Спосіб контролю пружних характеристик мембран і сильфонів акустичною емісією

Реферат: Спосіб контролю пружних характеристик мембран та сильфонів акустичною емісією включає процедуру визначення пружних характеристик цих елементів шляхом реєстрації і обробки сигналу акустичної емісії, що виникає при самостійній оберненій деформації пружного елемента, яка створює в структурі металу перерозподіл міжкристалічних і міжатомних зв'язків в кристалічній решітці, що збуджує акустичну емісію з тональністю, яка буде пропорційною пружності елемента, сигнал якої вимірюють чутливим п'єзоакустичним датчиком і передають на систему аналізу. Система аналізу будує акустодіаграму поверхневої модуляційної звукової хвилі, що дозволяє шляхом порівняння її з опорними видами сигналів визначити якість пружності елемента. UA 101903 U (12) UA 101903 U UA 101903 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Спосіб контролю пружних характеристик мембран і сильфонів належить до ефективного контролю таких пружних елементів, який може бути використаний у приладобудуванні для точного і швидкого неруйнівного їх контролю і визначення їх придатності чи непридатності. Відомий спосіб по визначенню характеристик пружності мембран і сильфонів застосовує механічну систему їх силового навантаження постійним важелем, який пружно деформує вимірювальний елемент і пристрій, реєструє величину пружної деформації за допомогою відомих індикаторів часового типу. Вимірюють величину стиснення контрольованого елементу, по якій розраховують по відомій математичній залежності величину його пружності і роблять висновок про придатність. Це потребує багато часу і значних розрахунків. До цього контроль придатності цих деталей проводять вже після їх збору в манометричні або анероїдні коробки, що при отриманні неякісного елемента веде до значних затрат праці та коштів. В основу корисної моделі поставлено задачу створення більш ефективного і швидкого способу контролю якості пружних характеристик мембран і сильфонів ще до їх складання у вузли, що дозволить отримати високу продуктивність контролю і його точність. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб контролю жорсткості мембран і сильфонів за допомогою акустичної емісії включає процедури спочатку пружного деформування деталей з тиском постійним вантажем, а після їх розвантаження проводиться вимірювання виникаючих в металі деталей акустичних процесів високочутливим п'єзоелектричним датчиком. Ця акустична емісія виникає в деталях через силове тертя кристалів в кристалічній решітці металу і перерозподілу міжкристалічних і міжатомних зв'язків при оберненій пружній деформації. При цьому енергетична тональність виникаючого звуку буде напряму залежати від пружних характеристик металу деталі, який генерує сама деталь. Отриманий акустичний сигнал в системі аналізу перетворюється у діаграму поверхневої модуляційної величини і тональності прямо пропорційно енергії звукових хвиль і отримає вигляд, що схематично показано на фіг. 1. Характеристики пружності мембран на цих діаграмах можливо визначити по таким показникам: 1. Амплітуда звучання сигналу А. 2. Кут падіння енергії акустосигналу α. 3. Загальний час затухання акустичних хвиль t. 4. Час вмикання системи контролю tвмк. На схемі подано акустичний сигнал мембрани, яка має добрі характеристики пружності у вигляді А1; α1; t1 і акустичний сигнал мембрани, яка мала такі показники поганими у вигляді А 2; α2; t2. Як і у всіх пружних деталях при розвантаженні в оберненій деформації завжди виникає гістерезис в акустичному звучанні, який теж має різні показники, що впливає на показник часу загального затухання акустичних хвиль. Система визначення пружних характеристик мембран акустичною емісією показана у вигляді структурної схеми на фіг. 2. Контрольована мембрана 2 розміщена на контрольному столі 1, який зверху покритий звукодемпферним шаром з пластику 3. За допомогою системи повороту 13 на мембрану встановлюють високочутливий п'єзоелектричний акустодатчик 5. Системою навантаження і розвантаження 14 з постійною силою Р пружно деформують мембрану. При зміні руху штока 4 з гумовим наконечником 3 вгору, перемикач 15 вмикає в роботу акустодатчик 5 і всю систему контролю. Електросигнал з датчика, пропорційний по тональності пружності мембрани, підсилюється перетворювачем 6 і проходить через смуговий фільтр 7, який пропускає тільки першу основну хвилю сигналу з датчика. Далі акустосигнал перетворюється в модуляторі 8 у вигляд поверхневої модуляційної хвилі від усього акустичного сигналу і проходить через аналогово-цифровий перетворювач 10, де стає цифровим, і зберігається в запам'ятовуючому пристрої 9. Він вмикає систему розгортки на моніторі 11 комп'ютера і виводить результати контролю на індикатор 12. По отриманих характеристиках середньої модуляційної величини, згідно зі схемою на фіг. 1, роблять висновок про величину і характер пружних характеристик мембран шляхом порівняння їх з опорними видами сигналів, які отримують шляхом випробувань, і визначають якість пружності елемента по схемі на фіг. 1. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Спосіб контролю пружних характеристик мембран та сильфонів акустичною емісією, що включає процедуру визначення пружних характеристик цих елементів шляхом реєстрації і обробки сигналу акустичної емісії, що виникає при самостійній оберненій деформації пружного 1 UA 101903 U 5 елемента, яка створює в структурі металу перерозподіл міжкристалічних і міжатомних зв'язків в кристалічній решітці, що збуджує акустичну емісію з тональністю, яка буде пропорційною пружності елемента, сигнал якої вимірюють чутливим п'єзоакустичним датчиком і передають на систему аналізу, яка будує акустодіаграму поверхневої модуляційної звукової хвилі, що дозволяє шляхом порівняння її з опорними видами сигналів визначити якість пружності елемента. 2 UA 101903 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3