Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ДИСПЕРСНОГО АНАЛИЗА ПАРАМЕТРОВ ТВЕРДЫХ ДВИЖУЩИХСЯ ЧАСТИЦ
СПОСОБ ДИСПЕРСНОГО АНАЛИЗА ПАРАМЕТРОВ ТВЕРДЫХ ДВИЖУЩИХСЯ ЧАСТИЦ

СПОСОБ ДИСПЕРСНОГО АНАЛИЗА ПАРАМЕТРОВ ТВЕРДЫХ ДВИЖУЩИХСЯ ЧАСТИЦ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения параметров частиц дисперсных сред и может быть использовано в машиностроении и на транспорте для диагностики состояния трущихся узлов машин. Сущность изобретения: усиление сигналов пьезоэлектрического преобразования осуществляется в двух частотных диапазонах Δf1 и Δf2. Амплитуду сигнала одного из частотных диапазонов Δf2 возводят в квадрат, делят на амплитуду сигнала с Δf1, усиливают. По полученному сигналу судят о динамической твердости материала частицы, причем средние частоты f1 и f2 диапазонов Δf1 и Δf2 выбирают из соотношений f1<<1/τ>уд.макс, f2>>1/τуд.мин где τуд.макс и τуд.мин - соответственно максимальная и минимальная продолжительность механического удара частицы о пьезокристалл. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2006826
Класс(ы) патента: G01N15/02
Номер заявки: 4776744/25
Дата подачи заявки: 03.01.1990
Дата публикации: 30.01.1994
Заявитель(и): Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева
Автор(ы): Поминов Е.И.
Патентообладатель(и): Самарский государственный аэрокосмический университет
Описание изобретения: Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения параметров частиц дисперсных сред и может быть использовано в машиностроении и на транспорте для диагностики состояния трущихся узлов машин.
Известен способ дисперсного анализа твердых движущихся частиц, состоящий в том, что импульсные электрические сигналы пьезоэлектрического преобразователя усиливают, анализируют по амплитуде и регистрируют соответственно им число и размеры частиц [1] .
Недостатком известного способа является невозможность получения дополнительной информации о механических свойствах материала частиц (динамической твердости), необходимой для оперативной диагностики технического состояния машин.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ дисперсного анализа параметров твердых движущихся частиц, заключающийся в фильтрации, усилении и амплитудном анализе импульсных сигналов пьезоэлектрического преобразователя от ударов этих частиц и регистрации их размеров и числа [2] .
Недостатком указанного способа является невозможность получения информации о динамической твердости материала частиц.
Цель изобретения - получение информации о динамической твердости материала частиц.
Цель достигается тем, что в способе дисперсного анализа параметров твердых движущихся частиц, заключающемся в фильтрации, усилении и амплитудном анализе импульсных сигналов пьезоэлектрического преобразователя от ударов этих частиц и регистрации их размеров и числа, сигналы пьезоэлектрического преобразователя усиливают в двух частотных диапазонах со средними частотами f1 и f2, где f1<<1/ τуд.макс и f2>> 1/ τуд.мин, причем τуд.макс и τуд.мин соответственно, максимальная и минимальная возможная продолжительность взаимодействия частицы с пьезоэлектрическим преобразователем, усиленные сигналы преобразуют в отношение квадрата амплитуды на частоте f2 к амплитуде на частоте f1, по которому судят о динамической твердости материала частицы.
Согласно спектральному методу и теории механического удара при приеме сигнала на собственной резонансной частоте пьезокристалла, расположенной в области нижних частот спектра сигнала, fo= f1 << 1/ τуд.макс (где τуд.макс - максимальная возможная продолжительность взаимодействия частицы с пьезоэлектрическим преобразователем), амплитуда сигнала пропорциональна массе частицы, и, следовательно, ее размеру U1 F(t)×dt= m4×v0×(1+R)∞ d34×v0, где F(t) - силовое воздействие;
mч - масса частицы;
vo - скорость частицы в момент удара;
R - коэффициент восстановления при ударе;
dч - диаметр частицы.
В случае же, когда резонансная частота пьезокристалла fo = f2>> 1/ τуд.мин, амплитуда выходного сигнала пропорциональна твердости материала частиц
U2∞ v, где bм - твердость материала частицы.
Усиливая сигналы пьезоэлектрического преобразователя в двух частотных диапазонах (при постоянной скорости частиц) со средними частотами f1 и f2, где f1<< 1/ τуд.макс и f2 >> 1/ τуд.мин, и преобразуя их в отношение квадрата амплитуды на частоте f2 к амплитуде на частоте f1, получим сигнал, амплитуда которого пропорциональна твердости материала частиц U= ∞ HD .
На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего заявляемый способ.
Устройство для осуществления заявляемого способа содержит пьезоэлектрические кристаллы 1 и 2, соединенные с ними полосовые усилители 3 и 4 соответственно, многоканальный амплитудный анализатор 5, вход которого соединен с выходом полосового усилителя 3, а выход - с входом регистратора 6 числа и размеров частиц. К выходу полосового усилителя 4 подключены соединенные последовательно перемножитель напряжений 7, аналоговый делитель 8 напряжений сигналов, усилитель 9 с регулируемой коэффициентом усиления и регистратор 10 динамической твердости материала частиц. Выход многоканального амплитудного анализатора 5 соединен с управляющим входом усилителя 9 через устройство 11 управления коэффициентом усиления. Выход полосового усилителя 3 соединен со вторым входом аналогового делителя 8 напряжений сигналов.
Пьезокристаллы 1 и 2 установлены таким образом, что ударная волна, возникающая при ударе частицы о чувствительную поверхность, воспринимается обоими пьезокристаллами. Собственная частота пьезокристалла 1 удовлетворяет условию fo= f1 < <1/ τуд.макс, а собственная частота пьезокристалла 2 - условию fo = f2 >> 1/ τуд.мин.
Устройство работает следующим образом.
При ударе частицы о чувствительную поверхность пьезокристалл 1 вырабатывает сигнал Ui на частоте f1, а на пьезокристалл 2 - сигнал U2на частоте f2. Эти сигналы усиливаются полосовыми усилителями 3 и 4 соответственно и преобразуются с помощью перемножителя напряжений 7 и аналогового делителя напряжений сигналов 8 в отношение квадрата амплитуды сигнала на частоте f2 к амплитуде сигнала на частоте f1. Далее полученный сигнал усиливается усилителем 9 с коэффициентом передачи, обратно пропорциональным размеру частиц, и поступает в регистратор 10 динамической твердости материала, который регистрирует динамическую твердость материала частиц. (56) 1. Патент Великобритании N 1585708, кл. G 01 N 15/02, 1977.
2. Авторское свидетельство СССР N 1397804, кл. G 01 N 15/02, 1988.
Формула изобретения: СПОСОБ ДИСПЕРСНОГО АНАЛИЗА ПАРАМЕТРОВ ТВЕРДЫХ ДВИЖУЩИХСЯ ЧАСТИЦ, заключающийся в фильтрации, усилении и амплитудном анализе импульсных сигналов пьезоэлектрического преобразователя от ударов этих частиц и регистрации их размеров и числа, отличающийся тем, что, с целью получения информации о динамической твердости материала частиц, сигналы пьезоэлектрического преобразователя усиливают в двухчастотном диапазонах со средними частотами f1 и f2, где f1 <<<<<<<< 1 / τуд.макс и f2