Устройство для измерения спектрального состава удельной выталкивающей силы спортивного напольного покрытия

Заявлено устройство для измерения спектрального состава удельной выталкивающей силы спортивного напольного покрытия, состоящее из алюминиевой трубки со скользящим внутри нее металлическим стержнем, нижний конец которого заканчивается конусообразной сменяемой насадкой, а верхний запрессован в пластину, на которую крепится дополнительный груз, отличающийся тем, что на ту же пластину крепится еще и датчик ускорения, который с помощью коаксиального кабеля соединен со входом спектр-анализатора, в котором сменяемыми RC-цепочками поочередно устанавливаются полосовые фильтры, а в качестве индикатора ускорения к выходу спектр-анализатора подключен вольтметр. Измерения проводятся следующим образом: стальной стержень с изменяемой массой с установленным на его верхнем торце датчиком ускорения падает на напольное покрытие с фиксированной высоты и отскакивает от него с определенным ускорением и неизвестной частотой. Для определения частоты отскока стержня сигнал датчика пропускается через спектр-анализатор со сменяемыми с помощью RC-цепочек полосовыми фильтрами. При совпадении частоты отскока стержня с частотой полосового фильтра ускорение стержня будет максимальным, по которому и определяется искомая частота отскока. Техническим результатом при реализации заявленного устройства является повышение точности измерения частоты отскока стержня с удельной массой mk при его свободном падении на напольное покрытие. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения выталкивающей силы напольных покрытий (НИ), уложенных на стадионах и спортивных площадках. Удельная выталкивающая сила НП, как и любая другая распределенная упругая система, может быть определена методом отскока, когда стальной стержень с разной удельной массой m1; m2; …mk, находясь в свободном падении, с высоты h ударяется от НП с последующим отскоком от него с частотой, определяемой формулой:

, где

wk - угловая частота стержня с удельной массой mk (рад/сек)

g=9,8 м/с2

λk - рабочий ход НП (мм) при kой удельной массе стержня.

Измерение рабочего хода НП-λk вызывает большие трудности и, как правило. заканчивается большой погрешностью, влияющей на точность определения частоты отскока wk стержня.

Задача настоящего изобретения - повышение точности измерения частоты отскока стержня с удельной массой mk при его свободном падении на НП.

Поставленная задача решается тем, что на верхнем торце стержня устанавливается датчик ускорения, сигнал которого через коаксиальный кабель поступает на вход спектр-анализатора с установленными в нем полосовыми фильтрами с центральными частотами w1; w2, …, wn, последовательная смена которых перед очередным падением стержня и последующим его отскоком от НП позволяет выявить полосовой фильтр с такой центральной частотой wn, при которой ускорение стержня аnk на частоте wn с удельной массой mk, измеряемое подключенным к выходу спектр-анализатора вольтметром, имеет максимальное значение (ank)max, что свидетельствует о совпадении частот wn и wk, отображаемое тождеством

где wk - частота отскока стержня от НП с удельной массой mk;

wn - частота полосового фильтра, установленного в спектр-анализаторе, по которому рассчитывается удельная выталкивающая сила напольного покрытия на частоте wk:

Fwk - удельная выталкивающая сила НП на частоте wk (кг/мм2) при kой удельной массе стержня;

mk - kая удельная масса стержня (кг/мм2);

(ank)max - максимальное ускорение стержня kой удельной массы при его отскоке от напольного покрытия на частоте полосового фильтра wn.

На чертеже приведена одна из конструкций установки, реализующей предложенный способ измерения удельной выталкивающей силы НП 1 алюминиевой трубки 2 и стального стержня 3. Нижний торец стержня заканчивается конусообразной сменяемой насадкой 4, а верхний запрессован в пластину 5, на которую крепится дополнительный груз 6, а сбоку - датчик ускорения 7, который коаксиальным кабелем соединен с входом спектр-анализатора 8, в котором сменяемыми RC-цепочками 9 поочередно устанавливаются полосовые фильтры. В качестве индикатора ускорения к выходу спектр-анализатора подключен вольтметр 10.

Процесс измерения включает в себя установку в спектр-анализаторе одного из полосовых фильтров с центральной частотой w1, что отражается в таблице №1 в первом столбце. После чего поднимается стержень с удельной массой m1 на фиксированную высоту. Затем он отпускается и, находясь в свободном падении, пролетает эту высоту, ударяясь об НП, приобретая при отскоке ускорение a11, измеряемое вольтметром, которое заносится в квадрат, находящийся на пересечении первой строки со вторым столбцом. После измерения ускорения отскока стержня с полосовым фильтром с центральной частотой w1 в спектр-анализаторе устанавливается второй полосовой фильтр с центральной частотой w2 и процесс соударения стержня с удельной массой m1 повторяется. Результат измерения ускорения - a21 заносится в квадрат таблицы №1, находящийся на пересечении второй строки со вторым столбцом. Далее второй полосовой фильтр меняется на третий, а результат измерения ускорения отскока а31 заносится в третью строку и второй столбец таблицы №1. Если при трех замеренных ускорений среднее из них - a21 оказалось максимальным, то это означает, что полосовой фильтр с центральной частотой w2 совпал с частотой отскока стержня с удельной массой m1 и последующие замеры с другими фильтрами для этого стержня уже не требуются. Нахождение частоты отскока стержня с удельными массой m1 и последующие замеры с другими фильтрами для этого стержня уже не требуются. Нахождение частоты отскока стержня с удельными массами m2; m3…mk происходит аналогично рассмотренному - для стержня с удельной массой m1. Так, из таблицы №1 видно, что при условии а223242 частота отскока стержня с удельной массой m2 будет равна w3, а для третьего стержня - при выполнении условия а334353 - w4, и т.д.

Расчет выталкивающей силы напольного покрытия на частоте отскока стержня ведется по формуле (3). В таблице №1 в левой ее части приведен этот расчет для трех частот отскока стержня - w2, w3, w4.

Литература

1. Трофимова Т.И. Курс физики: учебн. пособие для вузов. М., издательский центр «Академия», 2010. - 580 с.

Устройство для измерения спектрального состава удельной выталкивающей силы спортивного напольного покрытия, состоящее из алюминиевой трубки со скользящим внутри нее металлическим стержнем, нижний конец которого заканчивается конусообразной сменяемой насадкой, а верхний запрессован в пластину, на которую крепится дополнительный груз, отличающийся тем, что на ту же пластину крепится еще и датчик ускорения, который с помощью коаксиального кабеля соединен со входом спектр-анализатора, в котором сменяемыми RC-цепочками поочередно устанавливается полосовые фильтры, а в качестве индикатора ускорения к выходу спектр-анализатора подключен вольтметр.



 

Похожие патенты:

Заявляемое изобретение относится к метрологии, в частности к электроизмерительной технике. Индикатор напряжения содержит два щупа, расположенные в отдельных корпусах, кабель, на котором установлены корпуса.

Изобретение относится к области электроэнергетики и может найти применение в измерительной технике высоких напряжений. В заявленном измерителе напряжения на основе эффекта Поккельса модуль обработки связан через оптоволоконную линию с сенсором.

Изобретение относится к метрологии, в частности к средствам измерений высоких напряжений. Высоковольтный делитель напряжений содержит высоковольтный и заземленный электроды, закрепленные на торцах изоляционного цилиндра, и расположенные между ними последовательно соединенные R-C-r блоки, расположенные по цилиндрической винтовой линии, шаг которой равен s=(H×n)/N (где N - число R-C-r блоков в высоковольтном плече, Н - высота рабочего пространства высоковольтного плеча; n - число блоков в витке спирали).

Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и автоматики и может быть использовано в датчиках, обеспечивающих измерение различных физических величин.

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов в машиностроении и предназначено для контроля положения металлических изделий и исполнительных органов технологического оборудования без механического контакта с ними.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения величины переменного тока, протекающего по проводам высоковольтных линий электропередач и по высоковольтному оборудованию подстанций.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в цепях измерения переменного тока приборов учета и регистрации электроэнергии.

Изобретение относится к электроизмерительной технике. .

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к электрическим приборам, которые могут быть использованы для измерения высоких напряжений. .

Предлагаемое изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к области электрических измерений, и может быть использовано в качестве измерительного средства высокого напряжения на высоковольтных линиях электропередач. Измерительная колонна оптического трансформатора напряжения содержит цилиндрический изолятор, в полости которого размещен чувствительный элемент в виде кристалла. Кристалл имеет форму стержня, выполненного из кварцевого стекла, и установлен продольно в полости изолятора посредством удерживающих кристалл, а также электрически контактирующих с ним электрических модулей. Первый из модулей содержит первую полую деталь, имеющую форму трубки, закрепленную со стороны первой концевой части на первой торцевой крышке изолятора, а со стороны второй концевой части, содержащей первый многопластинчатый контакт, с первой концевой частью кристалла. Второй электрический модуль содержит вторую полую деталь, имеющую форму трубки, закрепленную со стороны первой концевой части на второй торцевой крышке изолятора посредством второго многопластинчатого контакта, обеспечивающего электрическое соединение между ними, а со стороны второй концевой части со второй концевой частью кристалла посредством третьего многопластинчатого контакта. Полость вокруг кристалла заполнена компрессионным электроизоляционным гелем, электрическая прочность которого превышает электрическую прочность воздушной среды, а полимерные микросферы заполнены инертным газом. Техническим результатом является повышение точности измерений и линейности их преобразования. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к крепежному элементу для сенсора тока и направлено на сокращение ручного труда при монтаже. Крепежный элемент имеет стопорное устройство, а также фланцевую область для крепления сенсора тока в вертикальном положении на крепежной поверхности. Фланцевая область имеет опорную поверхность и/или опорную планку, которые лежат в первой плоскости, крепежный элемент имеет также зажимную поверхность, на которой отформовано стопорное устройство. Зажимная поверхность лежит во второй плоскости, и при этом эти две плоскости имеют общий угол (α) пересечения, который составляет больше 90,25°. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 16 ил.

Заявлено устройство для измерения спектрального состава удельной выталкивающей силы спортивного напольного покрытия, состоящее из алюминиевой трубки со скользящим внутри нее металлическим стержнем, нижний конец которого заканчивается конусообразной сменяемой насадкой, а верхний запрессован в пластину, на которую крепится дополнительный груз, отличающийся тем, что на ту же пластину крепится еще и датчик ускорения, который с помощью коаксиального кабеля соединен со входом спектр-анализатора, в котором сменяемыми RC-цепочками поочередно устанавливаются полосовые фильтры, а в качестве индикатора ускорения к выходу спектр-анализатора подключен вольтметр. Измерения проводятся следующим образом: стальной стержень с изменяемой массой с установленным на его верхнем торце датчиком ускорения падает на напольное покрытие с фиксированной высоты и отскакивает от него с определенным ускорением и неизвестной частотой. Для определения частоты отскока стержня сигнал датчика пропускается через спектр-анализатор со сменяемыми с помощью RC-цепочек полосовыми фильтрами. При совпадении частоты отскока стержня с частотой полосового фильтра ускорение стержня будет максимальным, по которому и определяется искомая частота отскока. Техническим результатом при реализации заявленного устройства является повышение точности измерения частоты отскока стержня с удельной массой mk при его свободном падении на напольное покрытие. 1 ил., 1 табл.

Наверх