Виброакустический приемный преобразователь
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для технической диагностики подшипников качения. Целью изобретения является повышение чувствительности за счет увеличения амплитуды силы, действующей на пьезоэлемент. Пьезоэлементы преобразователя размещены в пучности смещения продольных колебаний резонансной системы, составленной из двух волноводов и пьезоэлементов. Оптимальное размещение пьезоэлементов позволяет при измерениях выделить информативную частотную составляющую из спектра колебаний контролируемого объекта и усилить принимаемый сигнал, что существенно повышает чувствительность контроля. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5))5 G 01 N 29/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Cr (Х
Ф (Э ° м ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4396219/25-28 (22) 24.03.88 (46) 15.07.90. Бюл. М 26 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии ,(72) Ю.В.Ланге и И.Ю.Пушкина (53) 620.179.16 (088.8) (56) Современные методы и средства неразрушающего контроля. Сб.трудов
HHKHMIIa, М., 1986, с.45-49, I (54) ВИБРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРИЕМНБ11ч ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для технической диагностики
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для технической диагностики подшипников качения.
Целью изобретения является повышение чувствительности преобразователя за счет увеличения амплитуды силы, действующей на пьезоэлемент, На чертеже представ, пена схема виброакустического приемного преобразователя.
Преобразователь состоит из полого экранирующего корпуса 1, двух волноводов 2 и 3 из материала с малым затуханием упругих колебаний, пьезоэлеI ментов 4, прикрепленных к торцам волноводов 2 и 3. Волноводы 2 и- 3 с. пьезоэлементами 4 составляют единую резонансную систему, которая крепится к корпусу 1 с помощью держателя 5 в плоскости соединения пьезоэлеменÄÄSUÄÄ 1578637 А 1 подшипников качения. Целью изобретения явля тся повышение чувствительности за счет увличения амплитуды силы, действующей на пьезоэлемент.
Пьезоэлементы преобразователя размещены в пучности смещения продольных колебаний резонансной системы, составленной из двух волноводов и пьезоэлементов ° Оптимальное размещение пьезоэлементов позволяет при измерениях выделить информативную частотную составляющую из спектра колебаний контролируемого объекта и усилить принимаемый сигнал, что существенно повышает чувствительность контроля. 1 ил. тов. Длины волноводов разчичаются на величину Д 1, обеспечивающую наличие пучности смещения продольных колебаний резонансной системы. Преобразователь устанавливается на контролируемое изделие 6 свободным концом волновода 3.
Устройство работает следующим образом.
При контроле состояния, например, подшипника 6 (или подшипникового узла) виброакустический приемный преобразователь, установленный на поверхности контролируемого объекта, воспринимает механические вибрации, возникающие в процессе работы подшипника. В преобразователе возбуждаются продольные колебания. Собственная частота колебательной системы, состоящей из стержней 2,3 и приемников
4, выбирается равной частоте вибра 1578637 формула изобретения
Составитель В.Евстратов
Редактор Н.Горват Техред М,Ходанич
Корректор С.Шекмар
Заказ 1914 Тираж 505 Подписное
ВНИЯПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ C(;CP
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ции, характеризующей наличие дефекта з подшипнике. Составляющие спектра вибрации, лежащие вблизи собственной частоты измерительной системы преобразователя, усиливаются благодаря резонансу, остальные частоты подавляют-. ся. Таким образом, происходит выделение информативных составляющих сигнала на .фоне шумов. Под воздействием приложенной внешней силы, частота которой совпадает с собственной частотой волновода, в нем возникает стоячая волна, характеризуемая наличием плоскостей узлов и пучностей, фиксированных в пространстве параллельно отражающей границе. Размещение держателя 5 в пучности силы, где амплитуда последней имеет максимальное значение, позволяет дополнительно повысить уровень выходного сигнала. С ростом добротности измерительной системы амплитуда силы, действующей на пьезоэлемент 4, а следовательно, сигнал на выходе преобразователя растет. При наличии нагрузки на собственный конец волновода 3 увеличивается собственная частота резонансной системы преобразователя и пучность (силы) смещается в сторону ненагруженного волновода. Поэтому длина волновода 3 выбирается больше длины волновода:, 2 на величину
Cll, определяемую из условия равенства модуля инерционного сопротивле5 ния волновода длины 81 модулю упругого сопротивления упругой нагрузки.
Таким образом, виброакустический приемный преобразователь реализует резонансный прием сигнала, причем составной волновод служит механическим фильтром для выделения узкой информативной полосы частот, что обеспечивает повышение его чувстви 5 тельности.
Виброакустический приемный преобр0 разователь, содержащий размещенные в полом корпусе вллновод с пьезоэлементом на торце, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен вторым
g5 волноводом с пьезоэлементом на тор" це и закрепленным по периметру в полости корпуса держателем, волноводы установлены, соосно, а пьезоэлементы прикреплены к противоположным плоскостям держа еля, предназначенного для размещения в зоне пучности преобразователя,
