Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Geomechanical characterization by estimating the Vp/Vs ratio of sedimentary rock samples

Matuła Rafał, Lewandowska-Śmierzchalska Joanna, Fąfara Zbigniew

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2019

|

Vol. 36, no. 3

5--14

EN

The velocity ratio Vp/Vs and elastic parameters are effective quantities for describing various physical parameters and lithological properties of rock samples. Ultrasonic measurement was used to evaluate the Vp/Vs ratio. Ultrasonic velocity estimation is widely used in the quantitative evaluation of rock materials. Ultrasonic P and S-wave travel times were studied in one direction of cylindrical core samples with a length and diameter of 100 mm. Wave velocity analysis was carried out on 20 crystalline drill cores taken at depths ranging from 10 m to 80 m. The cores were then tested for their ultrasonic velocity. The studied samples were also geomechanically characterized using ultrasonic testing. In this paper, the method used and a brief description of the measurement geometry are presented. The results of the calculations of P and S wave velocities, Vp/Vs ratio, Young’s modulus and Poisson’s coefficient are given. Finally, the studied samples were geologically classified and the Vp/Vs ratio was discussed.

2

Normal contact stiffness of fractal rough surfaces

Buczkowski R., Kleiber M., Starzynski G.

Archives of Mechanics

|

2014

|

Vol. 66, nr 6

411–-428

EN

We used the fractal theory based on a single variable Weierstrass–Mandelbrot function to obtain the normal contact stiffness if rough and smooth isotropic surfaces are pressed against each other. Because in the original fractal theory the distribution of contact area is assumed geometrically, we propose the method in which the actual deformation of asperities and a correction due to asperity coupling (interaction) will be taken into account. This correction is equivalent to an increase of the effective separation by a quantity proportional to the nominal pressure and it has a significant effect on contact stiffness at larger normal loads (low separations). The numerical results demonstrate a nonlinear evolution of the contact stiffness with the normal load in particular in the first stage of loading at low squeezing pressures. We have compared the results of the theoretical contact stiffness using the fractal method with the experimental ultrasonic measurements. Experimental results made on real surfaces agree remarkably well with the theoretical predictions.

3

Novel ultrasonic distance measuring system based on correlation method

Gądek K., Jaraczewski M.

Archives of Electrical Engineering

|

2014

|

Vol. 63, nr 3

385--392

EN

This paper presents an innovative method for measuring the time delay of ultrasonic waves. Pulse methods used in the previous studies was characterized by latency. The method of phase correlation, presented in this article is free from this disadvantages. Due to the phase encoding with the use of Walsh functions the presented method allows to obtain better precision than previous methods. The algorithm to measure delay of the reflected wave with the use of microprocessor ARM Cortex M4 linked to a PC has been worked out and tested. This method uses the signal from the ultrasonic probe to precisely determine the time delay, caused by the propagation in medium, possible. In order to verify the effectiveness of the method a part of the measuring system was implemented in LabVIEW. The presented method proved to be effective, as it is shown in presented simulation results.

4

Teoretyczne podstawy ultradźwiękowych pomiarów prędkości pojazdów

Dybała J., Szulim P.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2011

|

z. 4/85

27--32

PL

W artykule zaprezentowano teoretyczne podstawy ultradźwiękowych pomiarów prędkości dokonywanych na podstawie efektu Dopplera oraz przeprowadzono analizę dokładności przyjętej metody pomiarowej. Przedstawiona została również metoda korekty błędów wynikających z organizacji pomiarów. Dokonane w artykule rozważania teoretyczne mogą stanowić podstawę do przeprowadzenia eksperymentu drogowego.

EN

The following article presents theoretical bases of the ultrasonic measurement of speed based on the Doppler effect. It conducted analysis of accuracies of the established measuring method. The paper presents a method of the correction of errors of measurements results. Theoretical deliberations made in the article can constitute the basis for the road experiment.

5

Ultradźwiękowy system pomiarowy do detekcji przemian fazowych i postaciowych wody

Rosiak A., Gozdur R., Majocha A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 10

1225-1227

PL

W artykule zaprezentowano system z termoelektryczną kaskadową pompą ciepła do detekcji przemian fazowych i postaciowych wody. Zastosowanie metod ultradźwiękowych zwiększa radykalnie możliwości oraz jakość identyfikacji procesów przemian wody zachodzących na powierzchniach wymienników sprzężonych z kaskadami modułów Peltiera. System ze względu na jego charakterystyczne właściwości pozwala na identyfikację przemian fazowych wody i określanie czy zachodzące procesy mają stochastyczny czy też chaotyczny charakter przebiegu.

EN

The paper deals with systems coupled with Peltier pumps for detecting and identifying the water phase and form transition (condensation, frosting, icing, sublimation, melting, drying). The developed multisensory interface system combines conventional measurement techniques with ultrasound techniques. Use of ultrasound methods radically enhances the capabilities and the quality of identifying transition processes of accumulated liquid water, frost or ice on the surface coupled with Peltier pump module cascades. Due to its properties, the system is capable of identifying and determining whether phase transitions have stochastic or chaotic flow. The described system also enables identifying and measuring the water phase transition parameters with high accuracy and repetitiveness. As opposed to other non-contact methods of detection (pyrometric, thermovisual and visual), the presented system with use of ultrasound method allows for unambiguous detection and identification of the phase and form of water transitions. Considering that the analysis of phenomena occurring on the surface of the exchanger relates exclusively to 1D signals and not 2D or 3D images it can be concluded that this system is simpler and cheaper than alternative solutions. This refers mainly to software and metrological system requirements. This system enables the use of simpler methods of calibration and transfer measurement standards than visual methods which are often used to identify phase transitions.

6

Diagnozowanie stanu naprężeń własnych powstających w procesie produkcji rozjazdów kolejowych

Kukulski J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2009

|

z. 71

85-100

PL

Naprężenia własne pojawiające się w stalowych elementach rozjazdów podczas procesu produkcji mogą zmieniać ich własności wytrzymałościowe. Najbardziej niebezpiecznymi z praktycznego punktu widzenia okazują się maksymalne naprężenia rozciągające, ponieważ mogą one przyśpieszać rozwój pęknięć i powodować trwałe odkształcenie elementu stalowego. Naprężenia własne, które towarzyszą procesowi produkcji stalowych elementów rozjazdów mogą być niebezpieczne w późniejszej eksploatacji, bowiem w przypadku ich zsumowania się z naprężeniami pochodzącymi od eksploatacyjnych obciążeń zewnętrznych mogą prowadzić do rozwoju pęknięć oraz utraty kształtu elementów.

EN

Residual stresses that develop in the railway turnout steel components during manufacturing process can change their strength properties. Numerous research works and service observations show that from practical point of view, the most dangerous proves be the maximum tensile stress which may accelerate the development of cracking process and cause permanent deformation of the steel components. The residual stresses inherent in the manufacturing process of the steel components of the railway turnout can be dangerous later in service, especially, when superimposed on the external stresses induced by the service load; they can initiate cracking and lead to component's loss of shape.

7

Nowe rozwiązania w zakresie generowania fal ultradźwiękowych w ośrodkach stałych bez użycia ośrodka sprzęgającego akustycznie

Pęski Z.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2009

|

R. 13, nr 12

42-45

PL

W artykule zaprezentowano głowice do generowania fal: poprzecznej, podłużnej oraz powierzchniowej w ośrodku stałym bez użycia ośrodka sprzęgającego akustycznie ("na sucho"). Przedstawiono zakres częstotliwości opracowanych głowic. Opisano sposób pomiaru czasu przejścia fali ultradźwiękowej za pomocą opracowanej techniki pomiarowej bez użycia ośrodka sprzęgającego oraz opisano przydatność metody dla badań ultradźwiękowych.

EN

In the paper the new device and method for generation of the T-L-R waves in the solid medium with no coupling medium ("on dry surface") are described. The range of the probe's frequencies applied for the new method is also presented. You will find the results of the wave timing measured by the digital equipment and possible appliances for the above method in the ultrasonic measurements. Further information extending presented issues is given in the references to professional literature.

8

Podstawy ultradźwiękowych pomiarów stałych sprężystości w anizotropii

Wilczyński A. P.

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 2

21-26

PL

Przedstawiono podstawy fizyczne procesu rozchodzenia się zaburzeń falowych w ciałach stałych oraz podstawowe zależności dotyczące rozchodzenia się fal sprężystych w ośrodkach anizotropowych. Biorąc pod uwagę cel tego przedstawienia, czyli pomiary stałych sprężystości badanych materiałów, podany zapis jest specjalnie dostosowany do tego celu. Rozważono tu przypadek umożliwiający automatyzację pomiarów ultradźwiękowych, sprowadzający się do pomiarów tzw. metodą zanurzeniową, z użyciem dwóch głowic pomiarowych, z bezpośrednim pomiarem czasu przejścia sygnału. Przedstawione zależności są wystarczające do przeprowadzenia interpretacji badań, jednak poza związkami teoretycznymi istotne i trudne jest uzyskanie dostatecznie czułego układu pomiarowego o czułości nie gorszej niż 0,1 ns. Drugim istotnym problemem, przynajmniej w odniesieniu do niektórych stałych sprężystości, jest słabe uwarunkowanie matematyczne zagadnienia interpretacji wyników, kiedy klasyczne metody postępowania nie prowadzą do sensownych wyników. Z tego względu możliwość zastosowań przemysłowych rozwiązania szczegółowego metody postępowania nie została opisana.

EN

This paper presents the physical basis of the process of elastic waves motion in solids exhibiting anisotropic properties. As the presentation is supposed to serve in applications of wave theory to practical, possibly automated measurements, the description is purposefully destined for this aim. The selection of the so called immersion method is chosen, with separate transmitter and receiver gauges, as the possibly one which enables automated measurements. This evolves from the way of measuring only time differences between a free ultrasonic pulse run and the one going through the measured specimen, as proposed by Musgrave. Contact methods of measurements require firstly much more special equipment and also checking the actual contact of the specimen and the sensor, up to now done only manually. Furthermore the possible best accuracy of measurements, the zero-crossing method could not be easily applied. For pure research, when only a small number of specimens is tested and the testing is performed by highly qualified persons, the method of measurement is more arbitrary and use of other types of waves is possible, such as Love's surface waves, which in some cases lead to simple results. In such cases however automated measurements, preferable for industrial purposes are out of the question. The presented relations are sufficient for the measurement purposes but vital problems are the necessary accuracy of measurements of the order of 0.1 ns and the problem of weakly mathematically conditioned at least some of the elastic constants. The necessary accuracy with some difficulty can be finally obtained, but the method of calculation exceeds classical means and requires some special know-how and for industrial reasons will not be presented here.

9

Pomiary ultradźwiękowe w procesach przetwórstwa tworzyw polimerowych

Kowalska B.

Polimery

|

2005

|

T. 50, nr 9

646-650

PL

W opracowaniu stanowiącym przegląd literatury przedstawiono metody pomiarowe wykorzystujące ultradźwięki z punktu widzenia ich użyteczności w podstawowych procesach przetwórstwa tworzyw polimerowych - wtryskiwaniu oraz wytłaczaniu. Scharakteryzowano dwa podstawowe warianty takich pomiarów, mianowicie metodę echa z zastosowaniem jednego przetwornika oraz metodę przepuszczania wykorzystującą dwa przetworniki umieszczone po przeciwnych stronach badanego obiektu. Omówiono możliwości zastosowania metody przepuszczania do pomiarów w dyszy wtryskowej oraz metody echa w gnieździe formy wtryskowej podczas trwania procesu. Dzięki przetwornikom ultradźwiękowym można uzyskać dane niezbędne w układzie kontroli procesu do wytwarzania kształtek o określonych właściwościach. Przedstawiono także możliwości wykorzystania ultradźwięków podczas wytłaczania z zastosowaniem przetworników ultradźwiękowych połączonych z prętami buforowymi. Podano i zinterpretowano przykład badania oraz oceny jakości połączenia między dwiema warstwami otrzymanymi w procesie współwytłaczania.

EN

In this literature review the methods using ultrasounds in basic polymer processing - injection molding and extrusion - were presented. Two basic variants of such measurements were characterized, namely echo method using one transducer and the transmission method using two transducers, placed at opposite sides of the system investigated. The possibilities of transmission method application for the measurements in the injection nozzle (Fig. 1) and echo method application in the mold cavity during processing (Fig. 2) were discussed. Ultrasonic transducers let obtain the data necessary for controlling the process of producing of the fittings showing required properties. As well the possibilities of ultrasounds use during extrusion, by application of ultrasonic transducers connected with buffer rods (Fig. 3 and 5) were presented. Results of investigations and the estimation of quality of joint between two layers obtained in co-extrusion were given and interpreted (Fig. 4).

10

Ultrasonic measurements in the 1-(trans-4-hexylcyclohexyl)-4-isothiocyanatobenzene near the nematic-isotropic transition

Balcerzak A.

Archives of Acoustics

|

2005

|

Vol. 30, No. 3

373-378

EN

The absorption and velocity of ultrasonic longitudinal waves in the nematic liquid crystal 1-(trans-4-hexylcyclohexyl)-4-isothiocyanatobenzene (6CHBT) have been measured as a function of temperature between 24°C and 55°C at 5.2 MHz. The temperature dependence of ultrasonic absorption has a sharp maximum, whereas that dependence of velocity shows a local minimum in the region of the nematic-isotropic (N-I) phase transition. Additional temperature measurements of density have been done to calculate the thermal coefficient of expansion and the temperature coefficient of adiabatic compressibility. Both these parameters exhibit critical behaviour at the transition which has been analysed. The values of the exponent determining the growth of the order fluctuations have been calculated and compared with references.

11

In vitro examination of human teeth using ultrasound and X-ray diffraction

Gawda H., Sękowski L., Trębacz H.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2004

|

Vol. 6, nr 1

41-49

EN

The aim of this paper was to find whether an ultrasound velocity along a whole tooth reflects variety of its morphology and properties and to compare thc results of ultrasonic measuremcnts with X-ray diffraction data from a large area of tooth. 100 kHz pulses were transmitted in longitudinal direction of ectracted teeth. A significant variation of velocity in teeth from diffcrent donors was statwd (from 3200 m/s to 4200 m/s). The velocity was influenced both by the age of donors and the type of a tooth. For a given individual, the grcatest difference was revealed between incisors and canine teeth. Considering X-ray diffraction results, a difference in size of crystallites between teeth was found. In an enamel, the size of crystallites ranged from 20 nm to 50 nm, and in dentin - from 5.5 nm to 39 nm. The size of crystailites in dentin was positively correlated with the ultrasound velocity.