[go: up one dir, main page]

SU879300A1 - Device for measuring forces affecting tested structure - Google Patents

Device for measuring forces affecting tested structure Download PDF

Info

Publication number
SU879300A1
SU879300A1 SU802894414A SU2894414A SU879300A1 SU 879300 A1 SU879300 A1 SU 879300A1 SU 802894414 A SU802894414 A SU 802894414A SU 2894414 A SU2894414 A SU 2894414A SU 879300 A1 SU879300 A1 SU 879300A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
amplifier
adder
receiver
force
extremum
Prior art date
Application number
SU802894414A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Ткаченко
Владимир Тимофеевич Фокин
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4213
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4213 filed Critical Предприятие П/Я Г-4213
Priority to SU802894414A priority Critical patent/SU879300A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU879300A1 publication Critical patent/SU879300A1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

Изобретение относится к ультразвуковому неразрушающему контролю и может быть использовано для регистрации как местной, так и.общей потери устойчивости сложных конструкций в случае, когда визуальное наблкде- ние за испытуемым объектом или применением других способов констатирования критического состояния невозможны.The invention relates to ultrasonic non-destructive testing and can be used to record both local and general loss of stability of complex structures in the case when visual collision with a test object or using other methods of ascertaining a critical state is impossible.

Известно устройство для измерения сил, действующих на испытуемую конструкцию, содержащее генератор поверхностных акустических волн, образованный двумя удаленными друг от друга преобразователями, установленными на пьезоэлектрических подложках, испытывающих под действием измеряемой силы упругую деформацию и подключенных к усилителю. Частота генератора является функцией измеряемой силы[12.A device is known for measuring the forces acting on a test structure, comprising a surface acoustic wave generator formed by two transducers that are remote from each other and mounted on piezoelectric substrates that undergo elastic deformation under the influence of the measured force and are connected to an amplifier. The frequency of the generator is a function of the measured force [12.

Однако это устройство не может обеспечить прогнозирование критической силы, действующей на конструкцию, и регистрирование начальных стадий по-25 тери ее устойчивости.However, this device cannot provide prediction of the critical force acting on the structure and registration of the initial stages by the loss of its stability.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения сил, действующих на конструкцию, содержащее воз будитель акустических волн и приемник с пьезоэлементом [2].Closest to the technical nature of the invention is a device for measuring the forces acting on a structure containing an exciter of acoustic waves and a receiver with a piezoelectric element [2].

Однако это устройство также не обеспечивает прогнозирования крити’ ческой силы, действующей на конструк цию, и регистрацию начальных стадий потери ее устойчивости.However, this device also does not provide prediction of the critical force acting on the structure and registration of the initial stages of loss of its stability.

Целью изобретения является обеспечение прогноза критической силы, действующей на конструкцию, и регистрации начальных стадий потери ее устойчивости.The aim of the invention is to provide a forecast of the critical force acting on the structure, and registration of the initial stages of loss of stability.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно 15 соединенными многоканальным усилителем, детектором, сумматором и блоком регистрации экстремума выходного сигнала и не менее чем двумя дополнительными пьезоэлементами, удален20 ными друг от друга на расстояние, не равное половине длины волн, и электрически связанными с соответствующими входами усилителя.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with 15 connected in series with a multi-channel amplifier, detector, adder and a unit for recording the extremum of the output signal and at least two additional piezoelectric elements spaced apart from each other by a distance not equal to half the wavelength and electrically connected to the corresponding amplifier inputs.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит возбудитель 1 акустических волн, включающий в себя ультразвуковой генератор 2, к которому подключен преобразователь 3, 30 установленный на пьезоэлектрической подложке, прикрепленной к испытуемой конструкции 4.The device contains an acoustic wave exciter 1, including an ultrasonic generator 2, to which a transducer 3, 30 is mounted mounted on a piezoelectric substrate attached to the test structure 4.

На конструкции 4 прикреплен приемник 5 акустйческих волн с тремя пьезоэлементами 6-8, удаленными друг от друга на расстояние, не равное половине длины волны, с целью непопа- 3 дания хотя бы одного из трех чувствительных элементов в зону впадины стоячей акустической волны, распространяющейся в конструкции 4.In structure 4, a receiver 5 attached akustycheskih waves with three piezoelements 6-8, remote from each other by a distance not equal to half the wavelength in order nepopa- 3 Denmark at least one of three sensors in a standing acoustic wave trough area, propagating in designs 4.

Устройство снабжено последовательно соединенными трехканальным усилителем 9, детектором 10, сумматором 11 и блоком 12 регистрации экстремума выходного сигнала. Пьезоэлементы 6-8 приемника 5 электрически связаны с. 15 входами соответствующих каналов усилителя 9.The device is equipped with a series-connected three-channel amplifier 9, a detector 10, an adder 11 and an extremum registration unit 12 of the output signal. The piezoelectric elements 6-8 of the receiver 5 are electrically connected to. 15 inputs of the corresponding channels of the amplifier 9.

Блок 13 служит для управления механизмом нагружения конструкции 4.Block 13 serves to control the loading mechanism of the structure 4.

Устройство работает следующим об- 20 разом.The device operates as follows 20 times.

П[и нагружении испытуемой конструкции 4 силой Р в начальных стадиях потери устойчивости, т.е. при критических значениях силы Р, пьезоэлементы»6-8 приемника 5 фиксируют экстремаль- * ное значение акустического сигнала и передают его через усилитель 9, детектор 10, сумматор 11 на блок 12 регистрации экстремума выходного сигнала, который при перемене знака про- 30 изводной по времени функции сигнала сумматора выдает управляющий сигнал на выключение блока 13, управляющего механизмом нагружения конструкции силой Р.P [and loading of the test structure 4 by the force P in the initial stages of buckling, i.e. at critical values of force P, the piezoelectric elements »6-8 of receiver 5 fix the extreme value of the acoustic signal and transmit it through amplifier 9, detector 10, adder 11 to the output signal extremum recording unit 12, which, when the sign changes, the derivative with respect to time function of the signal of the adder gives a control signal to turn off the unit 13, which controls the mechanism of loading the structure with force R.

Величина нагрузки Р в момент срабатывания блока 12 регистрации является критической.The magnitude of the load P at the moment of operation of the registration unit 12 is critical.

Использование описанного устройства позволит проводить неразрушающие испытания преимущественно на местную потерю самого широкого ряда сложных конструкций машиностроения, авиационной промышленности, строительства при различных видах статических испытаний.Using the described device will allow for non-destructive testing mainly for local loss of the widest range of complex structures of mechanical engineering, aircraft industry, construction in various types of static tests.

Claims (2)

подложке, прикрепленной к испытуемой конструкции 4. На конструкции 4 прикреплен приемник 5 акустических волн с трем  паезоэлементами 6-8, удаленными друг от друга на рассто ние, не равное половине длины волны, с целью непопаДани  хрт  бы одного из трех чувстви тельных элементов в зону впадины сто  чей акустической волны, распростран ющейс  в конструкции 4. Устройство снабжено последователь но соединенньзми трехканальным усилителем 9, детектором 10, сумматором 1 и блоком 12 регистрации экстремума выходного сигнала. Пьеэоэлементы 6-8 приемника 5 электрически св заны с. входами соответствующих каналов усилител  9. Блок 13 служит дл  управлени  механизмом нагружени  конструкции 4. Устройство работает следующим образом . Щи нагружении испытуемой констру ции 4 силой Р в начальных стади х по тери устойчивости, т.е. при критических значени х силы Р, пьеэоэлемен 6-8 приемника 5 фиксируют экстремаль ное значение акустического сигнала и передают его через усилитель 9, детектор 10, сумматор 11 на блок 12 ре гистрации экстремума выходного сигнала , который при перемене знака про изводной по времени функции сигнала сумматора выдает управл ющий сигнал на выключение блока 13, управл ющего механизмом нагружени  конструкции силой Р. Величина нагрузки Р в момент срабатывани  блока 12 регистрации  вл етс  критической. Использование описанного устройства позволит проводить неразрушающие испытани  преимущественно на местную потерю самого широкого р да сложных конструкций машиностроени , авиационной промышленности, строительства при различных видах статических испытаний . Формула изобретени  Устройство дл  измерени  сил,действующих на испытуемую конструкцию, содержащее возбудитель акустических волн и приемник с пьезоэлементом, отл и ч ающе е с   тем; что, с целью обеспечени  прогноза критической силы, действующей на конструкцию , и регистрации начальных стадий потери ее устойчивости, оно снабжено последовательно соединенными многоканальным усилителем, детектором , сумматором и блоком регистрации экстремума выходного сигнала и не менее чем двум  дополнительными пьезоэлементами, удаленными друг от друга на рассто ние, не равное половине длины волны, и электрически св занными с соответствующими входами усилител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.За вка Великобритании № 1486155, кл. Н 4 D, 1978. a substrate attached to the test structure 4. On the structure 4, a receiver of 5 acoustic waves is attached with three peso-elements 6-8 spaced at a distance not equal to half the wavelength, in order to avoid one of the three sensitive elements in the zone cavities of a standing acoustic wave propagating in construction 4. The device is equipped with a series-connected three-channel amplifier 9, a detector 10, an adder 1 and a block 12 for recording the extremum of the output signal. Piezoelectric elements 6-8 of the receiver 5 are electrically connected with. the inputs of the corresponding channels of the amplifier 9. The block 13 serves to control the loading mechanism of the structure 4. The device operates as follows. Conductance loading test structure 4 by force P in the initial stages of the stability loss, i.e. at critical values of force P, the piezoelement 6-8 of receiver 5 fixes the extreme value of the acoustic signal and passes it through amplifier 9, detector 10, adder 11 to the output signal extremum recording unit 12, which, when the sign is changed, the time-derived signal function The adder issues a control signal to turn off the block 13, which controls the structure loading mechanism with force P. The load P is critical at the instant the detection block 12 is triggered. The use of the described device will allow nondestructive testing to be carried out mainly on the local loss of the widest range of complex engineering structures, aircraft industry, and construction with various types of static tests. Claims An apparatus for measuring forces acting on a structure under test, comprising an acoustic wave driver and a receiver with a piezoelectric element, with which; that, in order to ensure the prediction of the critical force acting on the structure and registering the initial stages of losing its stability, it is equipped with series-connected multi-channel amplifier, detector, adder and unit for recording the extremum of the output signal and at least two additional piezoelectric elements distant from each other distance, not equal to half the wavelength, and electrically connected with the corresponding inputs of the amplifier. Sources of information taken into account in the examination 1. For Britain, UK No. 1486155, cl. H 4 D, 1978. 2.За вка Великобритании № 1488155, кл.Н 4 О, 1978 (прототип).2. For the UK of UK No. 1488155, class H 4 Oh, 1978 (prototype).
SU802894414A 1980-02-27 1980-02-27 Device for measuring forces affecting tested structure SU879300A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802894414A SU879300A1 (en) 1980-02-27 1980-02-27 Device for measuring forces affecting tested structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802894414A SU879300A1 (en) 1980-02-27 1980-02-27 Device for measuring forces affecting tested structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU879300A1 true SU879300A1 (en) 1981-11-07

Family

ID=20882853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802894414A SU879300A1 (en) 1980-02-27 1980-02-27 Device for measuring forces affecting tested structure

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU879300A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5016200A (en) * 1989-10-30 1991-05-14 Frank Passarelli Weight determining apparatus utilizing acoustic wave elapsed time measurement and computer

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5016200A (en) * 1989-10-30 1991-05-14 Frank Passarelli Weight determining apparatus utilizing acoustic wave elapsed time measurement and computer
WO1991006834A1 (en) * 1989-10-30 1991-05-16 Frank Passarelli Weight determining apparatus utilizing acoustic wave elapsed time measurement and computeur
EP0498845B1 (en) * 1989-10-30 1995-04-05 Sonic Force, L.L.C. Weight determining apparatus utilizing acoustic wave elapsed time measurement and computeur

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6293136B1 (en) Multiple mode operated surface acoustic wave sensor for temperature compensation
US4446735A (en) Method of testing the weight per unit area of thin material
US5777230A (en) Delay line for an ultrasonic probe and method of using same
EP0655623B1 (en) Relative resonant frequency shifts to detect cracks
US5408880A (en) Ultrasonic differential measurement
US20080236285A1 (en) Device for measuring bulk stress via insonification and method of use therefor
US5665913A (en) Method and apparatus for evaluation and inspection of composite-repaired structures
Jia et al. A baseline-free approach of locating defect based on mode conversion and the reciprocity principle of Lamb waves
US3074267A (en) Sheet testing devices
KR860001348A (en) Ultrasonic Scanning Methods and Devices
Lonsdale Dynamic rotary torque measurement using surface acoustic waves
SU879300A1 (en) Device for measuring forces affecting tested structure
US3658147A (en) Device for measuring acoustic quantities
US4462257A (en) Strain sensitive ultrasonic surface wave detector
US3276249A (en) Ultrasonic measuring apparatus
US6584848B1 (en) Non-destructive evaluation method employing dielectric electrostatic ultrasonic transducers
Fromme et al. Remote Monitoring of Plate‐Like Structures Using Guided Wave Arrays
Karczub et al. Finite differencing methods for the measurement of dynamic bending strain
Theobald Optical calibration for both out-of-plane and in-plane displacement sensitivity of acoustic emission sensors
SU603896A1 (en) Method of testing acoustic contact
GB1184333A (en) Method and apparatus for Acoustic Analysis
JP2739972B2 (en) Ultrasonic flaw detector
RU2044284C1 (en) Piezoelectric vibrator power supply
Lonsdale et al. Strain Measurement with Surface Acoustic Wave (Saw) Resonators
Keprt et al. Progress in primary calibration of acoustic emission sensors