Устройство для измерения продольных деформаций

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ, содержащее si .5.jl«iiif:.i4. последовательно соединенные измерительную схему с тензопреобразователем и источник импульсного питания , отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений импульсных деформаций,, оно снабжено первым и вторым датчиками деформации, располагаемыми на объекте измерения по обе стороны от измерительной cxeMii, подключенными к ним двумя селекторами и подключенной к их выходам схемой ЮШ, выход которой: соединен с запускающим входом источника импульсного питания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (10

ГОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

OIlHGAHHE HSOE PETEHHR

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И/Блkji,,: t ъ:%

Ф

° в

° «а (21) 3527385/.18-28 (22) 24, 12,82 (46) 07.04.84. Вюл. В 13 (72) А.И. Брикман и В.Н. Евграфов (71) Новосибирский электротехнический институт (53) 53 1.781.2(088.8) (56) 1. Ильинская Л.С., Подмарьков А.И. Полупроводниковые тензодатчики. M., "Энергия", 1966, с. 72-73.

2. Там же, с, 98-101 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПРОДОЛЬНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ, содержащее

3tso 001 В 7/16: С 01 Х7 0 последовательно соединенные измерительную схему с тензопреобразователем и источник импульсного питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем., что, с целью повышения точности измерений импульсных деформаций, оно снабжено первым и вторым датчиками деформации, располагаемыми на объек" те измерения по обе стороны от измерительной схемы, подключенными к ним . двумя селекторами и подключенной к их выходам схемой ИЛИ, выход которой: соединен с запускающим входом источ- ника импульсного питания.

25

1 . 1084

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении импульсных деформаций в стержнях.

Известно устройство для измерения деформации, содержащее измерительную схему с тензопреобразователями, размещенную на испытуемом объекте, и источник постоянного напряжения для питания указанной схемы (1 1.

Недостаток данного устройства— низкая чувствительность, а также изменение коэффициента преобразования вследствие нагрева тензопреоб. разователей протекающим через них токомНаиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения продольных деформаций, содержащее последовательно соединенные измерительную схему с тензопреобразователями и источник импульсного питания. Такое устройство позволяет применять большие рабочие токи, обеспечивающие высокую чувствительность и малое рассеивание мощности j2).

Однако оно имеет низкую точность при измерении динамических деформаций (например, вызываемых ударом), так как импульсное питание в,случае динамических деформаций будет вызывать сильные искажения, обусловленные потерей значительной части информации в момент отсутствия питания °

Цель изобретения — повыпение точности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения продольных деформаций, содержащее последовательно соединенные измерительную схему с тензопреобразователями и источник импульсного питания, снабжено первым и вторым датчиками деформации, располагаемыми на объекте измерения 45 по обе стороны от измерительной схемы, подключенными к ним двумя селекторами и подключенной к их выходам схемой ИЛИ, выход которой соединен с запускающим входом источника импуль50 ского питания.

На чертеже представлена блок-схема устройства. .; Устройство содержит измерительную схему 1 с тензопреобраэователями, расположенную на объекте 2 измерения, первый 3 и второй 4 датчики деформации, расположенные по обе сто595 2 роны от измерительной схемы 1 на объекте 2 измерения, выходы которых подключены к селекторам 5 и 6 соответственно, выходы которых соединены с входами схемы ИЛИ 7, а ее выход подключен к запускающему входу источника 8 импульсного питания, последовательно соединенного с измерительной схемой 1 с тензопреобразователями.

Устройство работает следующим образом.

При динамическом нагружении одно

ro из торцов объекта 2 измерения (например, ударе по нему бойком), возникший импульс деформации распространяется в направлении противоположного торца. Скорость распространения равна скорости звука в материале объекта 2 измерения. Импульс деформации, дойдя до первого датчика 3 деформации, возбуждает в нем электрический сигнал. В качестве датчиков можно использовать пьезоэлементы. Электрический сигнал с выхода датчика 3 деформации поступает на селектор 5, позволяющий определять полярность импульса деформации. С выхода селектора 5 сигнал поступает на один из входов схемы ИЛИ 7, а с ее выхоца — на запускающий вход источника 8 импульсного питания. Указанный источник выполнен в виде генератора одиночного прямоугольного импульса со срабатыванием от внешнего запуска.

Импульс с выхода источника 8 импульсного питания подается на вход измерительной схемы 1, и измерения могут производиться в течение длительности этого импульса. Время от начала питания схемы 1 до момента возбуждения тензоппеобразователей ! 0 составляет 1э = a где Р— рас-! М стояние между первичным преобразователем деформации и тенэопреобразователем; ч — скорость распространения деформации (звука) в материале стержня. Таким образом, начало импульса деформации в области измерительной схемы 1 будет всегда приходиться на время, когда она запитана, т.е. находится. в рабочем состоянии. Для того, чтобы не было потерь информации, длительность импульса с источника 8 импульсного питания должна превьппать суммарную длительность импульса деформации и

Составитель В. Кокунов

ТехредТ.Фанта Корректор А. Ильин

Редактор И. Ковальчук

Заказ 19?4/34 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3. 1084595 ф время задержки t Селекторы 5 и 6 импульс вызывает электрический сигполярности должны быть настроены на нал с датчика 4 деформации обратный пропускание импульсов различной по-, :по знаку, который, пройдя через селярности, чтобы импульс деформации,, лектор 6, поступает на второй вход дойдя до датчика 4 деформации, не . схемы ИЛИ 7, а затем вызывает сравызывал появления электрического батывание источника 8 импульсного сигнала на входе источника 8 импуль- питания, приводящее вновь схему 1 сного питания. Наличие второго датчи. в состояние готовности к измерениям. ка 4 деформации объясняется следующим. В целом ряде случаев необходимо 1п Использование предлагаемого устисследовать не только прямой, но и ройства позволит повысить точность отраженный импульс деформации . 1 ри при измерении импульсных продольотражении от торца стержня импульс- ных деформаций в различных изделиях, деформации меняет знак. Отраженный в частности в стержнях.