ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И ДИНАМИЧЕСКОГО МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ДРЕВЕСИНЫ ИМПУЛЬСНЫМ УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ
Испытания проводятся на приборе УК-14П, позволяющем с высокой точностью определить время прохождения ультразвукового импульса через образец. Схема прибора представлена на рисунке, где 2 - синхронизатор; 2 - генератор импульсов; 3 - излучающий преобразователь; 4 - приемный преобразователь; 5 - дифференцирующий усилитель; б - усилитель; 7 и 8 - пороговые устройства; 9 - первый тригер ворот; ГО - второй тригер ворот; II - коммутатор; 12 - преобразователь враленного интервала в цифровой код; 13 – блок питания.
От генератора прибора на головку-излучатель поступают электрические импульсы. Пьезопреобразователь искательной головки, преобразуя электрическую энергию в энергию упругих колебаний, через контактную среду (пластилин, касторовое масло или изоленту) вводит ультразвуковые колебания в исследуемый образец. Ультразвуковые колебания, распространяясь в контролируемом материале, поступают на вторую искательную головку-приемник, которая преобразует энергию упругих колебаний в элек-ричеокие сигналы, усиливающиеся приемной частью прибора к регистрирующиеся индикатором.
Порядок выполнения работы
1) Линейкой измеряют длину lобразца с погрешностью до I мм. Размеры поперечного сечения образца а и вопределяют при помощи штангенциркуля с погрешностью до 0,05 мм.
2)Образец взвешивают на технических весах с погрешностью до 0,01 г.
3) Время распространения ультразвукового импульса устанавливают следующим образом:
а) образец помещают между головками излучателя и приемника ультразвуковых импульсов;
б) снимают несколько(n) показателей времени распространения звука τ ,мкс, к рассчитываюn его среднее значение.
Обработка результатов
Скорость распространениязвука в древесине, м/с, определяют по времени распространения упругой продольной волны:
Плотность древесины, кг/м3, вычисляют по формуле
Акустическое сопротивление, Па-с/м или Н c/м3 , определяютпо выражению
R=
Динамический модуль упругости, Па, находят по уравнению
Е= с2ρ
Константу излучения древесины, м4 кг -1 с-1, характеризующую резонансные свойства, определяют по формуле
Результаты вычислений заносят в следующую таблицу 7
Таблица 7
Результаты вычислений
№ образца и порода
Размеры
Масса mw, кг
Объем Vw, м
Плотность ρw, м3
Времяτ, с
Скорость звукаС, м/с
Динамический модуль
упругости Е, Па
Константа излучения
К, м4/ кг с
Акустическое сопротивление R
Примечания
а
в
l
Список источников информации
1. Лесная энциклопедия: В 2-х т./Гл.ред. Воробьев Г.И.; Ред.кол.: Анучин Н.А., Атрохин В.Г., Виноградов В.Н. и др. - М.: Сов. энциклопедия, 1985.-563 с., ил
2. В. Г. Порвенков Акустика и настройка музыкальных инструментов. - Москва, "Музыка", 1990