RU1798618C

RU1798618C - Method of testing stress in reinforcement members and device to accomplish it

Info

Publication number: RU1798618C
Application number: SU914903334A
Authority: RU
Inventors: Николай Федорович Бельдиман; Леонид Николаевич Бельдиман; Владимир Семенович Голобородько
Priority date: 1991-01-22
Filing date: 1991-01-22
Publication date: 1993-02-28

Abstract

Изобретение относитс к области измерений напр жений в арматурных соединени х . Целью изобретени вл етс повышение точности контрол напр жений. Поставленна цель в способе контрол напр жений , заключающемс в том, что на контролируемом стержне устанавливают датчик колебаний, возбуждают свободные поперечные колебани стержн , измер ют период колебаний и определ ют напр жение в контролируемом изделии, достигаетс тем, что датчик устанавливают на середине контролируемого стержн , а на рассто нии, не превышающем четверть длины контролируемого издели , от первого датчика, устанавливают второй датчик, измер ют одновременно амплитуду сигналов двух датчиков, а напр жение в контролируемом изделии определ ют по формуле ст л2/о 12/} Т2-4Е1 у /I2, где I -длина контролируемого элемента, р - плотность его материала , EI - его жесткость при изгибе, Т - период свободных поперечных колебаний контролируемого элемента, у - коэффициент, характеризующий форму кривой контролируемого элемента при колебани х, у - (l/x). arccos lUmi/Umo, x - рассто ние между датчиками колебаний,ито/ит1 - соответственно амплитуды сигналов первого и второго датчиков колебаний. Поставленна цель достигаетс также устройством, реализующим предлагаемый способ за счет снабжени его дополнительно последовательно соединенными вторым датчиком колебаний , вторым согласующим блоком, первым пиковым детектором, коммутатором , вторым входом подключенным к первому выходу блока обработки, и аналого-цифровым преобразователем, вторым входом подключенным ко второму выходу блока обработки, выходом - к информационному входу блока обработки, вторым пиковым детектором, входом подключенным к выходу первого согласующего блока, а выходом - к третьему входу коммутатора , причем управл ющие входы первого и второго пиковых детекторов подключены к третьему выходу блока обработки. 2 с.п.ф- лы, 1 ил. ё ч Ю со о с The invention relates to the field of measuring stresses in reinforcing joints. The aim of the invention is to increase the accuracy of voltage control. The goal in the method of monitoring stresses is that an oscillation sensor is mounted on the rod being monitored, free transverse vibrations of the rod are excited, the oscillation period is measured and the voltage in the product being monitored is determined by the fact that the sensor is installed in the middle of the rod being monitored. and at a distance not exceeding a quarter of the length of the monitored product from the first sensor, a second sensor is installed, the amplitude of the signals of two sensors is measured simultaneously, and the voltage The product to be monitored is determined by the formula stl2 / o 12 /} T2-4E1 y / I2, where I is the length of the controlled element, p is the density of its material, EI is its bending stiffness, T is the period of free transverse vibrations of the controlled element, is a coefficient characterizing the shape of the curve of the element under control when x, y - (l / x). arccos lUmi / Umo, x is the distance between the vibration sensors, ito / um1 are the amplitudes of the signals of the first and second vibration sensors, respectively. This goal is also achieved by a device that implements the proposed method by supplying it with additionally connected in series a second vibration sensor, a second matching unit, a first peak detector, a switch, a second input connected to the first output of the processing unit, and an analog-to-digital converter, the second input connected to the second the output of the processing unit, the output to the information input of the processing unit, the second peak detector, the input connected to the output of the first matching unit, and the output to the third input of the switch, and the control inputs of the first and second peak detectors are connected to the third output of the processing unit. 2 C.P.F., 1 ill. yo yo

Description

Изобретение относитс к области измерений напр жений в стержн х , канатах и проволоках частотным методом и может .быть использовано, например, в приборах, дл контрол напр жений в арматурныхThe invention relates to the field of measuring voltages in rods, ropes and wires by the frequency method and can be used, for example, in devices, for monitoring stresses in reinforcing bars

элементах предварительно напр женных железобетонных конструкций.elements of prestressed concrete structures.

Целью изобретени вл етс повышение точности контрол напр жений в стержн х, канатах, проволоках двухпараметровым контролем , при котором кроме периода, предусформуле (3) коэффициент формы кривой yv а напр жение в контролируемом изделии определ ют по формуле (4). Поставленна цель достигаетс также устройством, реализующим предлагаемый способ, вл ющимс усовершенствованием устройства по А.С. № 1507940 и снабженным дополнительно последовательно соединенными вторым датчиком колебаний, вторым согласующим блоком, первым пиковым детектором, коммутатором, вторым входом подключенным к первому выходу блока обработки, и аналого-цифровым преобразователем , вторым входом подключенным ко второму выходу блока обработки, выходом - к информационному входу блока обработки, вторым пиковым детектором, входом подключенным к выходу первого согласующего блока, выходом к третьему входу коммутатора, причем управл ющие входы первого и второго пиковых детекторов подключены к третьему выходу блока обработки .The aim of the invention is to improve the accuracy of voltage control in rods, ropes, wires with two-parameter control, in which, in addition to the period, preformulde (3), the waveform coefficient yv and the voltage in the controlled product are determined by formula (4). The goal is also achieved by a device that implements the proposed method, which is an improvement of the device according to A.S. No. 1507940 and equipped with a second oscillation sensor, a second matching unit, a first peak detector, a switch, a second input connected to the first output of the processing unit, and an analog-to-digital converter, a second input connected to the second output of the processing unit, and the output to the information input processing unit, a second peak detector, an input connected to the output of the first matching unit, an output to the third input of the switch, and the control inputs of the first and second IR detectors are connected to the third output of the processing unit.

Способ реализуют путем выполнени следующих последовательных операций. . В пам ть блока обработки ввод т значе- . ни длины и диаметра контролируемого стержн , первый датчик колебаний устанавливают на середине контролируемого издели , а второй - на рассто нии Х1 от второго, не превышающем четверть длины контро- . лируемого издели . Возбуждают свободные колебани арматуры, преобразуют их с помощью датчиков в электрический сигнал, определ ют период колебаний Т в канале дл измерени периода колебаний, одновременно измер ют амплитудное напр жение на выходе обоих датчиков колебаний, по формуле (3) определ ют значение у в камале дл измерени деформации упругой линии стержн при колебании и определ ют напр жение контролируемого издели по формуле (4).The method is implemented by performing the following sequential operations. . The value is entered in the memory of the processing unit. neither the length and the diameter of the rod being monitored, the first oscillation sensor is installed in the middle of the monitored product, and the second is located at a distance X1 from the second, not exceeding a quarter of the length of the control. the product being sold. The free vibrations of the armature are excited, they are converted using sensors into an electrical signal, the period of oscillations T in the channel is determined to measure the period of vibrations, the amplitude voltage at the output of both vibration sensors is measured at the same time, and the value of y in the stone is determined by formula (3) measuring the deformation of the elastic line of the rod during oscillation and determine the voltage of the controlled product by the formula (4).

На чертеже изображена блок-схема устройства дл реализации способа контрол напр жений в стержн х, канатах, проволоках .The drawing shows a block diagram of a device for implementing the method of controlling stresses in rods, ropes, wires.

Устройство содержит два идентичных датчика 1, 2 колебаний, один из которых (датч ик 1)установлен на середине контролируемого стержн 3, второй (датчик 2) установлен на рассто нии xt от него. Причем рассто ние Xi не должно превышать четверть длины стержн (xi j). Выходы датчиков колебаний-1, 2 соединены со входами согласующих блоков 4 и 5 соответственно. Выходы согласующих устройств соединены с первыми входами пиковых детекторов б и 7, вторые входы которых соединены с третьим выходом блока обработки 8. Выходы гм- ковых детекторов 7 и 6 соединены с первым и третьим входом коммутатора 9. второй его вход соединен с первым выходом блока об- 5 работки 8. Коммутатор 9 соединен с одним . из входов аналого-цифрового преобразовател 10, второй его вход соединен со вторым выходом блока обработки 8, а выход его - со входом блока обработки 8. Выход согласуккThe device contains two identical sensors 1, 2 of oscillations, one of which (sensor IR 1) is installed in the middle of the monitored rod 3, and the second (sensor 2) is installed at a distance xt from it. Moreover, the distance Xi should not exceed a quarter of the length of the rod (xi j). The outputs of the vibration sensors-1, 2 are connected to the inputs of the matching blocks 4 and 5, respectively. The outputs of the matching devices are connected to the first inputs of the peak detectors b and 7, the second inputs of which are connected to the third output of the processing unit 8. The outputs of the GMK detectors 7 and 6 are connected to the first and third input of the switch 9. Its second input is connected to the first output of the block - 5 works 8. Switch 9 is connected to one. from the inputs of the analog-to-digital converter 10, its second input is connected to the second output of the processing unit 8, and its output is connected to the input of the processing unit 8. The output is according

0 щего блока 4 соединен также со входом усилител 11, выход которого соединен с первым входом управл емого фильтра 12, Второй вход управл емого фильтра 12 сов динен с выходом программируемого дели5 тел 13 частоты, входы которого соединены; с генератором 14 счетных импульсов и с четвертым выходом блока обработки 8. Первый выход управл емого фильтра 12 через первый формирователь 15 соединен с пер0 вым входом программного счетчика 16, второй его вход соединен с генератором счетных импульсов 14. Выходы счетчика программного,16, а также генератора счетных импульсов 14 соединены соответствен5 но со вторым и первым входами блока обработки 8. Второй выход управл емого фильтра 12 через второй формирователь 17 соединен с одним из входов компаратора 18. Второй .его вход соединен с источникомThe 0 block 4 is also connected to the input of the amplifier 11, the output of which is connected to the first input of the controlled filter 12, The second input of the controlled filter 12 is combined with the output of the programmable divider 5 frequency bodies 13, the inputs of which are connected; with the counter pulse generator 14 and the fourth output of the processing unit 8. The first output of the controlled filter 12 is connected through the first driver 15 to the first input of the program counter 16, its second input is connected to the counter pulse generator 14. The outputs of the program counter 16, and counting pulse generator 14 is connected respectively to the second and first inputs of the processing unit 8. The second output of the controlled filter 12 through the second driver 17 is connected to one of the inputs of the comparator 18. The second input is connected to the source

0 опорного напр жени 19, а выход его - с четвертым входом блока обработки 8.0 of the reference voltage 19, and its output with the fourth input of the processing unit 8.

Устройство работает следующим образом . Сигнал с выхода датчика 1 колебаний проходит через канал дл измерени пери5 ода., в который вход т согласующий блок 4, усилитель 11, управл емый фильтр 12, первый формирователь 15, счетчик программ- . ный 16, выход которого соединен с информационным входом блока обработкиThe device operates as follows. The signal from the output of the oscillation sensor 1 passes through a channel for measuring the period. 5, into which a matching unit 4, an amplifier 11, a controlled filter 12, a first driver 15, a program counter enter. 16, the output of which is connected to the information input of the processing unit

0. 8. На начальном этапе управл емый фильтр 12 не настроен на частоту сигнала, поэтому дальнейшее его прохождение задерживаетс . Автоматическа настройка управл емого фильтра 12 осуществл етс с помощью0. 8. At the initial stage, the controlled filter 12 is not tuned to the frequency of the signal; therefore, its further passage is delayed. Automatic control of the controlled filter 12 is carried out using

5 его активных элементов, выполненных в виде управл емых проводимостей, работающий в ключевом режиме. Управление работой ключей осуществл етс с помощью импульсов переменной скважности, выра0 батываемых программируемым делителем частоты 13с помощью блока обработки 8, на вход которого поступают счетные импульсы от генератора 14. Наступлени резонанса при настройке фильтра 12 обнаруживаетс 5 of its active elements, made in the form of controlled conductivities, operating in a key mode. The operation of the keys is controlled by pulses of variable duty cycle, produced by a programmable frequency divider 13 using a processing unit 8, the input of which receives counting pulses from the generator 14. The occurrence of resonance when tuning the filter 12 is detected

5 с помощью компаратора 18, который сравнивает напр жение, поступающее от источника опорного напр жени 19 с напр жением на выходе второго формировател 17, подключенного ко второму выходу уп равл емого фильтра 12. Выход компаратора5 using a comparator 18, which compares the voltage supplied from the reference voltage source 19 with the voltage at the output of the second driver 17, connected to the second output of the control filter 12. The output of the comparator

обработки, выходом - с информационным входом блока обработки и вторым пиковым детектором, соединенным входом с выходом первого согласующего блока, а выходом - с третьим входом коммутатора, причем управл ющие входы первого и второго пиковых детекторов подключены к третьему выходу блока обработки.processing, with an output - with the information input of the processing unit and a second peak detector connected by an input to the output of the first matching unit, and by an output - with the third input of the switch, and the control inputs of the first and second peak detectors are connected to the third output of the processing unit.