Устройство для измерения деформации

Авторы патента:

КУПРИК БОРИС КИРИЛЛОВИЧ

ДВОЙНИЧЕНКО АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ

G01M5G01D5/12 -

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 090779 (21) 2793200/29-33

Союз Советских

Социалистических

Республик (51)М. Кл.з

G 01 M 5/00 ,G D 5/12 с присоединением заявки ИовЂ” (23) ПриоритетГосударстве иный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 3(10781. Бюллетень М 28

Дата опубликования описанию 300781 (53) УДК 681 178.9 (088.8) (72) Авторь| изобретения

Б.К. Куприк и A.È. Двойниченко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ

Изобретение относится к измерению и регистрации деформации объектов, в частности к устройствам, используемым при оснащении стендов, предназначенных для вибрационных испытаний конструкций.

Известно устройство для измерения деформаций, содержащее возбудитель механических колебаний, измерительные датчики, установленные в контролируемых точках объекта и подключенные к многоканальному усилителю, коммутатор каналов, связанный с преобразователем аналог-код, и регистратор, s котором каждый канал. измерения снабжен блоком памяти максимальной амплитуды и ключом, включенным между выходом измерительного усилителя и входом коммутатора, при этом вход сброса блока памяти связан с кбммутатором через ключ. Такое устройство используется для определения формы колебания (деформации) объекта. При этом в цифровой форме регистрируются максимальные значения деформации (1).

Недостаток этого устройства состоит в необходимости дальнейшей обработки цифровых результатов с целью получения графических иэображений деформации, что удорожает процесс испытаний.

Известно устройство для измерения деформации, содержащее первую группу датчиков, которые подключены к одним соответствующим входам первого коммутатора-, выход которого подключен ко входу первого усилителя, блок управления, формирователь и регистрирующий блок (2).

Недостатком этого устройства является его сложность и необходимость в дальнейшей обработке полученных результатов, что увеличивает затра1з ты на испытания.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем> что устройство для измерения дефор20 мации, содержащее первую группу датчиков, которые подключены к одним соответствующим входам первого коммутатора, выход. которого подключен ко входу первого усилителя, блок управления, формирователь и регистрирующий блок, снабжено второй группой датчиков, вторым коммутатором, вторым усилителем, двумя ключами, двумя элементами.памяти, двумя сум-

ЗО маторами, двумя интеграторами, ком851144 паратором, делителем напряжения и выпрямителем, причем первая группа датчиков подключена к одним соответствующим входам второго коммутатора и блока управления, выход первого усилителя через первый ключ соединен со входом первого элемента памяти, выход которого подключен к одним из входов сумматоров, выход первого сумматора подключен через первый интегратор к другому входу второго сумматора, выход которого соединен через регистрирующий блок к выходу второго интегратора, вторая группа датчиков подключена к другим входам коммутаторов и к блоку управления, один из выходов которого соединен со входами инте1.раторов и коммутаторов, другой выход блока управления соединен со входом компаратора и со входом выпрямителя, выход которого через последовательно соединенные делитель напряжения, компаратор и формирователь подключен ко входам ключей, а выход второго коммутатора через последовательно соединенные вторые усилитель, ключ и элемент памяти подключен к другому входу первого сумматора.

На фиг ° 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 циклограмма работы коммутаторов; на фиг. 3 вЂ” график:эпюры деформации в случае использования сигналов от семи датчиков.

Устройство содержит первую группу датчиков 1, вторую группу датчиков 2, коммутаторы 3 и 4, усилители 5 и 6, блок 7 управления, формирователь 8, регистрирующий блок 9, ключи 10 и

11, элементы 12 и 13 памяти, сумматоры 14 и 15, интеграторы 16 и 17, делитель 18 напряжения, компаратор

19, выпрямителл 20, переключатель 21 и генератор 22.

Устройство работает следующим образом.

Для примера считается, что сигналы на входах 1 гармонические и синхронизация работы устройства производится по сигналу первого датчика первой группы. В этом случае вход выпрямителя 20 через переключатель

21 подключен ко входу первого датчика первой группы. На выходе компаратора 19 формируются прямоугольные импульсы напряжения в моменты времени, определяемые из равенства

Е+„"2О ) „8=.E„9 " о где Е - sinus вЂ” сигнал на входе пер1 вого датчика первой группы;

k,k вЂ” коэффициенты передачи выпрямителя 20 и делителя 18.

В моменты прохождения фронтов (переднего или заднего) импульсов на выходе компаратора 19 формирователь 8 импульсов вырабатывает прямоугольные импульсы малой длительности, открывающие на время своей длительности ключи 10 и 11. При этом в элементах 12 и 13 памяти запоминаются мгновенные значения (для моментов времени ta) напряжений на входах устройства, подключенных к

10 выходу коммутаторов 3 и 4. Частота сигналов на входах первого датчика гораздо выше частоты переключения коммутаторов 3 и 4. Пока коммутато« ры не переключаются на другие входы, 1 напряжение на выходах элементов 12 и 13 памяти остается постоянным, несмотря на многократное включение ключей (при неизменном положении переключателя 21 и постоянном к в).

Когда на вход устройства подают сигналы от семи датчиков (п=7). в начальном состоянии на выходах коммутаторов 3 и 4 есть сигналы входов первого и второго соответственно.

Пои внешнем запуске генератора 22 он формирует последовательность из 6-и импульсов(число импульсов равно п-1). напряжение на выходе сумматора 14 описывается выражением

30 .(4. 1Э 1< где П,0„З вЂ” напряжения на элементах 12 и 13 памяти;

m,(m-1) вЂ” номера входов устрой" ства, подключенные к выходам коммутаторов

3 и 4 соответственно.

Напряжение на выходе интегратора

16 описывается выражением

«1 Un-u< <

46 ), 0 при наличии им45 пульсов генератора 22 при отсутствии импульсов генератора 22, щ где Т вЂ” длительность импульса на. выходе генератора 22.

Зпюры напРяжений U,U 7 на выходах сумматора 15 и интегратора 17, воздействующих на входы регистрирующего блока 9, приведены на фиг.й, пример эпюры мгновенных значений деформации - на фиг. 3.

Напряжение на выходе сумматора 15 описывается выражением ц « Ug+ 1ъ (42 )о)

45 042 при наличии импульса генератора 22

851144 при отсутствии импульса генератора 22.

Интегратор 17 интегрирует поступающую на его вход последовательность импульсов. Эпюры напряжений 0,0„7 поступающих на входы двухкоординатного регистрирующего блока 9, приведены на фиг. 2.

Для построения эпюр деформаций при других мгновенных значениях из меняется коэффициент передачи делителя 18, переключается переключатель

21 и вышеописанный процесс повторяется после установки коммутаторов 3 и 4 и интегратора 17 в начальное состояние.

Формула изобретения устройство для измерения деформа- 20 дии, содержащее первую группу датчиков, которые подключены к одним со. ответствующим входам первого коммутатора, выход которого подключен . ко входу первого усилителя, блок управления, формирователь и региструрующий блок, о т л и ч а ю щ e е «« с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено второй группой датчиков, вторым коммутатором, вторым усилителем, двумя ключами, двумя элементами памяти, двумя сумматорами, двумя интеграторами, компаратором, делителем напряжения и выпрямителем, причем первая группа датчиков подключена к одним соответствующим входам второго коммутатора и блока управления, выход первого усилителя через первый ключ соединен со входом первого элемента памяти, выход, которого подключен к одним из входов сумматоров, выход первого сумматора подключен через первый интегратор к другому входу второго сумматора, выход которогб соединен через регистрирующий блок к выходу второго интегратора, вторая группа датчиков подключена к другим входам коммутаторов и к блоку управления >один из выходов которого соединен со входом интеграторов и, коммутаторов, другой выход блока управления соединен со входом компаратора и со входом выпрямителя, выход которого через последовательно соединенные делитель напряжения, компаратор и формирователь подключен ко входам ключей, а выход второго коммутатора через последовательйэ соединенные вторые усилитель, ключ и элемент памяти подключен к другому входу первого сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 433374, кл. G 01 М 5/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2484718/23,кл.G 01 D 5/12, 1977 (прототип} .

851144

Юигиали гхИЮ ии Вытде иомиури. 9

Фиг.2

Редактор В. Петраш

Вакаэ 6317/56

Филиал ППП Патент, г. Ужгород„ ул. Проектная, 4

Сиз иаюь

AuupМ на ФихИг каюую 3