СПОСОБ ИНЕРЦИАЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В УПРУГОЙ ОБОЛОЧКЕ
METHOD OF INERTIAL EXCITATION OF MECHANICAL OSCILLATIONS IN AN ELASTIC SHELL

Изобретение относится к области неразрушающих методов контроля, а именно к вибрационной диагностике и может быть использовано для анализа технического состояния трубопроводов.
Известен способ регистрации колебаний и разделения их на компоненты по описанию изобретения к авторскому свидетельству SU №1516800 А1, МПК G01H 17/00, 18.02.1988, заключающийся в том, что устанавливают регистрационный датчик колебаний в контрольной точке на испытуемом изделии, подвергают изделие вибрационной нагрузке и регистрируют его колебания в контрольной точке.
Недостатками данного способа являются регистрация только изгибных и крутильных колебаний, а также невозможность применения к упругим оболочкам, а именно область применения данного способа ограничивается резонансными испытаниями строительных изделий, например железобетонных панелей.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ определения расположения трубопровода по заявке на изобретение RU №2482515, МПК G01V 1/00 (2006.01), G01N 29/00 (2006.01), 20.05.2013, заключающийся в том, что в трубопроводе осуществляют генерирование звуковых колебаний с резонансной частотой посредством динамического излучателя, устанавливаемого непосредственно в трубопровод на место запорно-регулирующей арматуры, и регистрацию сигнала динамического излучателя посредством чувствительного элемента.
Недостатком данного способа является невысокая точность и информативность возбуждения механических колебаний в упругой оболочке, так как возбуждение колебаний происходит за счет динамического излучателя, который сначала возбуждает колебания в воздушной среде внутри упругой оболочки, а затем колебания передаются от воздушной среды к стенкам упругой оболочки.
Также недостатком прототипа является сложность реализации способа, а именно необходимость снятия запорно-регулирующей арматуры для установки на ее месте динамического излучателя.
Задачей заявляемого изобретения является разработка способа инерциального возбуждения механических колебаний в упругой оболочке, в котором устранены недостатки аналога и прототипа.
Техническим результатом является повышение точности и информативности возбуждения механических колебаний в упругой оболочке и регистрации их.
Технический результат достигается тем, что в способе инерциального возбуждения механических колебаний в упругой оболочке осуществляют генерирование механических колебаний, регистрацию параметров колебаний стенок упругой оболочки посредством чувствительного элемента и дальнейший анализ параметров этих колебаний в персональном компьютере, согласно настоящему изобретению на стенке упругой оболочки устанавливают источник колебаний, представляющий собой инерциальный резонатор, состоящий из электропривода и закрепленного на его валу эксцентрика, при вращении которого возникают инерционные силы, реализующие через ось привода вибрационное воздействие на стенки упругой оболочки.
При этом обеспечивается возможность варьирования частоты вращения эксцентрика посредством электропривода с числовым программным управлением, состоящего из персонального компьютера, регулятора частоты вращения и инерциального резонатора.
Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг. 1), на котором изображено устройство, реализующее предлагаемый способ инерциального возбуждения механических колебаний в упругой оболочке.
На фиг. 1 цифрами обозначены:
1 - инерциальный резонатор;
2 - регулятор частоты вращения;
3 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);
4 - персональный компьютер;
5 - чувствительный элемент;
6 - трубопровод.
Инерциальный резонатор 1, регулятор частоты вращения 2 и персональный компьютер 4 в комплекте являются электроприводом с числовым программным управлением, который обеспечивает возможность варьирования частоты вращения эксцентрика.
Способ реализуется следующим образом.
На стенку трубопровода 6 устанавливают инерциальный резонатор 1 и чувствительный элемент 5.
Из персонального компьютера 4 подается сигнал на регулятор частоты вращения 2, который приводит в действие инерциальный резонатор 1, состоящий из электропривода и закрепленного на его валу эксцентрика, при вращении которого возникают инерционные силы, реализующие вибрационное воздействие на стенки трубопровода 6. Чувствительный элемент 5 измеряет параметры колебаний стенок трубопровода, сигнал от него направляется через аналого-цифровой преобразователь 3 в персональный компьютер 4 для регистрации возбуждаемых инерциальным резонатором колебаний стенок трубопровода и дальнейшего анализа их параметров.
Таким образом, анализируя параметры возбуждаемых инерциальным резонатором колебаний стенок трубопровода, регистрируемых чувствительным элементом, можно выявлять и локализовать дефекты, т.е. определять техническое состояние трубопровода.