SU1236362A1 - Device for measuring restraint of rod in construction - Google Patents
Device for measuring restraint of rod in construction Download PDFInfo
- Publication number
- SU1236362A1 SU1236362A1 SU843748155A SU3748155A SU1236362A1 SU 1236362 A1 SU1236362 A1 SU 1236362A1 SU 843748155 A SU843748155 A SU 843748155A SU 3748155 A SU3748155 A SU 3748155A SU 1236362 A1 SU1236362 A1 SU 1236362A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- rod
- resistor
- zero
- construction
- feedback
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области методов экспериментального исследовани механических параметров стержневых конструкций в строительстве, машиностроении , энергетике, позвол ет повысить точность измерени эащем- ленности стержней, включает датчики 5, 6 и 7 амплитуды колебаний, установленные на концах стержней и в центре , посто нный резистор 10, регулировочный резистор 11, нуль-индикатор 13 потенциала с обратной св зью 14. Подвижный контакт регулировочного резистора 11 соединен обратной сб - зью с нуль-индикатором 13 потенциала, подключенным к общей точке соединени выводов посто нного 10 и регулировочного 11 резисторов. 3 ил. о «. (Л фиг. 2The invention relates to the field of methods for experimental study of the mechanical parameters of core structures in construction, engineering, energy, improves the accuracy of measurement of the stability of rods, includes sensors 5, 6 and 7 of the oscillation amplitude installed at the ends of the rods and in the center, the constant resistor 10 , adjusting resistor 11, potential zero-indicator 13 with feedback 14. The movable contact of adjusting resistor 11 is connected back to the potential-zero indicator 13, connected nym terminals to the common point of the compound 10 and the constant adjusting resistor 11. 3 il. about ". (L of fig. 2
Description
Изобретение относитс к области методов экспериментального исследова ни механических параметров стержневых конструкций и может быть использовано при обследовании стержневых конструкций в строительстве, машиностроении , энергетике, а также дл неразрушающего производственного контрол таких конструкций.The invention relates to the field of experimental studies of the mechanical parameters of core structures and can be used in the examination of core structures in construction, engineering, energy, as well as for non-destructive production control of such structures.
Стержень в известной конструкции назависимо от используемой расчетной схемы (ферма, рама) имеет по концам закреплени , преп тствующие повороту его торцовых сечений. Величина жесткости этих закреплений зависит от качества изготовлени и сборки конструкций , а затем от ее состо ни в эксплуатационнных услови х, а также ею определ етс степень защемленност стержн в конструкции, вли юща на поведение стержн под нагрузкой и его несущую способность при продольном и поперечном изгибе. Таким образом ,, зна фактическую защемленность стержней, выраженную какой-либо коли чественной характеристикой, можно .судить и о качестве изготовлени конструкции и о ее фактической несущей способности.A rod in a known construction, regardless of the design scheme used (truss, frame), has fastening points at the ends that prevent its end sections from turning. The magnitude of the stiffness of these fixtures depends on the quality of manufacture and assembly of structures, and then on its condition under operating conditions, and it also determines the degree of pinching of the rod in the structure, affecting the behavior of the rod under load and its bearing capacity during longitudinal and transverse bending . Thus, the actual clamping of the rods, expressed by any quantitative characteristic, can be judged on the quality of the fabrication of the structure and its actual carrying capacity.
Цель изобретени - повышение точ- ности измерени защемленности.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement of jamming.
На фиг.1 изображена схема, иллюстрирующа принцип определени защемленности; на фиг.2 - схема устройства; на фиг.З - эквивалентна элек- трическа схема устройства, по сн юща его работу.Figure 1 is a diagram illustrating the principle of pinching; figure 2 - diagram of the device; in FIG. 3, the electrical circuit of the device is equivalent, which explains its operation.
Еа фиг. изображена крива 1 собственных поперечных колебаний основного тона стержн , имеющего по конца упругоповоротные защем лени . Она подобна кривой потери устойчивости такого стержн при осевом нагружении, Здесь же дл сравнени приведена кри ва 2 поперечных колебаний стержн шарнирно опертого по концам, т.е. пр нулевом уровне защемленности.EA of FIG. shows curve 1 of the natural transverse oscillations of the pitch of the rod, which has at the end of the elastic rotational laziness. It is similar to the buckling curve of such a rod under axial loading. Here, for comparison, there is a curve 2 of transverse oscillations of the rod hinged at the ends, i.e. pr zero clamped.
Амплитуда колебаний стержн Y отсчитываетс от его недеформированной оси X с началом отсчета О в середине вибропролета стержн f. Положение концов 3 вибропролета стержн ± f/2 определ етс условием Yg . Рассто ние между точками 4 перегиба изогнутой оси стержн , где ее кривизна обращаетс в нуль, именуетс свободной или расчетнрй длиной стержн i.The amplitude of oscillations of the rod Y is counted from its undeformed axis X with the origin of reference O in the middle of the vibro span of the rod f. The position of the ends of the vibro-span of the rod ± f / 2 is determined by the condition Yg. The distance between the inflection points 4 of the curved axis of the rod, where its curvature vanishes, is called the free or calculated length of the rod i.
Амплитуда колебаний в среднем сечении стержн Yj . В сечени х -а и -а - амплитуды колебаний соответственно Y Крива 2 колебаний стержн при отсутствии защемлений по кoнцa описываетс уравнениемThe amplitude of oscillations in the middle section of the rod Yj. In the sections x – a and –a, the amplitudes of the oscillations, respectively, Y Curve, 2 oscillations of the rod with no pinching at the end, is described by the equation
уО V uo v
-|- . - | -.
i аi a
лl
v v° Ua ° Y v v ° Ua ° Y
%ji- 2 cos -t§-. (1)% ji- 2 cos -t§-. (one)
С сечени ми 0,+ a,- a св заны датчики 5 - 7, преобразующие амплитуду колебаний з пропорциональный электрический сигнал ЭДС. Коэффициенты преобразовани периферийных датчиков k равны между собой, но могут отличатьс от коэффициента преобразовани среднего датчика k. . При этомSensors 5-7 are connected with cross sections 0, + a, - a, which convert the amplitude of oscillations into a proportional electrical signal of the EMF. The transform coefficients of the peripheral sensors k are equal to each other, but may differ from the transform coefficient of the average sensor k. . Wherein
F k V F kY V o- o Q -oi -m Q Ua F k V F kY V o- o Q -oi -m Q Ua
(2)(2)
Первичные электрические сигналы датчиков Ед, Е,д , E.q преобразуютс преобразователем 8 в единый выходной сигнал d, линейно св занный с величиной А:. d oiA +/i,The primary electrical signals of the sensors Un, E, d, E.q are converted by the transducer 8 into a single output signal d, linearly related to the value A :. d oiA + / i,
гдеWhere
- (Y.-Y.J/X.- (Y.-Y.J / X.
(3)(3)
.. ..
,. ,
Электрическа схема устройства (фиг.2) представл ет собой измерительную цепь последовательно соединенных элементов, заземленную по концам.The electrical circuit of the device (Fig. 2) is a measuring circuit of series-connected elements, grounded at the ends.
Цепь условно расчлен етс на два участка I и II, сопр гающихс в узле 9. Участок I содержит посто нный резистор 10, имеющий сопротивление R и датчик 5 с внутренним сопротивлением Гд, В1 1рабатьшагощий ЭДС Е,. Участок II содержит датчики 6 и 7 с внутренним сопротивлением г , г , вырабатывающие ЭДС и соответственно 5 а также регулировочный резистор 11 с подвижным контактом (не показан) с текуно сопротивлением R. Величина этого сопротивлени отсчитываетс по линейной шкале 12, причем выполн етс соотношениеThe circuit is conditionally divided into two sections I and II, mating in node 9. Section I contains a fixed resistor 10, having a resistance R and a sensor 5 with an internal resistance Gd, B1 1, the operating EMF E ,. Section II contains sensors 6 and 7 with internal resistance g, g, producing an emf and respectively 5 as well as a control resistor 11 with a moving contact (not shown) with a current resistance R. The value of this resistance is measured on a linear scale 12, and
аК Rj (d - d) aAd, (4) где - цена делени . Ом;ak Rj (d - d) aAd, (4) where is the division price. Ohm;
соответствуюR , величины R и d,corresponding to R, R and d values,
щие нулевому уровню защемлен- нoctиZero-clamped
Узел 9 сопр жени участков I и И измерительной цепи снабжен нуль-индикатором потенциала 13 и св зан с подвижным контактом регулировочного резистора 11 обратной св зью 14, который регулирует положение подвижного контакта таким образом, чтобы нуль- индикатор оставалс в равновесии.The junction 9 of the sections I and I of the measuring circuit is provided with a null potential indicator 13 and is connected to the moving contact of the adjusting resistor 11 by feedback 14, which adjusts the position of the moving contact so that the zero indicator remains in balance.
Введение обратной св зи 14 эквивалентно условию и О или введению перемычки 15, показанной пунктиром. В эквивaлeнtнoй схеме можно условно вьщелить при этом два контура с токами Зд и Iq , причем из услови фактической неразветвленности измерительной цепи DO ° The introduction of feedback 14 is equivalent to the condition and O, or the introduction of jumper 15, shown by a dotted line. In the equivalent circuit, it is possible to arbitrarily select two circuits with the current of rear and Iq, and from the condition of the actual non-branching of the measuring circuit DO °
Исход из закона (2) пропорционального преобразовани амплитуд колебаний в ЭДС датчиков, параметр за- щемленности стержн А преобразуетс в отношение ЭДС В следующим образом:Proceeding from the law (2) of proportional conversion of the amplitudes of oscillations into the EMF of the sensors, the clamping parameter of the rod A is converted into the ratio of the EMF B as follows:
гдеWhere
ot 9ot 9
а ч -fh
Таким образом, реализуетс первый этап - преобразование сигналов датчиков в единый выходной сигнал d, линейно св занный с параметром кривой колебаний А. Далее второй этап - осуществление этого преобразовани на дпаркирно закрепленном стержне с нулевой защемленн остью. При этом d d, Л А , что при подстановке в равенствоThus, the first stage is implemented - the conversion of sensor signals into a single output signal d, linearly related to the parameter of the oscillation curve A. Then the second stage is the implementation of this conversion on a doparcally fixed rod with zero pinch. At the same time, d d, Л А, that when substituted into equality
(6)(6)
даетgives
ЬB
qAoqAo
(7)(7)
и, соответственно, устанавливаетс зависимостьand, accordingly, a dependency is established.
аБ - -5 AB - -5
о about
9А9A
Третий, заключительный этап - получение -характеристики уровленности стержн h А - А The third, final stage - obtaining - characteristics of the level of the rod h A - A
Устройство осуществл ет форму св зи характеристики ности с выходным сигналомThe device implements the form of communication of the characteristic with the output signal
.5.five
RR
(d d° ). (d d °).
coscos
00
5five
00
5five
00
в примере вьтолнени устройства характеристика защемленности измер етс с целью определени продольного усили , действующего в стержне. В качестве датчиков применены электродинамические преобразователи, вырабатывающие ЭДС, пропорциональную амплитуде и частоте колебаний Е kfV, причем частота лежит в интервале 20 - 55 Гц.in the device implementation example, the pinching characteristic is measured to determine the longitudinal force acting in the rod. Electrodynamic transducers are used as sensors, producing an emf proportional to the amplitude and oscillation frequency E kfV, and the frequency lies in the range of 20 - 55 Hz.
Поскольку все три контролируемые сечени стержн ; (О, +d, -d) колеблютс с одной частотой и синфазно, преобразование характеристики А в отношение ЭДС В сохран ет вид равенства (5). Внутреннее сопротивление всех датчиков г 500 Ом, отношение коэффициентов преобразовани q - 1, причем условие k выполнено путем подбора датчиков с погрешностью не более 0,1%. Датчики располагаютс в четверт х пролета стержн ( а 2/4), следовательно базовое знача - -1--,,ш.Because all three controlled rod sections; (O, + d, -d) oscillate with one frequency and in-phase, the conversion of the characteristic A to the relation of the EMF B preserves the form of equality (5). The internal resistance of all sensors is 500 Ω, the ratio of the conversion factors q is 1, and condition k is fulfilled by selecting sensors with an error of no more than 0.1%. The sensors are located in the quarter of the span of the rod (a 2/4), therefore the basic value is -1 - w.
ние А 2 C0SA 2 C0S
3535
ой е , 40oh, 40
4545
5050
5555
В качестве регулировочного резистора 11 использован прецизионный проволочный потенциометр, обладающий погрешностью линейного преобразовани сопротивление - угол не более 0,3%. Он снабжен круговой отсчетной шкалой 12 с ценой делени 55 см/ /дел. Полное сопротивление переменного резистора в базовом состо нии R 45,1 кОм. Соответственно Rg R + 2г 46.1 кОм.As the adjusting resistor 11, a precision wire potentiometer is used, which has an error of linear conversion resistance - angle not more than 0.3%. It is equipped with a circular reading scale 12 with a division of 55 cm / / div. The impedance of the variable resistor in the base state is R 45.1 kΩ. Accordingly, Rg R + 2G 46.1 kΩ.
Согласно уравнению (7), вычислено и подобрано сопротивление резистора кОм. Ему соответствует R г 32 кОм. В качестве посто нных сопротивлений в измерительной цепи использованы известные резисторы.According to equation (7), the resistance of a kΩ resistor is calculated and selected. It corresponds to R g 32 kOhm. Known resistors are used as constant resistances in the measuring circuit.
В качестве нуль-индикатора использован аналого-цифровой преобразователь с четырехразр дной индикацией уровн потенциала узла 9. Обратна св зь осуществл етс оператором, коRO 32,5An analog-to-digital converter with a four-bit indication of the potential level of the node 9 was used as a null indicator. Feedback is carried out by an operator who has 32.5
: Р -: R -
торый подбирает положение движка потенциометра из услови минимума показаний нуль-индикатора.The second one selects the position of the potentiometer slider from the condition of minimum reading of the null indicator.
Механическа св зь отсчетной шкалы с подвижным контактом потенциометра выполнена регулируемой так, что в базовом состо нии может быть установлен нулевой отсчет по шкале d 0. Благодар этому определение характеристики уровн защемленности стержн упрощаетс :The mechanical communication of the reference scale with the movable contact of the potentiometer is made adjustable so that in the basic state the zero reading can be set on the scale d 0. Due to this, the determination of the characteristic of the rod pinch level simplifies:
(2 cos -|5) (2 cos - | 5)
1,4141,414
5555
-|о d - | about d
00
d 0,0169. (10)d 0,0169. (ten)
,46100, 46100
Как видно из уравнений (9) и (10), коэффициент преобразовани выходного сигнала d в искомую характеристику h совершенно не зависит от коэффициентов преобразовани датчиков k и их отношени q. Кроме того, отсутствуют погрешности-, св занные с операци ми усилени и регистрации сигнала, а также с расшифровкой осциллограмм. В итоге погрешность измерени защемленности уменьшаетс в дес тки раз.As can be seen from equations (9) and (10), the conversion factor of the output signal d to the desired characteristic h is completely independent of the conversion factors of the sensors k and their ratio q. In addition, there are no inaccuracies associated with the operations of amplification and signal acquisition, as well as with the interpretation of waveforms. As a result, pinch measurement error is reduced tenfold.
10ten
fSfS
, ,
2020
2525
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843748155A SU1236362A1 (en) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | Device for measuring restraint of rod in construction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843748155A SU1236362A1 (en) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | Device for measuring restraint of rod in construction |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1236362A1 true SU1236362A1 (en) | 1986-06-07 |
Family
ID=21121851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843748155A SU1236362A1 (en) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | Device for measuring restraint of rod in construction |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1236362A1 (en) |
-
1984
- 1984-06-01 SU SU843748155A patent/SU1236362A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Справочник проектировщика счет- но- 1георетический, М.: Госстройиздат, 1964, с.944. Лурье Ф.М. и др. Применение вибрационного метода при обследовании металлических конструкций. Л., 1976, с. 18. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1306286C (en) | Adjustment circuit and method for solid-state electricity meter | |
US4083006A (en) | Loop type standard magnetic field generator | |
JPH0260986B2 (en) | ||
DE4420691C1 (en) | Force measurement cell esp. for use in weighing balances | |
CA1131043A (en) | Strain gage pick-up and method for adjusting such strain gage pick-up | |
JP3329555B2 (en) | Impedance meter | |
SU1236362A1 (en) | Device for measuring restraint of rod in construction | |
EP0035403A1 (en) | Voltage measuring instrument and preamplifier therefor | |
US4841228A (en) | Apparatus for indicating the resistive characteristic of a capacitor | |
US3033032A (en) | Dynamometer | |
JP2698615B2 (en) | Circuit element measuring device | |
Zarnack | A transducer recording continuously 3-dimensional rotations of biological objects | |
EP0174328A1 (en) | Measurement using electrical transducers | |
US4001669A (en) | Compensating bridge circuit | |
Rehman et al. | Critical study and applications of a self-balancing bridge | |
US2928183A (en) | Inclinometer | |
JP2517537B2 (en) | Humidity measurement circuit | |
SU1629875A1 (en) | Converter of complex impedance parameters | |
SU1168798A1 (en) | Eddj-current cauge of thickness of dielectric coating | |
SU983527A1 (en) | Eddy current measuring device | |
RU1776981C (en) | Strain gage | |
JPH0233388Y2 (en) | ||
SU1037157A2 (en) | Eddy current transducer | |
SU879273A1 (en) | Reference signal pickup for checking transformer converters of displacement | |
SU1666973A1 (en) | Method for locating position of non-uniformity within four-terminal network |