Устройство для измерения напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3750166/29-33 (22) 20.04.84 (46) 07.02.86. Бюл. N 5 (71) Государственный проектный и научноисследовательский институт «Челябинский

Промстройниипроект» (72) В. В. Гулунов, Г. А. Губайдуллин и Г. Б. Гершкович (53) 693.565(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 716026, кл. Е 04 G 21/12, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1150333, кл. Е 04 G 21/12, 1983. (54) (57) i. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ преимущественно в арматуре железобетонных конструкций, содержащее датчик колебаний, усилитель, компаратор, генератор, делитель и дешифратор, причем датчик колебаний подключен к входу усилителя, выход которого подключен к одному из входов компаратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено выпрямителем, цифровым фильтром, мультиплексером, тактовым распределителем, узлом сопряжения и микрокалькулятором, причем усилитель соединен через выпрямитель с другим входом компаратора, выход которого подключен к одному из входов цифрового фильтра, один из выходов которого соединен с . одним из входов мультиплексера, генератор подключен к входу делителя и к другому входу цифрового фильтра, другой выход которого соединен с одним из входов тактового распределителя, выход делителя соединен с другим входом тактового

ÄÄSUÄÄ 1209803 A (5и 4 E 04 G 21 12, G 05 D 15 Ol распределителя, выход которого соединен с одним из входов узла сопряжения и с другим входом мультиплексера, выход которого соединен через дешифратор с другим входом узла сопряжения, выход которого соединен с микрокалькулятором.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цифровой фильтр состоит из трех счетчиков, триггера, четырех логических элементов И, одновибратора, регистра сдвига и логической схемы И, причем один вход первого счетчика является первым входом цифрового фильтра, выход первого счетчика подключен к одному из входов первого элемента И, выход триггера соединен с другими входами первого счетчика и первого элемента И и с входом одновибратора, выход которого подключен к одному из входов второго элемента И, выход первого элемента И соединен с входом регистра сдвига, выходы регистра сдвига подключены к одним входам второго и третьего счетчиков, третьего и четвертого элементов И и к другому входу второго элемента И, другие входы третьего и четвертого элементов И являются вторым входом цифрового фильтра, выход третьего элемента И соединен с другим входом второго счетчика, один из входов схемы И соединен с выходом второго счетчика, который является первым выходом цифрового фильтра, вход триггера подключен к выходу схемы И, который является вторым выходом цифрового фильтра, выход второго элемента И соединен с другим входом схемы И, а выход третьего счетчика соединен с соответствующим входом схемы И.

1209803

Изобретение относится к ««epaspy«««aющему контролю технологических процессов в строительной индустрии и может быть использовано для измерения напряжений в арматуре при изготовлении железобетонных конструкци й.

Цель изобретения — — повышение точности измерения.

На фиг. 1 показано устройство для измерения напряжения; »а фиг. 2 — функциональная схема выполнения цифрового фильтра; на фиг. 3 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит датчик 1 колебаний арматуры, усилитель 2, однополупериодный выпрямитель 3, компаратор 4, генератор 5, делитель 6 частоты, цифровой фильтр

7, тактовый распределитель 8, мультиплексер 9, дешифратор 10, узел 11 сопряжения, м и к ро кал ькул ято р 12.

1Л««фровой фильтр 7 содержит счетчик 13, триггер 14, элемент И 15, одновибратор 20 !

6, регистр 1 7 сдвига, элемснть; И 18 и 19, счетчики 20 и 21, элемент И 22 и схему И 23.

Устройство работает по принципу счета импульсов стабильной «««стоты, заполняющих несколько периодов колебаний армат,— ры. Первоначально осуществляется ударное или и«ипковое возбу>кде««««E колебаний в арматуре, после чего датчик 1 подносится к арматуре и нажимается кнопка «Пуск», связанная с три«чером 14. 11ри этом ио цепям сброса одновибратором 16 производится обнуление счетчиков 13, 20 и 21, тактового распределителя 8 и разрядов микрокалькулятора 12 (сбросовые цепи на фиг. не показаны). На входы компаратора 4 поступают сигнал !1а от выпрямителя 3 и сигнал Uz от усилителя 2. В моменты со«и«адения амплитуды этих сигналов срабатывает компаратор

4, формируя сигнал 11 (фиг. 3), который далее поступает на цифровой фильтр 7, Такое построение схемы выделения периода колебаний уменьшает вероятность срабатывания компаратора 4 при искаженной высшими 4О гармониками форме сигнала механических колебаний арматуры, а моменты переключения компаратора 4 жестко (автоматически) стабилизируются относительно сигнала U. датчика при изменении амплитуды этого сигнала в широком диапазоне, что извест45 ные устройства не выполняют.

Цифровой фильтр 7 производит два последовательных отсчета периодов колебаний арматуры, сравнивает их и в случае совпадения разрешает дальнейшую обработку информации. При несовпадении отсчетов осуществляется сброс записанной информации и повторные счить«ванин в автоматическом режиме до тех пор, пока отсчеты не совпадут. Так осуществляется фильтрация измеряемой информации, исклн>ча«о- 5S щая фиксацию случайных результатов от воздействия электрических и механических случайных помех. На второй вход фильтра

7 поступает сигнал стабильной частоты от генератора 5, заполняющий период колебаний арматуры, информация о котором в двоично-десятичном коде со счетчика 20 подается на мультиплексер 9. Последний поочередно коммутирует четыре десятичных знака двоично-десятичной информации на один десятичный канал, преобразуемый в дальнейшем в десятичный код дешифратором 10.

Сигнал гененатора 5 поступает также

«а делитель 6 частоты, пробразуется в сигнал U«; (фиг. 5) и следует на тактовый распределитель 8, который на своих и выходах формирует цикл сдвига сигнала U««пониженной частоты от первого выхода к последнему. Распределитель 8 можно выполнить на основе регистров сдвига или двоично-десятичных счетчиков с дешифрацией.

Узел 1! сопряжения представляет собой блок реле или оптотронов, выходы которых связаны с тактовым распределителем 8 и дешифратором 10, а выходы включе !ь«параллельно к lBBHBTуре микрокалькулятора 12, используемой для реализации ввода в микрокалькулятор 12 четырехзначной десятичной информации о периоде колебаний арматуры, а также для автоматического вычисления на основе этой информации величины напряжения в арматуре.

Вычисление напряжения в арматуре производится ио известной формуле (kfl ) где fr — частота генератора 5; а — количество импульсов, отсчитываемых счетчиком 20;

k -- количество периодов колебаний, отсчитываемых счетчиком 13;

? --свободная длина арматуры между упорами стенда или формы.

Величина / вводится в микрокалькулятор 12 вручную перед проведением замеров, затем, когда цифровой фильтр 7 фиксирует результат измерения, он вводится в память микрокалькулятора 12 и далее производится вычисление напряжения а. Управление процессом ввода числа и реализация алгоритма вычисления осуществляются последовательно тактовым распределителем 8. При использовании микрокалькулятора БЗ вЂ” 37 алгоритм работы имеет вид, представленный на фиг. 6 с условнь«ми обозначениями, используемыми на клавиатуре. Возможны и другие варианты построения алгоритма работы микрокалькулятора 12.

Цифровой фильтр работает следующим образом.

Счетчик 13 отсчитывает заданное число периодов колебаний арматуры. Сигнал с его выхода поступает через элемент И 15 на регистр 17 сдвига (фиг. 4), управляющий работой счетчиков 20 и 21. Импульс

1209803 сдрос

U()y-() с первого выхода осуществляет установку счетчиков в «О», второй и третий импульсы U(17 2) и U07 3) соответственно разрешают прохождение эталонной частоты

f каждый из счетчиков 20 и 21 в течение времени 1/И.. Импульс U(i>- ) дает разрешение на сравнение информации схемой

И 23, записанной в счетчиках 20 и 21. Если коды на выходах этих счетчиков совпадают с заданной степенью точности, то схема И 23 устанавливает триггер 14 в нулевое состояние и одновременно запускает в работу тактовый распределитель 8, который осуществляет формирование одного цикла считывания микрокалькулятором 12 инфор. мации и формирование программы расчета напряжения в арматуре. При несовпадении кодов счетчиков 20 и 21 регистр 17 сдвига циклически управляет считыванием информации до тех пор, пока коды не совпадут.

Запуск устройства в работу производится ручным переключением триггера 14 в «1», при этом на элемент И 15 подается разрешающий сигнал, а одновибратор 1б формирует сигнал установки в «О» всех элементов памяти устройства и разрешающий сигнал на элемент И 22.

П редл а гае мое устройства позволит за короткое время измерить напряжения в арматуре железобетонных конструкций при надежности информации, а также исключить операцию ручного пересчета частоты механических величин в величину напряжения.

I 209803

0(r$) ° Э Э

Ф Е °

<(g ) Редактор А. Козорнз

Заказ 414/38

Составитель Л. Шарова

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосон

Тираж 729 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для измерения напряжения Устройство для измерения напряжения Устройство для измерения напряжения Устройство для измерения напряжения 

 

Похожие патенты:
Наверх