[發(fā)明專利]一種適用于固結(jié)設(shè)備的阻尼比測量裝置及信號(hào)處理方法

在審

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• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN113109153A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭恒星;都奎建;李朗平;劉鑫;張寧;伍宇明
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08;G01N3/06;G01N3/02;G01N1/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

1.一種適用于固結(jié)設(shè)備的阻尼比測量裝置，其特征在于，包括支架、固結(jié)加壓裝置(5)和套筒(10)；

固結(jié)加壓裝置(5)設(shè)置在支架頂部，固結(jié)加壓裝置(5)輸出方向朝正下方，固結(jié)加壓裝置(5)底部連接有加壓活塞(7)，加壓活塞(7)上設(shè)置有位移傳感器；套筒(10)設(shè)置在固結(jié)加壓裝置(5)的正下方，加壓活塞(7)從套筒(10)頂部伸入，加壓活塞(7)的直徑與套筒(10)的內(nèi)徑相同，套筒(10)底部密封連接有支撐板(17)，支撐板(17)頂部和加壓活塞(7)底部分別設(shè)置有兩個(gè)彎曲元傳感器(14)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于固結(jié)設(shè)備的阻尼比測量裝置，其特征在于，套筒(10)兩側(cè)和支撐板(17)底部均設(shè)置有一個(gè)壓力傳感器(13)，支撐板(17)底部的壓力傳感器(13)位于支撐板(17)中心位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于固結(jié)設(shè)備的阻尼比測量裝置，其特征在于，彎曲元傳感器(14)靠近套筒(10)軸心設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于固結(jié)設(shè)備的阻尼比測量裝置，其特征在于，套筒(10)和支撐板(17)之間采用O型圈(15)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于固結(jié)設(shè)備的阻尼比測量裝置，其特征在于，支撐板(17)底部設(shè)置有兩個(gè)支撐塊(12)，支撐塊(12)與支撐板(17)偏心設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于固結(jié)設(shè)備的阻尼比測量裝置，其特征在于，位移傳感器采用LVDT位移傳感器(4)，固結(jié)加壓裝置(5)底部連接LVDT位移傳感器(4)頂端，LVDT位移傳感器(4)底端與加壓活塞(7)頂部連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于固結(jié)設(shè)備的阻尼比測量裝置，其特征在于，支架包括頂板(1)、底板(3)和連桿，連桿將頂板(1)和底板(3)平行連接，固結(jié)加壓裝置(5)和套筒(10)設(shè)置在頂板(1)和底板(3)之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的適用于固結(jié)設(shè)備的阻尼比測量裝置，其特征在于，連桿和底板(3)之間設(shè)置有乳膠膜。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的適用于固結(jié)設(shè)備的阻尼比測量裝置，其特征在于，連桿采用絲杠(2)，絲杠(2)與頂板(1)螺紋連接。

10.一種基于權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述裝置的適用于固結(jié)設(shè)備的阻尼比信號(hào)處理方法，其特征在于，用頻譜比法測量材料阻尼比：

其中，U(f)為信號(hào)在位移為r處時(shí)的振幅，D為阻尼比，β為幾何擴(kuò)散常數(shù)，T為透射系數(shù)，V為波速，f為頻率；

傳播波的振幅U(f)是由接收彎曲元Y(f)產(chǎn)生的輸出電壓表示：

Y(f)＝H_R(f)U(f) (2)

HR(f)為彎曲元傳感器傳遞函數(shù)；

進(jìn)行正反兩次信號(hào)傳導(dǎo)過程，對傳導(dǎo)函數(shù)進(jìn)行抵消；

當(dāng)正向傳遞時(shí)：

當(dāng)反向傳遞時(shí)：

把公式(2)(3)(4)代入到公式(1)中，公式(3)(4)傳導(dǎo)函數(shù)相互抵消得到結(jié)果：

其中T_a、T_b為兩次傳導(dǎo)波的透射系數(shù)。Y為彎曲元傳感器的輸出電壓。