Патент ссср 401917

40I9I7

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬГЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик 4

id. ее т i i OЗависимое от авт. свидетельства л!е заявлено 12.V,1972 (№ 1783324j29-33) М. Кл. G Oln 29/00 с присоединением заявки М

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам ивобретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 12.Х.1973, Бюллетень л е 41

Дата опубликовап!!я описания 28.11.1974

УДЕ, 539 3:620.1(088.8) Автор изобретения

М. В. Волков

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСТАБИЛЬНОСТИ

УПРУГИХ СВОЙСТВ КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА

356 g / Е I

Р ее m

Изобретение относится к области исследования свойств кварцевого стекла.

Известен способ определения нестабильнос«I упрупгх свойств кварцевого стекла путем измспения резонансной частоты образца.

Цель изобретения — повышение точиости определения относительно нестабильности упругих свойств кварцевого стекла.

Это достигается тем, что в образце прошивают отверстия с образованием перемычки, представляющей собой стержневой резонатор, который включают в схему автогеператора, возбуждают поперечные колебания стержневого резонатора, изменяют упругие свойства последнего фиксированным внешним воздействием и по относительному изменеигпо ч",cTQты колебаний резонатора определяют относи-!сльиое изменение упрупох свойств кварцевого стекла, например, изменение модуля упруГости и скорост II распрострапепи5! jIIplГОй вол пы.

На фиг. 1 изображен исследуемый образец кварцевого стекла со стержневым резонатором в моиоли.!е этого образца; на фиг. 2— возможная схема возбуждения поперечных колебаний резонатора.

Б образце кварцевого стекла ультразвуковым методом прошивают два отверстия с образованием перел!ьп!ки, представляющей собой стержневой резонатор (фиг. 2) .

Для получения собствешгой частоты колебаний резонатора равной "-15 мкц размеры резонатора соответствуют lp=10 мм, b„=2 мм, hI,=0,25 мм.

После ультразвуковой обработки перемычки травят раствором плавпковой кислоты для получения толщины резонатора, равной

0,25 мм. Затем ца противолежащие плоскости резонатора наносят токопроводящий слой.

10 Резонатор 1 включают в схему автогеиератора, состоящую пз усилителя 2 и магнитной системы возбуждения 3. К выходным клеммам усилителя подкспочают цифровой частотомер 4. Фиксированным внешним воздействием

16 изменяют упругие свойства рсзопатора.

Благодаря высокой добротности резонатора частота автогсцератора с высокой точностью совпадает с собствспной частотой стержневого

pc3oIIBTopа где Š— модуль упругости кварцевого стекла; 3

26 i P p — момент инерции сечения резона12 тора относитеa!»Ifo oси 1;

m — распределенная масса резоца1ора.

Изменение частоты (т!т„) автоколебаний ре30 зоиатора определяют из соотношения д!ор ——

401917

= — 6E — ог, зависящего в основном от измене1

2 ния модуля упругocl H кварцевого стекла, тяк как изменение геометрии (ог) нри дейстВ и и различных ф 1!кторов c) Iöo(. Â II I l0 м сн1>н1(. изменения модул» упругoc(и, cooTIIoIIIQIIII(. можно записать

nÅ==.- 2n мр, Погрешность определения о„на существующих частотомерах не превышает 10 †. Этим достигается высокая точность определения нестабильности модуля упругости кварцевого стекла при действии различных факторов.

Относительное изменение упругой скорости распространения упругой волны с относительным изменением частоты поперечных колебаний резонатора связаны соотношением

Яà — 5 ар.

Изменение собствешгой частоты колебаний связано также с нестабильностью фазового сдвига усилителя.

При правильном выборе схемы усилителя и режима автоколебаний, т. е. обеспечении минимального фазового сдвига в усилителе, минимальной и постоянной амплитуды колебаний резонатора можно уменьшить влияние нестабильности параметров усилителя на стабильность частоты автоколебаний до уровня -10 и тем самым снизить погрешность в

5 определении нестабильности упругих свойств кварцевого стекла.

Предмет изобретения

10 Способ определения нестабильности упругих свойств кварцевого стекла путем изменения резонансной частоты образца, (п,ггг гaгoгггuucл тем. что, с целью повышения точности определения относительной нестабильности упругих

15 свойств кварцевого стекла, в образце прошивают отверстия с образованием перемычки, представляющей собой стержневой резонатор, который включают в схему автогснераторя, возбуждают поперечные колебания стерв(не20 вого резонатора, изменяют упругие свойства последнего фиксированным внешним воздействием и по относительному изменению частоты колебаний резонатора определяют относительное изменение упругих свойств кварцевого

25 стекла, например, изменение модуля упругости и скорости распространения упругой волны.