CS213142B1 - Zapojení pro měření, volbu rozsahů, výchozí nastavení a indikaci plohy extenzometrů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zapojení pro měření, volbu rozsahů, výchozí nastavení a indikaci polohy extenzometrů.Zapojení obsahuje zdroj konstantního proudu, extenzometr, blok volby měřicího rozsahu, měžicí zesilovač, blok výstupního posunutí, referenci signalizace tahové a tlakové deformace, porovnávací členy a signalizaci tahové a tlakové deformace o Změnou odporů při čin - nosti tenzometrů vznikne signál přímo úměrný snímané deformaci, kladný při tahové deformaci, záporný při tlakové deformaci. Rozsah měřené deformace extenzometrů je možné po stupních měnit.Počáteční výstupní signál je možné kladně i náporhě posouvat a polaritu měřené deformace je možné indikovat.Zapojení se využije při zkouě - káeh materiálových vnorhů na elektrohydraullekém zátěžovacím zařízení.

Description

Vynález se týká zapojení pro měření, volbu rozsahů, výchozí nastavení a indikaci polohy extenzometrů obsahující zdroj konstantního proudu, extenzometr, blok volby měřícího rozsahu, měřicí zesilovač, blok výstupního posunutí, referenci signalizace tahová a tlakové deformace, porovnávací členy a signalizaci tahové a tlakové deformace.

Při únavových zkouškách materiálových vzorků je třeba měřit poměrnou deformaci , kde Δ1 1 - 1-p je-li 1 původní délka a lj délka po deformaci, pomocí extenzometrů . Absolutní i poměrná deformace nabývá při tahovém zatížení kladných hodnot a při tlakovém zatížení záporných hodnot. Extenzometry se upevňují pomocí pružinek k válcové části zkou šeného materiálového vzorku a měří poměrnou deformaci jak při statickém tak při dynamickém zatěžování.

Při upnutí extenzometru ke zkoušenému vzorku je třeba před každou zkouškou nastavit nulovou hodnotu výstupu s přesností alespoň 0,9 % . Měřené signály z extenzometrů jsou řádově v úrovni nV a musí se dále zesilovat na voltovou úroveň pro řízení a vyhodnocení zkoušky v elextrohydrauliekém systému. Během zkoušky často dochází u měřeného vzorku k délkovým změnám, kdy původní rozsah měření nestačí a během zkoušky je nutno rozsah deformace extenzometru i několikrát zvětšovat.

Známá zkušební zařízení užívají několika typů extenzometrů, které se volí podle potřebného rozsahuAl · Nedostatkem je, že při volbě extenzometru a Δ1 potřebným pro celou zkoušku je nízká citlivost a přesnost na počátku měření.Při požadavku vyšší citlivosti je třeba extenzometry během zkoušky vyměňovat, což vyvolává nutnost přerušení zkoušky.Další nevýhodou je potřeba extenzometrů s různým rozsahem. Ve všech případech není při upnutí extenzometru na vzorek informace o správném nastavení nuly, které se může při upnutí lišit o několik procent. Rovněž schází informace, zda je chyba kladná či záporná. Dále je při malých výstupních signálech superponována vysoká hladina rušivých signálů, která je společně se signálem přivedena do řidičíhh elektrohiokého systému vzdáleného i několik desítek metrů.

Těmto nedostatkům čelí zapojení podle vynálezu, jehož podstatou je, že výstup zdroje konstantního proudu je spojen se vstupem extenzometru, jehož výstup je veden na první vstup měřicího zesilovače a na vstup bloku volby měřicího rozsahu, jehož výstup je spojen s druhým vstu pem měřicího zesilovače, jehož vstup koncové stupně měřicího zesilovače je veden na výstup bloku výstupního posunutí, jehož vstup.je řízen výstupem reference výstupního posunutí a výstup měřicího zesilovače je připojen na první vstupy porovnávacích členů a výstup reference signalizace tahové deformace je připojen na druhý vstup prvního porovnávacího členu, jehož výstup napájí vstup signalizace tlakové deformace, zatím co výstup reference signalizace tlakové deformace je připojen na vstup druhého porovnávacího členu, jehož výstup napájí vstup signalizace tlakové deformace.

Zapojení podle vynálezu umožňuje ruční volbou rozsahu nahradit několik dosud užívaných extenzometrů* Zapojen í je možno umístit těsně k extenzometru a tak omezit o jeden řád vliv rušivých signálů na výstupní signál. Nastavení nuly výstupu měčicího zesilovače je nezávislé na nastaveném rozsahu. Pomocí signalizace tahové a tlakové deformace je možné jednoduše a přesně nastavit nulu extenzometru a indikovat jeho stav.

Příklad zapojení podle vynálezu je znázorněn na připojeném blokovém schématu.

Zdroj 1 konstantního proudu je vytvořen Howlandovým obvodem s operačním zesilovačem. Umožňuje napájet měřicí můstek extenzometru 2 konstantním proudem nezávislým na vstupním odporu napájeného můstku extenzometru 2, přičemž výstup 01 zdroje konstantního proudu 1 je spojen se vstupem 21 extenzometru 2, jehož výstup 22 je veden na první vstup 41 měří čího zesilovače 4 a na vstup 21 bloku 2 volby měřicího rozsahu, jehož výstup 32 je spojen s druhým vstupem 42 měřicího zesilovače 4, jehož vstup 43 koncového stupně měřicího zesi lovače 4 jepřiveden na výstup 51 bloku 2 výstupního posunutí, který je tvořen zavazbeným operačním zesilovačem a jehož vstup £2 je spojen s výstupem 61 reference 6 výstupního posunutí a výstup 44 měřieícho zesilovače £ je připojen na první vstup 81 prvního porovnávacího členu 8 a na první vstup 111 druhého porovnávacího členu 11 · Oba tyto porovnávací členy jsou tvořeny komparátory. Na druhý vstup 82 prvního porovnávacího členu 8 je přiveden výstup 71 reference 7 tahové deformace a na druhý vstup 112 druhého porovnávacího členu 11 je přiveden výstup 101 reference 10 signalizace tlakové deformace.Reference J signalizace tahové deformace obsahuje přesný a stabilní nastavitelný zdroj kladné napěťové

213 142 úrovni, kterým ee nastavuje požadovaná úroveň lndikaoe tahové deformace. Referenoe 10 signalizace tlakové deformace obsahuje přesný a stabilní nastavitelný zdroj záporné napěíové úrovni, kterým ss nastavuje požadovaná úroveň signalizace tlakové deformace.Výstup 8£ prvního porovnávacího členů 8 napájí vstup £1 slgnalizaoe £ tahové deformace, zatímco výstup 112 druhého porovnávacího členu 11 napájí vstup 121 signalizace 12 tlakové deformace.

Činností extenzometru 2 dochází v jeho měřícím můstku ke zmini odporu tenzometrů a tím k rozvážení celého můstku, kdy na výstupu 22 extenzometru 2 se objeví signál přímo úměr ný snímané aeformaoi. Při tahové deformaci vznikne kladný signál, při tlakové deformaci záporný signál. V měřicím zesilovači 4 ss signál z extenzimetru 2 zesiluje na úroveň - 10V až + 10V a z výstupu 44 měřicího zesilovače £ se zesílený signál vede do elektrohydraullo kého řídicího systému. Velikost zesílení miřioího zesilovače £ je možné volit v souladu s požadavkem na měřicí rozsah extenzometru 2 přepínáním vazebních odporů v bloku 3 volby měřicího rozaahu.V bloku 2 volby měřloíhb rozsahu je též možné přepnutím přepínače zkratovat první vstup 41 miřioího* zesilovače 4 a kontrolovat nulové počáteční nastavení na výstupu 44 miřioího zesilovače 4« Referenoe 6 výstupního posunutí slouží k zadávání přesni defi neváného a stabilního kladného nebo záporného napití, kterým se řídí požadovaný posuv nuly na výstupu 44 měřicího seailovače 4* Blok £ výstupního posunutí impendačni přizpůsobuje referenoe 6 výstupního posunutí k měřicímu zesilovači 4. Kladný signál na výstupu 44 miřioího zesilovače £ je indikován pouze signalizací 9 tahové deformace.Záporný signál aa výstupu 44 miřioího zesilovače 4 je indikován pouze signalizací 12 tlakové deformace.

Při nulovém signálu na výstupu 44 měřicího zesilovače 4 nebo signálu menším než jsou meze nastavené v referenoi J tahové deformace a v referenci 10 tlakové deformacelndikuje slgnalizaoe 9 tahové deformaoe i signalizace 12 tlakové deformace, čímž j.e zároveň dána informace o provozním stavu zařízení.

Vynálezu se využije pří zkouškách materiálových vzorků na elektrohydraulickém zatěŽovaoím zařízení.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení pro měření, volbu rozsahů, výchozí nastavení a indikaci polohy extenzometrů obsahující zdroj konstantního proudu, extenzometr, blok volby miřioího rozsahu, měřicí zesilovač, blok výstupního posunutí, referenoi výstupního posunutí, referenoi signalizace tahové a tlakové deformace, porovnávaoí členy a slgnalizaoe tahové a tlakové deformace vyznačujíoí se tím, že výstup (01) zdroje (1) konstantního proudu je epojen se vstupem (21)extenzometru (2), jehož výstup (22)je veden na první vstup (41)měřieího zesilovače (4)a na vstup (31) bloku (3) volby měřicího rozsahu, jehož výstup(32)je epojen e druhým vstupem (42| měřicího zesilovače (4), jehož vstup (43) koncového stupni miřioího zesilovače (4) je veden Ha výstup (51) bloku (S)výstupního posunuti, jehož vstup (52)je řízen výstupem (61) referenoe (6)výstupního posunutí a výstup(44)měřloího zesilovače je připojen na první vstupy (81,111) porovnávacích členů(8,ll)a výstup(74)reference (7) signalizace tahové deformace je připojen na druhý vstup(82)prvního porovnávacího členu (8), jehož výstup(83)napéjí vstup (91)slgnalizaoe (9)tahové deformaoe. zatímoo výstup (101) reference (10) slgnalizaoe tlakové deformaoe je připojen na vstup(112)druhého porovnávacího členu (11), jehož výstup (113)napájí vstup (121)signalizace (12) tlakové deformace.

   1 výkres

   OPRAVA popiéu vynélezu k autorskému osvědčení č.21? 142 In+.Cl?G 01 M 1/00

   G Ol Μ >/00

   U popisu vynélezu k autorskému osvědčení č.21> 142 je chyba v názvu.

   Správně: Zapojení pro měření,volbu rozsahu,výchozí nastavení a indikaci polohy extenzometrů

   ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY