Устройство для контроля деформации материала

 

Использование: в текстильной промышленности при исследовании деформации кожи, бумаги и прочего. Сущность изобретения: устройство содержит дугообразный корпус с пазом по периметру, в котором размещена одной частью антенна, выполненная в виде шнурообразного элемента, образующего замкнутый контур. Другая часть антенны предназначена для взаимодействия с материалом. Обеспечивается возможность постоянного и равномерного контакта антенны со всеми точками контролируемого участка материала. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано при исследовании материалов типа кожи, ткани, бумаги и др. для контроля процесса их деформации.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для контроля деформации материала, содержащее расположенную в непосредственной близости от контролируемого материала антенну, связанный с последней блок измерения, средство закрепления и нагружения образца [1] В таком устройстве не обеспечивается достаточная точность контроля в тех случаях, когда при деформации контролируемый участок материала изменяет свое местоположение относительно неподвижно расположенной антенны. При воздействии на материалы типа кожи, жесткой ткани, бумаги сминающим усилием периодически образуются и расправляются гофры (складки), в результате чего точки на гофрированном участке материала оказываются расположенными на разном расстоянии от антенны, что приведет к снижению чувствительности антенны за счет снижения средней величины сигнала, поступающего от деформируемого участка материала.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Данная цель достигается тем, что устройство, содержащее расположенную в непосредственной близости от контролируемого материала антенну и связанный с ней блок измерения сигнала, согласно изобретению снабжено дугообразным корпусом из диэлектрического материала с пазом по его периметру, а антенна выполнена в виде образующего замкнутый контур шнурообразного элемента, причем один из участков антенны расположен в пазу корпуса и имеет соединительную вставку из другого материала, а другой из участков расположен вне корпуса и предназначен для взаимодействия с контролируемым участком материала. При этом шнуровидный элемент выполнен из углеродного волокна.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Устройство содержит корпус 1 дугообразной формы с пазом 2 по его периметру, антенну 3 и соединенный с ней блок 4 обработки сигнала. Антенна выполнена из шнурообразного элемента, образующего замкнутый контур. При этом участок а антенны расположен в пазу 2 корпуса и имеет соединительную вставку, например пружину 5. Участок b антенны расположен вне корпуса и предназначен для взаимодействия с контролируемым участком материала.

Корпус 1 выполнен из диэлектрического материала, а антенна 3 из материала, проводящего электрический ток, например, из углеродного волокна.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении образец контролируемого материала 6 натянут между зажимами. Участок b антенны 3 располагается параллельно контролируемому участку материала (см. обозначение пунктиром). Образец материала периодически сминается, например, путем сближения зажимов, образуя гофры (складки), и снова распрямляется, возвращаясь в исходное положение. Образованная в процессе сминания гофра (складка) жесткого материала нажимает на участок b антенны. В результате этого воздействия растягивается пружина 5, а гибкая антенна принимает форму гофры. При распрямлении гофры материала пружина 5 сжимается, возвращая участок b материала в исходное положение. Тем самым обеспечивается одинаковый локальный контакт антенны со всеми точками контролируемого участка материала при всех его деформационных перемещениях, что обеспечивает ее постоянную высокую чувствительность. Выполнение антенны из углеродного волокна предотвращает возникновение дополнительных деформаций истирания контролируемого материала от соприкосновения с антенной.

В процессе сминания материалом генерируется электромагнитное излучение, источником которого является образование микротрещин в контролируемом материале.

Антенной 3 улавливаются сигналы этого излучения, регистрируются и обрабатываются в блоке 4. Регистрацию сигналов осуществляют до момента полного разрушения материала или до заданной его стадии. При этом в процессе обработки сигналов регистрируется только их высокочастотная составляющая, характеризующая разрушение материала при деформации, а составляющие сигналов других частот, например, вызванные трением, заведомо отфильтровываются, чтобы исключить влияние на величину сигнала других факторов, кроме электромагнитного излучения, вызванного микротрещинами. По величине амплитуды сигнала судят о величине разрушения, а по характеру изменения амплитуды в процессе сминания судят о динамике этого процесса.

Конструкция предлагаемого устройства обеспечивает постоянный равномерный контакт антенны со всеми точками контролируемого участка материала, что повышает точность контроля в процессе деформации.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЕФОРМАЦИИ МАТЕРИАЛА, содержащее расположенную в непосредственной близости от контролируемого материала антенну, связанный с ней блок измерения и средство закрепления и нагружения образца, отличающееся тем, что оно снабжено дугообразным держателем антенны, выполненным из диэлектрического материала с пазом по его периметру, а антенна выполнена в виде образующего замкнутый контур шнурообразного элемента, один из участков которого расположен в пазу держателя и имеет соединительную вставку из упругого материала, а другой расположен вне корпуса с возможностью взаимодействия с контролируемым участком материала.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что шнурообразный элемент выполнен из углеродного проводящего волокна.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2