DE1648385A1

DE1648385A1 - Rechner fuer Dehnungs-Messstreifen-Rosette

Info

Publication number: DE1648385A1
Application number: DE19671648385
Authority: DE
Inventors: Hastings Joseph C
Original assignee: Automation Industries Inc
Current assignee: Automation Industries Inc
Priority date: 1966-10-03
Filing date: 1967-10-03
Publication date: 1971-08-05
Also published as: US3474237A; GB1200740A; FR1558333A

Description

Dr. O. DITTMANN

K. L SCHIFF Dr. A. ν. FÜNER

PATENTANWÄLTE

8 München 9, Bereiteranger 15

Telefon 29 7369

KLS/hö

The 3uad Company

Zeichen DrL-OSO (Case 9-144)

jh?gchrier für Dehnungs-Ueßstreifsn-iuosette

Die Erfindung joezieht «iah auf iieohner für Dehriungs-Meßstreifen- iiosotten, und insbesondere auf elektronische Schaltungen zur Umüätzung bekannter Daten, die einer iieihe von Dehnungs-Heßstreifenworten entsprechen, in Infornations-Daten, die den unbekannten GrüGseiL der Untersuchung des durch Dehimngen und Spannungen unt'irv/orfenen Materials ent sprechen.

Es ist bekannt, Deimurigs-Lleßstreifen zum Erzeugen elek trir;onor iji'jnale au verwenden, die di j Dehnungen innerhalb des

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der Untersuchung unterworfenen Materials wiedergeben. Um bestimmte Kennwerte, deren direkte lies sung schwierig oder undurchführbar ist, zu bestimmen, können die Signale von den Meßstreifen verwendet werden. Solche Kennwerte können z.B. aus Maximal-, Minimal- und Scher-Spannungs-Iiessungen hervorgehen, sowie auch aus I-Iaximal- und kiniiaal-Dehnungen und den Richtungen solcher Dehnungen und Spannungen.

V/erden eine Anzahl von den Meßstreif en, z.B. 3, auf einer ebenen Oberfläche unter vorherbestimmten Winkeln angeordnet, so können eine Anzahl verschiedener Arten von Messungen, die sich auf Dehnungen und Spannungen beziehen, durchgeführt werden. Eine Dehnungs-keßstreifen-iSosette ist eine aus drei oder vier Dehnmeßstreifen, mit verschiedenen spezifisch physikalischen Eigenschaften bestehende Gruppierung von Meßstreifen, die unter vorher bestimmten Winkeln angeordnet sind, sodass verschiedene, sich auf die unbekannten Dehnungs- und Spannungsfelder beziehende Daten errechnet werden können. Diese Daten können die Winkel der Hauptdehnungen und Spannungen, die Liaximal- und Minimal-Dehnungen und Spannungen, und Scherdehnungen und Spannungen umfassen.

Es ist bekannt, dass Dehnungs-I»Ießshreifen-iiosetten äusserst nützliche Werkzeuge für die Deuiumcrsanalysa darstel-

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leii. .' isher 'i-.at j ede αϊ die Verwenden;; se Icier Deiinungs-i-Ieit>streif on-.'.o set ten i..; all-jenainen langwierige ur.Ί er-iüdende iaethodische 7::ire era tune der Daten erfordert, u_.i 211 den gewünschten Ergebnissen su ico.r^er,. Ein jrund hierfür war, dass die von den i.."essunger. a--geleiteten jormeln sehr komplex sind und eine schnelle Lösung nicht zulassen.

Ein Liel der Hrfinduiij ist die Schaffung- eines verbesserten lio sett er;-Rechners, der in der Lage ist, Daten bezüglich der Dehr.unc;s- und bpannuricrsraessungen :uit ei η era I-äniiauii: von technisclieii Kenntnissen seitens der Bedienungsperson zu liefern.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten liosetten-Rechners, der verhältnisaässig klein ist und der verhältnisrcässig schnelle elektronische Einrichtungen enthält, um r-Iessergebnisse bezüglich der Dehnungen und Spannungen zu liefern.

Geraäss der Erfindung wird ein kleiner, kompakter elektronisch betriebener 3osetten-I?echner geschaffen. Dennungswerte werden von drei im Winkel zueinander auf einer Oberfläche '"efes ■ deai Test unterworfenen Materials angeordneten Dehnungs-I-Ießstreifen abgenommen. Diese Dehnungsmeßwerte werden den Komputer numxr.erisch, entsprechend der Höhe der elektrischen Signale zuge-

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leitet, die darm wahlweise in additiver urd subtraktive!" Weise ko:.ibiniert werden. Die kombiniert en Signale wei'den dann Umformungen nach den Sinus- und Losinus-Funktionen untersogen. Die
variierten Signale werden weiteriri in additiver und subtraktiver Weise kombiniert, um eine Uehrzahl von Ausgangs Signalen zu. erneueren, die den :.a;:iual-, Lini.ääl- und Scher-beanspruchungeii innerhalb des dera lest unterworfenen materials entsprechen. Ahn-™ liehe Äusgangssignaie, die den MaziriLal-, Minimal- urd Seher-Spannungen entsprechen, sind erhältlich durch Variation der elektrischen Signale an verschiedener. Punkten geraäss der Poisson'sehen Zahl und den Elastizitätsfaktor des dea Test unterworfener. Materials.

Aridere Ziele, llerki.ale und Vorteile der Erfindung ergeben und bieten sich für die auf dera Gebiet der Erfindung tätigen Fachleute beiia Lesen der folgenden Beschreibung und Ansprü- ^ ehe in Verbindung xait der beiliegenden Zeichnung.

In der Zeichnung ist:.

Fig. la eine Wiedergabe von 3 Dehnungs-keßstreifen,
die auf einer Oberfläche in Winkeln von ungefähr -15° in Bezug
aufeinander angeordnet sind;

Fig. Ib eine Illustration des I*Iohr'schen Kreises in
■Bezug auf eine spezifische Messanordnung mittels der Dehnungs-

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Ließstreifen der Fig. la; „

Fig. 2a eine Wiedergabe eines dem der Fig. Ib ähnlichen Kreises, der insbesondere die Beziehung zwischen den verschiedenen Funktionen, die sich auf die vorliegende Erfindung beziehen und deren Beziehung zu dem I-Iohr* sehen Kreis zeigt/

Fig. 2b eine Wiedergabe eines Teiles der Fig. 2a, die zur Erklärung in Verbindung ...dt der vorliegenden Erfindung dient j

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines erfindungsgeraässen „■iosetten-idechners j

Fig. 'i eine sche-.aatiscl;e Darstellung, teilweise in ..loa-'.oCitaltungsxor-uL, die einen Operationsverstärker veranschaulicht, der bai einer fxnv/enauiigsforji der Erfindung verwendet werci-jn harm.

V/io schon erwähnt, besteht eines der xait voroekannten ^o.'JotterL-,.'ooiirieriL verbundenen Probleue darin, dass die Erge-o- \X^Z'i derselben zull i'eil aus koiiple.cen Fonueln bestellen, die gelö'r:!: \r-ir^rü'äii ..iussteii, }.>3vor die -"rav/üiis'i±'3n Daten greifbar viarexi. Οι* ;i^rii^rin ilo.upiiü'ä reiii rieh !luigen für schuelle Lösunjen verwendet v/o'"0Oi₁ küiut'jn, so aiiid solclte iiiinricntungen touor. Eines der worn.ialo -.tor /orlio'jonden Erfin'lang Lotriff L iie /ereinfauh-ULtr ^rV:C 'i;u> ns α·, χα-χ '.{-jreit ÜL'irführuiij". in vorhiilhniciaässig oinfa-

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caen Formeln, die leicht durch konventionelle elektrische Analogeinrichtungen gelöst werden können, wodurch der yesante Rechner als Tischrechner ausgebildet werden kann ("desk top unit").

Zur Klärung und Illustration der Nützlichkeit der Erfindung soll zunächst der Stand der Technik, der sich auf den Lohr'schen Kreis und die Vielfalt der vom kohr*sehen Kreis abgeleiteten Formeln bezieht, kurz erörtert werden. Gleichfalls erörtert werden die kittel zur Verwendung der grundlegenden, den Mohr'sehen Kreis umgebenden Theorie, durch die :u.an zu Formeln gelangt, die schnell und richtig in verhältnis:.iässig einfachen Elementen verwendet werden können. Man wird dann erkennen, dass dieselben Resultate : durch die Erfindung erreüvt werden, wie sie bisher durch die Verwendung von umfangreichen und kostspieligen vorbekan-nten Einrichtungen erreichbar waren.

Es ist zu beachten, dass die Dehnungs-keßstreifen 11, 12 und 13 der Fig. la in Bezug zueinander unter Winkeln von 45 angeordnet sind. In Anwendung des Mohr'sehen Kreises werden die Werte des Winkels gegenüber dem veranschaulichten verdoppelt. S.D. wird ein 45° Winkel zwischen den Streifen als 90° veranschaulicht, wenn er iia Mohr'sehen Kreis wiedergegeben wird. Dieser Faktor wird bei den verschiedenen Operationen, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung stehen, in üoträcht gesogen«

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Insbesondere in den Fig. la und Ib sind die Dehnungsmeßstreifen 11,12 und 13 ir. ".Zinke 1 zueinander auf einer Ouerfläcne 10 eines einer· Test tinterworfenen Elementes angeordnet, Ji i '"rossen der drei jeraessenen Dehnungen e-,, e_f, und e^ von α on Dennunjs-",.eßstr;3ifen 11,Ii b::w. 13 werden längs der Abs- ::issj einer ■ /röphisahen Darstellung unter Berücksichtigung dei" Vorzeichen eingetrajan. Dann wird der Kreis geschlagen. Der Ivitcelpunkt des Kreises befir.deh sich in der ,.itte sv/ischen e-, und e_t> auf der iv.)S2,isse und der Durci^aesser stellt eine Funktion von e_o sowie auch von e-^ und e, dar. Bei richtiger Wahl werden die Projationen von e·^, a₉ und e₃, die als um den Mittelpunkt unter de:a doppelten Winkel der ursprünglichen physikalischen Anordnung ;jr Streifen verlagerte Radien gezeichnet werden, auf den Kreis drei Radien des Kreises besti-.u.ier., wobei die beiden Radien von den Projektionen von e-. und e^ einen Durchmesser bilden und der Radius von der Projekt ion von e„ senkrecht su de.a ervrähÄter- Durch-.„Gsser steht. Ist der ilohr'sche Kreis erst einmal konstruiert, so sind die maxiaalen und minimalen Kauptdehnungen und die :;.a::iir.ale Scherbeanspruchung bestimmt, wie dies aus dem veranschaulichenden DiagraixA ersichtlich ist.

Die gewünschtoaDehnungsgrössen können nun unter Verwendung der Poisson'schen Zahl (u) und des Elastizitätsmoduls (E) des der Untersuchung unterworfenen Materials von den vorher auf-

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genommenen Beanspruchungsergebnissen durch einfache algebraische Gleichungen abgeleitet werden.

Die Erfindung befasst sich mit einer praktischen elektrischen Methode zur Lösung der Icohr'schen Kreiskonstruktion und somit der Ermittlung aller gewünschten Grenzwerte bezüglich Dehnung und Spannung. Während dies, wie schon erwähnt, durch eine komplexe digitale - Technik erreicht werden könnte, betrifft die Erfindung ein analoges Lösungsverfahren.

Die Verwendung von äosetten-Rechnern in Verbindung mit dem Kohr'sehen Kreis ist in Kapitel 7 des Buches "The Strain Gage Primer" von CG. Perry und E.R., Listner, lic Graw Hill Book Company, 1955 beschrieben. Einige der erwähnten komplexen Formeln sind in diesem Kapitel enthalten.

Fig. 2a ist i a wesentlichen die gleiche, wie Fig. Ib. Fig. 2b stellt einen vergrösserten Teil der Fig. 2a dar. Zur Erklärung wird auf die Dreiecke 15,17 und 19 Bezug genommen» Wie ersichtlich, sind die Dreiecke 15 und 17 kongruent.

Fig. 2b veranschaulicht das aus Fig. 2a entnommene Dreieck 17 in vergrösserteia Maßstab. Die verschiedenen algebraischen Beziehungen zwischen den Winkeln und den Seiten sind veranschau-

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liaht. Diese Beziehungen ergeben sich, durch die Anwendung von einfachen trigonometrischen Formeln unter Verwendung der Sinus-, und Kosinusfunktionen, die in der Fachwelt gut bekannt sind. Die verschiedenen mit dem Dreieck 17 verbundenen und mit verhältnismässig einfachen Ausdrücken dargestellten Funktionen haben Beziehungen zu anderen Teilen des dem Mohr'sehen Kreis entsprechenden Kreises der Fig. 2a. Diese Ausdrücke werden zur Ableitung von Formeln zur Benutzung in der erfindungsgemässen Einrichtung verwendet .

Aus den Fig. 2a und 2b ergeben sich, wie ersichtlich, verschiedene Beziehungen, wobei e gleich der Dehnung und £J gleich der Scherung ist*

e uax = A + (C sin 20 + j3 cos 20)

e min = A - (G sin 20 + B cos 20)

V" max » 2 (G sin 20 + B cos 20) zur Bestiamung des Winkels 0,

rj - B_

sin 20 cos 20

oder

B sin 20 - C cos 20 - O

Die vorstehend angegebenen Gleichungen können durch einen Analogkomputer der erfindungsyeaässen Type unter Verwen-

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- ίο -

dung von Operationsverstärkern zur Durchführung der Addition, Subtraktion, feststehenden Multiplikationen, und eines doppelten Sinus-Cosinüs-Potentiometers zur Lösung der Winkelfunktionen gelöst werden. Dies ist möglich, weil die Formeln keine komplexen Ausdrücke wlt Quadrate, Quadratwurzeln oder andere derartige Funktionen enthalten.

Bei der Erörterung der verschiedenen Änalogeinrichtungen der Fig. 3 wird auf die positiven und negativen Vorzeichen Bezug genommen werden. Die positiven und negativen Zeichen sollen zeigen, wie die verschiedenen Analogeinrichtungen die angebotenen Signale behandeln, d.h. ein Pluszeichen deutet an, dass die Analogeinrichtung das Signal in additiver Art behandeln wird und das negative Zeichen zeigt an, dass die Analogeinrichtung das Signal in subtraktiver Weise behandeln wird. Es ist nicht zwingend, dass die Zeichen notwendigerweise den tatsächlichen Polaritäten der Signale entsprechen.

Wie in Fig. 3 insbesondere veranschaulicht, werden die Werte der drei Lleßstreifen 11, 12 und 13 (Fig. 1) durch proportionale elektrische Signale einer Ilehrzahl von Änalogverstärkern 14, 16 und 18 angeboten. Die elektri sehen Signale die den Messungen der Meßstreifen 11 und 13 entsprechen, werden ohne Änderung des Vorzeichens an einen Analogverstärker 14 angelegt, um ein kombiniertes oder addiertes Ausgangssignal zu erhalten,

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- li -

UaS :;ür die halbe Silane dar boj^den positiven Signale von den Dohnaeßstreifon 11 und 13 repräsentativ ist. Dieses koiiLoinierte ,3i /nal sei :.iit "A" beseicnnet.

Dia die L'eßstreifen 11 und 13 repräsentierenden Signale, wobei das den Streifen 11 repräsentierende Signal als positiv und das Signal von de:a Streifen 13 umgekehrt (Vorzei-CLi^n gewechselt) augenturnen ist, werden ausserdem einen zweiter. 7eräärker Io angeboten, um ein Ausgangssignal "B" zu erhalten, das dar halben Differenz der vor. den Streifen 11 und 13 erzeugten elektrischen Signale entspricht. Ss ist zu beachten _f dass die Umkehrung der Signalpolarität leicht durch Inverter erreicht werden kann, die derFachwelt bekannt sind und dia da.ier nicht i:r. einseinen dargestellt und beschrieben werde:! sollen.

Die defl D^hr.streifer, 11, 12 und 13 entsprechender. Signale werden aussardera einer. Analogverstärker 18 angeboten, ur:. ein Aus-jan:;ssignal "C" zu erhalten. Im letzteren Falle werden di-3 den Dehn:.i3ßstr3ifen 11 und 13 entsprechenden Signale auf aie ,.älfte ihres V/ertes umgekehrt und das dem ließstreif en 12 entsprechende Signal wird als positiv angenoiaraen.

Die Ausgangssignale der Verstärker 16 und 18 werden zwei Sinus-Cosinua-Potentionetern 20 bzw. 22 angeboten_o Das

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Potentiometer 20 hat, wie iahest el lc, swei Ausgangsleitungen 24 und 30, wobei es an die -"-"eitung 30 ein Signal entsprechend der Funktion (B rial cos 2$f) und an die Leitung 24 ein Signal entsprechend (B mal sin 20) liefert. In gleicher Weise besitzt das Potentiometer 22 zwei Ausgangsleitungen 28 und 32, wobei die Leitung 28 ein Signal entsprechend der funktion (irdnus C nal cos 2$0 und die Leitung 3'2 ein Signal entsprechend der Funktion (C mal sin 2$) erhält.

Der Leiter 24 vom Potentiometer 20 ist an ein Galvanometer 26 angeschlossen. Gleichfalls ist der Leiter 26 an das entgegengesetzte Ende des Galvanometers 20 angeschlossen. Die iVasgangsleiter 30 und 32 von den Potentiometern 20 bzw. 22 sind an den Eingang eines Änalocfverstärkers 30 angeschlossen, der am Verstärkerausgang die algebraische Sumue liefert.

Das iiusgancrssignal "A" vom Verstärker 14 ist an einem Paar Ausgangsanalogverstärkern 38 und 40 in positivem Sinn angelegt. Das Ausgangssignal von dem Analogverstärker 36 ist in positivem Sinn an den Verstärker 3£> angelegt. Das Signal von dem Verstärker 36 ist über einen Inverter 39 an den Verstärker 38

ancrelegt. Der Verstärker 38 erzeugt ein Ausgangssignal, das die Differenz zwischen dem Signal "A" und dem Ausgangssignal von dem Verstärker 36 darstellt. Wie ersichtlich, ist dies Ausgangssig-

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iial gleich der Summe (C aal sin 20) + (B mal cos 20). Der Verstärker -iO erzeugt ein Ausgangssignal das der Summe des Signals "K" plus dein Ausgangs signal von den Verstärker 35 entspricht.

Ss ist au beachten, dass die Potentiometer 20 und 22 entweder von Hand mit Hilfe des Knopfes 21 eingestellt, oder auch automatisch durch Servosteuerungeη oder dergl. gesteuert werden können, sodass 20 bestimmt werden kann. Die Potentiometer 20 und 22 werden von Hand oder automatisch verändert bis [Ii aal sin 20) - (C mal cos 20) - 0 ist. Das Galvanometer 26 zeigt diesen O-Zustand an, da die mit diesen Signalen verbundenen Funktionen entgegengesetzt an das Galvanometer angelegt sind.

Um den O-Zustand an dem Galvanometer anzuzeigen sind die Potentiometer 20 und 22 richtig eingestellt, wenn die Signale von dem Verstärker 38 eirfÄ-^iniraura, das Ausgangs signal voii dem Verstärker 40 einWJirMaximum, und das Ausgangs signal von dem Verstärker 36 einer maximalen Scherung entsprechen»

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Wie zu ersehen, können anstelle der handbetätigten Steuerungen Servoeinrichtungen zur Betätigung der Sinuc-Cosinus-Potentiorneter verwendet werden. Solche Einrichtungen könnten Servomotoren enthalten, die durch Äbweichungssignale über Mickkopplungswege angesteuert werden. Zur Feststellung des O-Zustandes können O-Verstärker ader andere Einrichtungen verwendet werden, sodass die Äbweichungssignale in den Rückkopplungswegen auf 0 reduziert werden. Solche Servoeinrichtungen sind den Fachleuten bekannt. Da diese Einrichtungen nur zufällig rait der Erfindung verbunden sind, sind sie weder dargestellt, noch im einzelnen beschrieben.

ψ Obwohl die Erfindung hier ira Zusammenhang mit Dehnungsmessungen beschrieben ist, kann sie auch im "wesentlichen in gleicher Weise zum Erhalten von unbekannten Messergebnissen benutzt werden, die sich auf mechanische Spannungen beziehen.

Die Anwendung einiger Spannungsgleichungen ist wie folgt veranschaulicht. Diese Gleichungen sind in derartige Formeln ge-

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bracht, dass die Erfindung, wie beschrieben, zur Lösung solcher 31eiohungen benutzt werden karoi.

Ss sei _; = C sin 2y? ■>- 3 Cos 2$, dann ist

önaic = E 1 ₂ fi. *- 3 + u (A-S)/

1-u²

u (Ä+R)7

t iaa:c = E 1 2R 1+u

(f iriax = S ( A' + R )

1-u 1+u

A_ - R

1-u 1+u

3 ( R ) 1+u

unter Einschluss des Ausdruckes für R und Umgruppierung ergibt si oh

^laax = E A + ( G sin 20 + B cos 1-u 1+u 1+u

Oi.iin = E A - ( G sin 20 + B cos 1-u 1+u 1+u

ui = 2E ( C _ sir. 20 + B. cos

1+u 1+u

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In den obigen Gleichungen stellt CT* die lineare Spannung und T die Scherspannung dar.

Wie. ersichtlich sind die letzten drei gleichungen dieser Gruppe identisch :vät der Gruppe, die für die Dehnung rät ^ Au s η ahne des veränderlichen Unrechnungsfaktors für die Elastizität - abgeleitet sind und dass die Grossen "ä", "B" und "C" hierbei einen linearen ieiüftnals Funktion der Poisson'schen Zahl (u) haben. Operationsverstärker konventioneller Art können diese Funktionen durchführen, sodass für Spannungsiaessungen die grundlegenden Dehnuii^saessungen verwendet werden können.

Sinus-Cosinuj-Potentio.vietar der λeschriebenen Art sind den Fachleuten auf diesen Gebiet bekannt. Ein solches Potentiometer ist auf oe,:e -198 des Buches "False * Uigital Circuits" /on lällraan d- Tau}.., I.cGraw Kill jook Coidpany, Inc., 1956, bes α. ι rieben.

Analogrechner sun; Addieren, Subtrahieren, Lultiplisi-iren und dergl. ^iiiü ebenfalls den Fachleuten auf de..i Gebiet

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bekannt. Die Verwendung von I&iakkoppluncfsanordnungen zur Steuerung des Verstärkungsgrades der Verstärker und zur Erreichung von gewissen gewünschten Arbeitsweisen sind ebenfalls bekannt. Derartige Einrichtungen sind offenbart in "McGraw-Hill Encyclopedia of Science ά Technology" in Band l_r Seite 368 und folgende, Ι·Ια·3 raw-Hill Book Company, Inc. 19 60.

In-der Praxis können die Einstellungsglieder"der Sirais-Gosinus-PohentioLieter rait einer Scheibe mit Gradeinteilung verbunden sein, um die in Betracht kommenden Winkel zu erhalten. Wenn das Galvanometer keinen Ausschlag zeigt, dann sind die verschiedenen Ausgangssignale als Spannungen angeboten. Die Grosse und das Vorzeichen dieser Spannung kann bestimmt werden durch verschiedene Techniken. Eine Abart dieser Technik kann auch zur Lösung der Spannungsgleichungen verwendet werden.

Fig. 4 veranschaulicht einen vereinfachten Operationsverstärker, bei dem die Verstärkungsfaktoren entsprechend der Polssoii'sehen Zahl und dem Elastizitätsmodul des dem Test unter-

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v/orfenen Elementes verändert oder gesteuert werden körner... Das Potentiometer 46 iia Eingangskreis des Verstärkers 45 hair, durch die Grosse (1 + u) oder (1 - u) linear verändert v/erden. Das Potentiometer 50 kann durch Einführung des Elastizitätsaoduls in die Verstärker verändert werden, \7eitar kcr.r.er. die ii·. 7i~;. 3 veranschaulichten Verstärker u:u IControllpoterttioiieter ui.a Idickkopplungswege erweitert werden ua Spar-n-ox.gsablesiir.gax·. zu erino-jlichen.

Es sei bemerkt, dass, wenn die Wir.kelanordnungen der Dehnungs-IIeßstreifen anders als in Fig. 1 dargestellt sind, Änderungen bezüglich der Eingänge der Verstärker 14,IG und 18 notwendig werden. Der Rest der Schaltung -würde unverändert bleiben.

Verschiedene Schalteinrichtungen zuia Einschluss oder Ausschluss von Teilen der Schaltung können in Abhängigkeit da von, ob Dehnungen oder mechanische Spannungen gemessen werden sollen, in Zusammenhang mit der vorliegender. Erfindung verwendet werden.

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Dir erörterte ^oohner lea.::: eine Anzahl von verschie- o.oi.eii .-'o r.: an α:.. Lehnen, In einer Fcri. dar Erfindung kann die L:.^:vr.:::i'·:. ba::ü.;;lich dar Dehivan-: S-..333un;: aufgezeichnet cder an ei. ^ . Pi:.!:!. ^r-ial-Cn werdä·.. Diese Ii-.Jor-r-tr^iori ka:\n spL^r i.: -LMiajri.3cl:o Vieri:_;? a.ijewandelt u:;„ in ^aeiriiiGiisr und in der bosj-:ri3! one:. Wa^i=;; wait sr :jel.andeli warder:. Ir. einer anderon .¹O.'.. .^;;r irrindu^.;^r !:C5nn2:: dio Dennuncrs-^eßstraifen direkt :.:i ζ .\3\: 1ίβΰΙ·.Γι-3ΐ" ver.bv.::d3n werden, der die Ten den Leßstreifen arhal-L.3no Inrori-ahion verarbeitet.

Obwohl djr xiusdruak 'Verstärker" verwendet wurde, so ist es o;.;ensij_:tlich, dass solche Verstärker nicht auf solche Einriο..;u;:jen beschränkt sind, die 3x;nale verstärken, sondern auch andere Einrichtungen -.!-.fasst, die nur als Speicher wirken oder Sin::^ranjssi.jnal3 ohne Verstärkung ko ^:inieren.

Zs ist sv::ifc ersichtlich, dass die Erfindung es or- ^iögliahi:, einen kleinen, kompakten und wirksa:aen Hosetten .iearaier harsustellen, der weni-j Kenntnisse zu seiner Verwendu. ./ ^rfc-'dert vuid nit dea keine ko:^pla::en Gleichungen gelöst

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Claims

fir, spru cite

1. ^osetier.rechner für elektrische Signale (=·, ,e_L,,e_o) die der.

• j- Z j )

Ergebnissen einer ^iehrzahl von iu Winkel zueinander auf · eine;:i Testelenent angeordneten Dehnungsraeßstreif en entsprechen, die in Dater.infori.iarionon umgewandelt werden und die proportional den Dehnungs- und Spannungssuständen in deu ^:Je st element sind, g e Ic e η η ζ e i c Ii net durch:

zweite und dritte iinalogverstärkerschaltungen (15,12) für die selektive Vereinigung von elektrischer. Signalen (e₁,e_o,e„) die den Ergebnissen der Dehnungs .leßstreif en-rosette entsprechen, trigonoraeti-ische ?-am:tionsgeneratoren (20,22), die (bei 3 und ΰ) :.;it den zweiten und dritter. Änalogverstärkern zur Erseu-jung vor. vorher besti:rniten, veränderlichen Ausgangs Signalen (bei 24, 28, 30,32) verbunden sind, eine Einrichtung (21) zur Veränderung der veränderlichen Äusgangssignale, die mit den trigono-ietrisehen Funktionsgeneratoren (20,22) verbunden sind, eine Einrichtung (2o) zur Anzeige von ausgewählten Amplituden (24,28) deren veränderliche Äusgangssignale zur Erzeugung einer vorher bestimmten Beziehung zwischen denselben dienen, und eine erste Integrationsschaltung die einen vierten Analogverstärker (36) umfasst, der iait den weiteren veränderlichen Äusgangssignalen (30,32) verbunden ist und der Signale erzeugt, die den Informationsdaten, die proportional den Bedingungen in dem Testeleiaent sind, entsprechen.

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2, lüosettenrachner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die trigonometrischen Funktionsgenerator an (20,22) veränderliche Äusgangssignale (bei 24,28,30,32) erzeugen, die proportional den Eingängen (E,G) und ihrer Sinus- und Cosinusbeziehungen sind.

3. liosettenrechner nach Anspruch 2, dadurch gekenn- " zeichnet, dass die Einrichtung (21) zur Änderung der veränderlichen Äusgangssignale (bei 24,28,30,32) einen gemeinsamen Antrieb aufweist, der rait den trigonometrischen Funkt ionsgeneratoren (20,22) verbunden ist, die ein Paar von Sinus-Cosinus-Potentioiaetern urafassen.

•x. I2osettenrechner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Einrichtung (26) zur Anzeige der Amplituden von bestimmten (bei 24,28) der veränderlichen Aus- \

gangssignale zur Anzeige eines O-Signales ein Galvanometer umfasst und ferner einen Hückkopplungsweg, der mit der Einrichtung (21) zur Veränderung der veränderlichen Äusgangssignale (bei 24,23,30,32) verbunden ist,

5. Rosettenrechner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner ausserdem einen ersten Analogverstärker (14) umfasst, mit dem selektiv elektrische Sig«

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i^ale (θρθο) verkoppelt t/erden, die der·. Ausgangs si-jiialer.. der
Dehnungsmeßstreifen-Rosetten entsprechen, und eine aweite Integrationsschaltung (38,39,40), die rait deia Ausgang der ersten Integrationsschaltung (35) und (bei A) rdt dein ersten Analogvorstärker zur Erzeugung von Signalen, die den Infor:-ua±ianoo.aton entsprechen und die proportional den Zuständen dos üesliolerienteo sind, verbunden ist.

6. Rosettenrechner nach Anspruch 5, dadurch gehe r- u -zei ahnet , dass die zweite Inte^rationsschaltung einen 5. und 6. Analogverstärker umfasst.

7. Rosettenrechner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass er weitere Einrichtungen zun Anzeigen der -;ec-;iraalen und niniiaalen Dehnungen (e„.^ und e„^ % und der raa- :;i..ialen Saherspannung (Scher «laz.) umfasst, die indikativ für die Signale sind und den Informationsdaten, die proportional
den Zustand des 'Testelementes sind, entsprechen.

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