10.14489/td.2014.07.pp.017-023

2014, 07 июль (July)

DOI: 10.14489/td.2014.07.pp.017-023

Чуприн В. А.
ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ВЯЗКОСТИ СМАЗОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ МАШИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ. Часть 3
(с. 17-23)

Аннотация. В целях выбора оптимальных условий возбуждения/приема информативных сигналов при автоматических ультразвуковых измерениях вязкости и плотности жидкостей экспериментально изучаются временные огибающие принимаемых преобразователем упругих импульсов нулевых мод горизонтально поляризованных нормальных волн (ГПНВ) и симметричных волн Лэмба в зависимости от электрических и акустических условий их возбуждения. Электрическое возбуждение нормальных мод колебаний на частотах 1,0...2,5 МГц осуществляли либо генератором ударного возбуждения (быстрый разряд емкости), либо генератором пачки с варьируемой длительностью импульсов. В качестве преобразователей использовали либо наклонные преобразователи, либо пьзопластины Х-среза, приклееные к волноводу и излучающие продольные волны в направлении, перпендикулярном оси волновода. Показано, что наилучшие результаты достигаются при использовании с электрической стороны генератора пачки, а с акустической – наклонного преобразователя для возбуждения нулевых мод ГПНВ и симметричных волн Лэмба и двух пластин Х-среза, симметрично расположенных по обе стороны волновода, излучающих продольные волны навстречу друг другу – для возбуждения нулевой моды антисимметричной волны Лэмба.

Ключевые слова: вязкость, плотность, волновод, ультразвуковые измерения, горизонтально поляризованные нормальные волны, волны Лэмба, затухание и скорость распространения волн, электрический генератор, наклонный ультразвуковой преобразователь, пьезопластины Х- и Y-среза.

Chuprin V.A.
OPTIMIZATION OF ULTRASONIC DEVICE PARAMETERS FOR MEASUREMENTS OF LUBRICANTS VISCOSITY FOR IN-LINE CONDITION DIAGNOSTICS OF MACHINE EQUIPMENT. Part 3
(pp. 17-23)

Abstract. In order to choice optimum conditions of excitation/receiving of informative signals at automatic ultrasonic viscosity and density meas-urements of liquids, the dependence of elastic impulse temporary forms of horizontal polarizated and simmetrical Lamb wave zero modes on electric and acoustic conditions of their excitations is studied. Electric excitation of normal wave at frequencies of 1,0...2,5 MHz was carried out with the generator of a fast discharge of capacity and with a generator of rechtangular impulses with the varied duration. Angle beam transducers and X-cut piezoplates pasted to a waveguide and radiating longitudinal waves in the direction perpendicular to waveguide symmetry axis are used as ultrasonic transducers. It is shown that the best results are reached using as electrical source the generator of rectangular impulses with the varied duration and as acoustical source – angle beam transducers for exitation of horizontal polarizated and Lamb's symmetrical waves and for excitation of Lamb's asymmetrical waves – two X-cut piezoplates symmetrized on both sides of a wave-guide and radiating longitudinal waves towards each other.

Keywords: viscosity, density, waveguide, ultrasonic measurements, horizontal-polarized normal plate waves, Lamb waves, wave attenuation and propagation velocity, electrical generator, angle beam ultrasonic transducer, X-cut and Y-cut pi-ezoplates.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

В. А. Чуприн (ООО «НПК «ЛУЧ», г. Балашиха, Моск. обл.) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

V. A. Chuprin (LLC «Scientific-Industrial Company «LUCH», Balashikha, Moscow Region) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Гитис М. Б., Чуприн В. А. Применение ультра-звуковых поверхностных и нормальных волн для изме-рений параметров технических жидкостей. 1. Измерение сдвиговой вязкости // ЖTФ. 2012. T. 82. № 5. С. 93 – 99.
2. Гитис М. Б., Чуприн В. А. Применение ультра-звуковых поверхностных и нормальных волн для изме-рений параметров технических жидкостей. 2. Измерение плотности // ЖTФ. 2012. T. 82. № 5. С. 100 – 105.
3. Чуприн В. А. Оптимизация параметров ультра-звуковых измерителей вязкости смазочных жидкостей для непрерывной диагностики состояния машинного оборудования. 1. Проверка пригодности реологической модели // Контроль. Диагностика. 2014. № 2. С. 15 – 23.
4. Чуприн В. А. Влияние жидкости на параметры нормальных волн в плоском волноводе, погруженном в жидкость // Контроль. Диагностика. 2013. № 10. С. 71 – 75.
5. Виноградова М. Б., Руденко О. В., Сухору-ков А. П. Теория волн. М.: Наука, 1979. 383 с.
6. Микер Т., Мейтцлер А. Волноводное распро-странение в протяженных цилиндрах и пластинках // Физическая акустика / под ред. У. Мэзона. М.: Мир, 1966. Т. 1. Ч. А. С. 140 – 203.
7. Ермолов И. Н., Ланге Ю. В. Ультразвуковой контроль // Неразрушающий контроль: справочник: 8 т. / под ред. В. В. Клюева. Т. 3. М.: Машиностроение, 2004. 864 с.
8. Меркулов Л. Г. Затухание нормальных волн в пластинах, находящихся в жидкости // Акуст. журн. 1964. Т. 10. № 2. С. 206 – 212.
9. Викторов И. А. Физические основы применения ультразвуковых волн Рэлея и Лэмба в технике. М.: Наука, 1966. 168 с.
10. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теория упругости. М.: Наука, 1987. 248 с.

Eng

1. Gitis M. B., Chuprin V. A. (2012). Application of ultrasonic surface and normal waves to measure parameters of technical liquids. 1. Measurement of shear viscosity. ZhTF, 82(5), pp. 93-99.
2. Gitis M. B., Chuprin V. A. (2012). Application of ultrasonic surface and normal waves to measure parameters of technical liquids. 2. Density measurement. ZhTF, 82(5), pp. 100-105.
3. Chuprin V. A. (2014). Optimization of ultrasonic device parameters for measurements of lubricants viscosity for in-line condition diagnostics of machine equipment. Part 1. Suitability of rheological model check. Kontrol'. Diagnos-tika, (2), pp. 15-23. doi: 10.14489/td.2014.02.pp.015-023
4. Chuprin V. A. (2013). The fluid influence on the normal waves parameters in a plate waveguide, immersed in liquid. Kontrol'. Diagnostika, (10), pp. 71-75.
5. Vinogradova M. B., Rudenko O. V., Sukhorukov A. P. (1979). The theory of waves. Moscow: Nauka.
6. Mezona U. (Ed.), Miker T., Meittsler A. (1966). Guided wave propagation in the long cylinders and plates. Vol. 1. Part A. Physical acoustics. (pp. 140-203). Moscow: Mir.
7. Kliuev V. V. (Ed.), Ermolov I. N., Lange Iu. V. (2004). Non-destructive testing. Handbook. In 8 volumes. Vol. 3. Ultrasonic testing. Moscow: Mashinostroenie.
8. Merkulov L. G. (1964). Attenuation of normal waves in plates immersed in a liquid. Akusticheskii zhurnal, 10(2), pp. 206-212.
9. Viktorov I. A. (1966). Physical basis of application of ultrasonic Rayleigh and Lamb waves in engineering. Moscow: Nauka.
10. Landau L. D., Lifshits E. M. (1987). Theory of elas-ticity. Moscow: Nauka

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 250 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

Форма заказа статьи

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 250 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below: