Устройство для определения жесткости натуральных и искусственных кож, тканей и других вязкоупругих материалов

 

Изобретение относится к легкой про-' 'мышленности, а именно к устройствам дпя определения жесткости натуральных и искусственных кож. тканей и других вязкоупругих материалов. Цель изобретения -2повышение быстродействия и точности измерения, а также упрощение устройства. Эта цель достигается за счет того, что блок задания деформации изгиба образца содержит низкочастотный транзистор, силовую катушку, катушку обратной связи и диод. Причем катушка обратной связи включена между базой и эмиттером транзистора, а силовая катушка, к которой параллельно присоединен диод, включена между эмиттером транзистора и плюсовым выводом источника питания. Блок регистрации частоты колебаний образца выполнен в виде лампы накаливания ифотозлемента, причем нить лампы накаливания, центр торцовой части магнитов и центральная часть фотоэлемента находятся на одном уровне. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.. >&N: <о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ки О чФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4766056/12 (22) 06.12.89 (46) 23;02.92. Бюл. ¹ 7 (71) Московский технологический институ . легкой промышленности (72) В.Н. Белокуров (53) 658,562 (088.8). (56) Авторское свидетельство СССР. № 89285, кл. G 01 и 3 38, 1949.

{54) УСТРОЙСТВ О ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЖЕСТКОСТИ НАТУРАЛЬНЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ КОЖ, ТКАНЕЙ И ДРУГИХ ВЯЗКОУПРУГИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к легкой про- мышленности, а именно к устройствам для определения жесткости натуральных и искусственных кож, тканей и других вязкоупругих материалов. Цель изобретения - .

Изобретение относится к легкой промышленности, а именно к:устройствам для определения жесткости натуральных и искусственных кож, полимерно-пленочных материалов, тканей и друтих вязкоупругих материалов.

Известно устройство для определения жесткости натуральных и искусственных кож, тканей и других вязкоупругих материалов, содержащее. приспособление для закрепления образца, источник питания, подключенный к блоку задания деформации изгиба образца с двумя магнитами, блок регистрации частоты колебаний образца, соединенный с блоком измерения деформации образца.

„„Я) „„1714436 А1 (я)з G 01 N 3/38, 33/36, 33/44 гювышение быстродействия и точности измерения, а также упрощение устройства.

Эта цель достигается за счет того, что блок задания деформации изгиба образца содержит низкочастотный транзистор, силовую катушку, катушку обратной связи и диод.

Причем катушка обратной связи включена между базой и эмиттером транзистора, а силовая катушка. к которой параллельно присоединен диод, включена между эмиттером транзистора и плюсовым выводом источника питания. Блок регистрации частоты колебаний образца выполнен в виде лампы накаливания и фотоэлемента, причем нить лампы накаливания, центр торцовой части магнитов и центральная часть фотоэле— мента находятся на одном уровне. 1. з,п. ф-лы, 2 ил.

Недостатком известного устройства является низкая производительность и точ-, в ность проводимых измерений.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности измерения, р а также упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит блок задания деформации изгиба образца. низкочастотный 0 транзистор. силовую катушку, катушку обратной Сакки и диод, причем катушка обратной связи включена между базой и в эмиттером транзистора, а силовая катушка, к которой параллельно присоединен диод, включена между эмиттером транзистора и плюсовым выводом источника питания, блок регистрации частоты колебаний образ3

1714436 ца выполнен е виде лампы накаливания и пульсов прямоугольной формы, выполненфотоэлемента, причем нить лампы накали- ногае виде триггера Шмитта, ждущегомульеания, центр торцовой части магнитов и тивибратора 16, источника 17 питания и центральная часть фотоэлемента находятся аналогового измерительного прибора 18; на одном уровне. 5 Устройство работает следующим обраКроме того, блок измерения деформа- зом. ции образца содержит последовательно со- . На исследуемый образец 2 надевается единенные усилитель уровня электрических скоба 8 с закрепленными на ней магнитами сигналов, формирователь импульсов прямо- 6 и 7 (фиг.1). Исследуемый образец 2 вставугольной формы, выполненный в виде триг- 10 ляется до упора в зажим 1. который с погера Шмитта, ждущий мультивибратор и мощьюштангЗи4устанавливается:встойке аналоговыйизмерительныйприбор,причем 5. Таким образом длина исследуемого обвходусилителя уровняэлектрическихсигна- разца 2, выходящая из зажима 1, является лов является входом блока измерения де- величиной фиксированной, формации. 15 .. При включении электронной части устНа фиг. 1 представлена блок-схема ройства к источнику 17 пичания в силовой предлагаемогоустройства для определения катушке Lz возникает импульс тока, вследжесткости кож, тканей и других вязкоупру- ствие чего.е ней возникает магнитное поле, гих материалов в динамическом резонанс- которое взаимодействует с магнитным поном режиме на изгиб; на фиг. 2 — 20 лем магнитов 6 и 7, при этом образец 2 принципиальная схема устройства, отклоняется на некоторый угол. После проУстройство состоит из приспособления хождения импульса образец 2 вместе с магдля крепления исследуемого образца мате- нитами 6 и 7 возвращается в положение риала в виде пружинящего зажима 1, в ко- равновесия. При этом в катушке обратной тором в вертикальном положении 25 связи L> возникает ЭДС индукции„потенцизакрепляется исследуемый образец 2, изго- ал которой относительно эмиттера транзитовленный в виде полоски. К зажиму 1 при- стара V< имеет отрицательный знак,. креплены две штанги 3 и 4. с помощью При дальнейшем движении образца 2 с которых зажим 1 вместе с образцом 2 с магнитами 6 и 7 от положения равновесия легким трением устанавливается в соответ- 30 магнитный поток начинает уменьшаться и ству1ощие отверстия стойки 5, ЭДС индукции меняет знак на противопоБлок задания деформации испытуемого ложный. Когда магниты 6 и 7 отойдут достаобраэца 2 состоит из силовой катушки La, точно далеко от положения равновесия, катушки обратной связи L>, автогенератора ЭДС индукции в катушке обратной связи L1 с самоподстройкой на резонансную частоту 35 практически исчезает, При.прохождении коколеблющейся системы и двух легких маг- леблющейся системы второго полупериода нитовби7,изготовленныхизферромагнит- процесс повторяется и при .приближении ного материала. Магниты 6 и 7 закреплены магнитов 6 и 7 к сердечнику катушки обратразноименнымиполюсами кскобе8,выпол- ной связи L1 наводится ЭДС индукции с ненной в виде пружинящего зажима для 40 отрицательным потенциалом на конце каудобства фиксации магнитов 6 и 7 на сво- тушки L1. подключенной к базе транзистора бодном конце исследуемого образца 2, V1. Под воздействием этого отрицательного

Силовая катушка LQ и катушка обратной . импульса транзистор Ч1 открывается, и в связи L> (фиг.1) цилиндрической формы, не- .коллекторной цепи,.в которую включена си-. сущая е себе сердечник 9, выполненный иэ 45 ловая катушка L2, протекает .коллекторный ферромагнитного материала, изготовлены ток транзистора V1 В этот мбмент времени на общем каркасе, который крепится к осно- магниты 6 и 7 вместе с образцом 2 за счет еанию 10. взаимодействия магнйтных полей приобреБлок реГистрации частоты колебаний " тают дополнительное ускорение. При устаисследуемого образца 2 выполнен в виде 50 ноейвшемся режиме колебаний образец 2 фотоэлектрического датчика, состоящего из . вместе с магнитами 6 и 7 колеблются с опкремниевого фотоэлемента 11 и миниатюр-, разделенной собственной резонансной час,ной лампы 12 накаливания. Причем нить-,, toYQA подвижной системы. показатели лампы 12 накаливания, центр торцовой час- . которой .определяются физическими парати магнитов 6 и 7 и центральная часть фото- 55 метрами: длиной образца 2. распределениэлемента11 находятся наодномуровне. ем массы и жесткостью исследуемого

Электронный блок прибора (фиг.1) со- материала. стоит из автогенератора 13, усилителя 14 Фиксация частоты колебаний исследуеуровня импульсныхсигналое, поступающих мого образца осуществляется с помощью с фотоэлемента 11, формирователя 15 им- фотоэлектрического датчика. В динамиче1714436 ском режиме колеблющийся образец материала 2 с магнитами 6 и 7 пересекает световой поток, испускаемый миниатюрной лампой 12 накаливания, при этом ЭДС фотоэлемента 1 1 становится равной нулю.

При дальнейш м движении образца 2 световой поток достигает поверхности фотоэлемента 11 и за счет ЭДС, возникающей на фотоэлементе 11, формируется импульс тока. Чередование импульсов происходит строго с частотой колебаний образца 2.

Для усиления уровня импульсных сигналов использован линейный усилитель напряжения, выполненный на транзисторах

Vz, Чз и интегральной микросхеме 001. Начальное напряжение смещения входного каскада инвертера регулируется подстроечными резисторами Rz и Яз. С усилителя импульсный сигнал поступает нэ триггер

Шмитта, выполненный на микросхеме DD2, который формирует усиленный сигнал в импульсы прямоугольной формы с крутыми фронтом и спадом. Эти импульсы используются для запуска ждущего мультивибратора, на выходе которого получается последовательность коротких импульсов с фиксированной длительностью t, постоянной амплитудой напряжения U и частотой импульсов f<, равной резонансной частоте колеблющегося образца 2. Импульсы с выхода ждущего мультивибратора поступают на стрелочный измерительный прибор с внутренним сопротивлением Рь. угол отклонения стрелки которого пропорционален среднему току. протекающему через его измерительную рамку, т.е.

U.ò ср — г

Rb где х — длительность импульса выходного сигнала ждущего мультивибратора;

0 — амплитуда напряжения выходного сигнала;

Rb — сопротивление подвижной рамки измерительного прибора;

f< — измеряемая частота колебаний исследуемого образца.

Поскольку г и U для исследуемо о об разца 2 являются фиксированными величинами, то средний ток 1ср, проходящий через измерительную систему стрелочного прибора с постоянным внутренним сопротивлени5 ем Rb, прямо пропорциональный измеряемой частоте fr, а шкала измеритель ного прибора, отградуированная в единицах жесткости, получается линейной.

10 формула изобретения

1, Устройство для определения жесткости натуральных и искусственных кож, тканей и других вязкоупругих материалов, содержащее приспособление для зэкрепле15 ния образца, источник питания, подключенный к блоку задания деформации изгиба образца с двумя магнитами, блок регистрации частоты колебаний образца. соединенный с блоком измерения деформации

20 образца, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, а также упрощения устройства, блок задания деформации изгиба образца содержит низкочастотный транзи25 стор, силовую катушку, катушку обратной связи и диод. причем катушка обратной связи включена между. базой и эмиттером транзистора, а силовая катушка, к которой параллельно присоединен диод, включена

30 между эмиттером транзистора и плюсовым выводом источника питания. блок регистрации частоты колебаний образца выполнен в виде лампы накаливания и фотоэлемента, причем нить лампы накаливания, центр тор35 цовой части магнитов и центральная часть фотоэлемента находятся нэ одном уровне.

2. Устройство по и.", о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок измерения деформации образца содержит последовательно соеди40 ненные усилитель уровня электрических сигналов. формирователь импульсов прямоугольной формы, выполненный в виде триггера Шмидта, ждущий мультивибратор и аналоговый измерительный прибор, причем

45 вход усилителя уровня электрических сигналов является входом блока измерения деформации.

1714436

Составитель 8.Белокуров

Техред М.Моргентал Корректор О.Кундрик

Редактор И.Шулла

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 686 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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