SU1295209A1 - Device for determining energy dissipated in material for one cycle of variable loading - Google Patents
Device for determining energy dissipated in material for one cycle of variable loading Download PDFInfo
- Publication number
- SU1295209A1 SU1295209A1 SU853897636A SU3897636A SU1295209A1 SU 1295209 A1 SU1295209 A1 SU 1295209A1 SU 853897636 A SU853897636 A SU 853897636A SU 3897636 A SU3897636 A SU 3897636A SU 1295209 A1 SU1295209 A1 SU 1295209A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- amplifier
- sensor
- frequency multiplier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к средствам определени механических свойств материалов . Целью изобретени вл етс повышение точности и расширение частотного диапазона при измерении потерь энергии путем введени умнржите- лей 5 частоты, несущих сигнал.в К раз, и умножител 6 в К 1 раз с последующим их перемножением в блоках 7 и 8 умножени . 1 ил. (Л СThe invention relates to a measurement technique, namely, to means for determining the mechanical properties of materials. The aim of the invention is to improve the accuracy and expansion of the frequency range in the measurement of energy loss by introducing frequency multipliers 5 that carry the signal. K times, and multiplier 6 1 to K 1 times, followed by their multiplication in multiplication blocks 7 and 8. 1 il. (Ls
Description
1one
Изобретение относитс к измерительной технике, к средствам определени механических свойств материала , в частности рассе ни энергии за счет внутреннего трени при циклическом погружении образца из исследуемого материала.The invention relates to a measurement technique, to means for determining the mechanical properties of a material, in particular, energy dissipation due to internal friction during cyclic immersion of a sample of the material under study.
Цель изобретени - повьппениа точности и расширение частотного диапазона при измерении потерь энергии путем введени умножителей частоты несущего сигнала в К раз и К+1 раз с последующим их перемножением.The purpose of the invention is to increase the accuracy and expansion of the frequency range in the measurement of energy loss by introducing multipliers of the carrier signal frequency K times and K + 1 times followed by their multiplication.
На чертеже представлена принципиальна схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of the device.
Устройство содержит датчик 1 деформации образца, первый усилитель 2, вход которого соединен с выходом датчика 1 деформаций, датчик 3 меха- ничГеских напр жений образца, второй усилитель 4, вход которого соединен с выходом датчика 3, умножитель 5 частоты в К раз с двум выходами, ;вход которого соединен с выходом первого усилител 2, умножитель частоты в К+1 раз, вход которрго соединен с выходом первого усилител 2, а выход - с цепью питани датчика 3 механических напр жений образца, первый блок 7 умножени , первый вход которого соединен с выходом второго усилител 4, второй вход - с первым выходом умножител 5 частоты, второй блок 8 умножени , первый вход которого соединен с выходом второго усилител 4, а второй вход - с ото- . рым выходом умнвжител 5 частоты, электронный потенциометр 9 с измерительной мостовой схемой 10, нуль- органом 11 и исполнительным двигате-, лем 12j вход последнего соединен с выходом нуль-органа 11, а вал соединен с ползунком реохорда мостовой схемы 10, диагональ питани мостовой схемы 10 соединена с выходом второго блока 8 умножени , а сигнальна диагональ - с соединенными последовательно входом нуль-органа 11 и выходом первого блока 7 умножени .The device contains a sample deformation sensor 1, the first amplifier 2, the input of which is connected to the output of the deformation sensor 1, the sensor 3 of the mechanical voltage of the sample, the second amplifier 4, the input of which is connected to the output of sensor 3, the frequency multiplier 5 times , whose input is connected to the output of the first amplifier 2, the frequency multiplier is K + 1 times, the input is connected to the output of the first amplifier 2, and the output is connected to the power supply circuit of the sensor 3 of the mechanical voltages of the sample, the first multiplication unit 7, the first input of which is connected with access to The second amplifier 4, the second input - with the first output of the frequency multiplier 5, the second multiplication unit 8, the first input of which is connected to the output of the second amplifier 4, and the second input - with. The frequency output of the frequency multiplier 5, the electronic potentiometer 9 with the measuring bridge circuit 10, the zero organ 11 and the executive motor, Le 12j, the input of the latter is connected to the output of the zero organ 11, and the shaft is connected to the slider of the bridge, the diagonal of the bridge circuit 10 is connected to the output of the second multiplication unit 8, and the signal diagonal is connected to the input of the null organ 11 in series and the output of the first multiplication unit 7.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Испытуемый образец Загружаетс переменной периодической нагрузкой, измен ющейс по синусоидальног-гу закону . В этом случае деформаци 6 образ- ,ца измен етс по законуThe test sample is loaded with a variable periodic load, varying in a sinusoidal law. In this case, the deformation of the 6 sample, the law changes
S f Sincot,S f sincot
1295209 . 21295209. 2
где fm амплитуда деформаций; СО - кругова частота; t - врем .where fm is the amplitude of the deformations; WITH - circular frequency; t - time
Механические напр жени б измен ютс по зависимостиMechanical stresses b vary according to
fOfO
J5J5
2020
2525
30thirty
3535
4040
4545
5050
5555
б (cJt +cf), b (cJt + cf),
где С - амплитуда механических напр жений;where C is the amplitude of mechanical stresses;
Cf - угол сдвига фаз между напр жени ми и деформаци ми. После усилени сигнала с датчика I деформаций первым усилителем 2 и прохождени усиленного сигнала через умножитель частоты 6 в цепь питани датчика 3 механических напр жений поступает электрический сигналCf is the phase angle between stresses and strains. After amplifying the signal from the deformation sensor I with the first amplifier 2 and passing the amplified signal through the frequency multiplier 6, an electrical signal is supplied to the power supply circuit of the mechanical voltage sensor 3
и, K,e.sinand, K, e.sin
(Х + l)cot.(X + l) cot.
где К - коэффициент передачи усилител 2,where K is the gain of the amplifier 2,
Выходной сигнал с датчика 3 механических напр жений, усиленный вторым усилителем 4, пропорционален произведению и на коэффициент передачи датчика 3, и его можно выразить уравнениемThe output signal from the sensor 3 mechanical stresses, amplified by the second amplifier 4, is proportional to the product and the transfer coefficient of the sensor 3, and can be expressed by the equation
и, Kj „,-з±т1 (K+lbt.Gsin (cot +ср),and, Kj „, -3 ± t1 (K + lbt.Gsin (cot + cf),
Сигнал с выхода усилител 4 поступает на входы блоков 7 и 8 умножени , в которых перемножаетс с выходными сигналами умножител 5 частоты, которые равны на первом выходеThe signal from the output of amplifier 4 is fed to the inputs of blocks 7 and 8 of multiplication, in which frequency multiplied with the output signals of multiplier 5, which are equal at the first output
и Kcot5and Kcot5
а на втором выходеand on the second exit
и К Ер, sin К tot,and K Ep, sin K tot,
где К, Кд - коэффициент передачи зтмножител 5 ч 1стоты.where K, Cd is the transfer coefficient of the multiplier 5 h 1 stota.
На выходе блока 7 умножени врз- никает напр жениеThe output of block 7 multiplies the voltage
и, Kcjt.sin (K+Owt-G х . sin {cot + S .and, Kcjt.sin (K + Owt-G x. sin {cot + S.
Ha выходе блока 8 умножени получаетс напр жениеHa the output of block 8 multiplies the voltage
Ub , cos Ktot . sin (K+l)aJt x , X б„ sin (cot +S ).Ub, cos Ktot. sin (K + l) aJt x, X b „sin (cot + S).
б (cJt +cf), b (cJt + cf),
где С - амплитуда механических напр жений;where C is the amplitude of mechanical stresses;
Cf - угол сдвига фаз между напр жени ми и деформаци ми. После усилени сигнала с датчика I деформаций первым усилителем 2 и прохождени усиленного сигнала через умножитель частоты 6 в цепь питани датчика 3 механических напр жений поступает электрический сигналCf is the phase angle between stresses and strains. After amplifying the signal from the deformation sensor I with the first amplifier 2 and passing the amplified signal through the frequency multiplier 6, an electrical signal is supplied to the power supply circuit of the mechanical voltage sensor 3
2020
и, K,e.sinand, K, e.sin
(Х + l)cot.(X + l) cot.
где К - коэффициент передачи усилител 2,where K is the gain of the amplifier 2,
Выходной сигнал с датчика 3 механических напр жений, усиленный вторым усилителем 4, пропорционален произведению и на коэффициент передачи датчика 3, и его можно выразить уравнениемThe output signal from the sensor 3 mechanical stresses, amplified by the second amplifier 4, is proportional to the product and the transfer coefficient of the sensor 3, and can be expressed by the equation
и, Kj „,-з±т1 (K+lbt.Gsin (cot +ср),and, Kj „, -3 ± t1 (K + lbt.Gsin (cot + cf),
Сигнал с выхода усилител 4 поступает на входы блоков 7 и 8 умножени , в которых перемножаетс с выходными сигналами умножител 5 частоты, которые равны на первом выходеThe signal from the output of amplifier 4 is fed to the inputs of blocks 7 and 8 of multiplication, in which frequency multiplied with the output signals of multiplier 5, which are equal at the first output
и Kcot5and Kcot5
а на втором выходеand on the second exit
и К Ер, sin К tot,and K Ep, sin K tot,
где К, Кд - коэффициент передачи зтмножител 5 ч 1стоты.where K, Cd is the transfer coefficient of the multiplier 5 h 1 stota.
На выходе блока 7 умножени врз- никает напр жениеThe output of block 7 multiplies the voltage
и, Kcjt.sin (K+Owt-G х . sin {cot + S .and, Kcjt.sin (K + Owt-G x. sin {cot + S.
Ha выходе блока 8 умножени получаетс напр жениеHa the output of block 8 multiplies the voltage
Ub , cos Ktot . sin (K+l)aJt x , X б„ sin (cot +S ).Ub, cos Ktot. sin (K + l) aJt x, X b „sin (cot + S).
Б апр жение U,F u r u tion,
3131
поступает в измеритenters the measure
тельную цепь потенциометра 9, а сигнал Ug - в цепь питани мостовой измерительной схемы потенциометра 9. На выходе измерительной диагонали мостовой схемы потенциометра 9 возникает напр жениеthe voltage circuit of the potentiometer 9, and the signal Ug - into the power supply circuit of the bridge measuring circuit of the potentiometer 9. The voltage on the output of the measuring diagonal of the bridge circuit of potentiometer 9
Л г L g
где п - смещение ползунка реохорда измерительной мостовой схемы 10 от нулевого положени .where n is the displacement of the slider of the reichord of the measuring bridge circuit 10 from the zero position.
На вход нуль-органа 1I потенцио метра 9 поступает разность напр жеThe input of the null organ 1I of potentiometer 9 is the difference of the voltage
НИИScientific research institute
uUuu
срwed
Us - UT Us - UT
2 .2
Двигатель 12 электронного потенциометра вл етс интегрирующим звеном и перемещает ползунок реохорда.The electronic potentiometer motor 12 is an integrating element and moves the slide rail.
Таким образом, выполн етс условие uUjp б.После преобразовани последнего равенства получаютThus, the condition uUjp b is satisfied. After the last equality is transformed,
l KSl KS
Относительные потери энергии 27 sincp,Relative energy loss 27 sincp,
где U W - энерги , рассе нна в материале ;where U W is the energy dispersed in the material;
W - энерги , запасаема в материале за один цикл переменной нагрузки. С учетом последнего услови потери энергии через смеп1ени ползуна . реохорда выражаютс уравнениемW - energy stored in the material in one cycle of variable load. Taking into account the latter condition, the energy loss through slider displacement. rheochords are expressed by the equation
К,TO,
21Г Jil 7 Кб 21G Jil 7 Kb
1 +1 +
Jk К.Jk K.
Введение умножителей частоты в К и К+1 раз с использованием sin и cos составл ющих на выходах умножител 5 частоты в К раз позвол ет повысить точность измерений и расширить полосу пропускаемых частот заIntroducing frequency multipliers K and K + 1 times using the sin and cos components at the outputs of the multiplier 5 frequencies K times improves the accuracy of measurements and extends the frequency bandwidth
,- « « счет исключени фазовращател низкочастотных сигналов., - "" by eliminating the phase shifter of low-frequency signals.
ВНИИПИ Заказ 608/46VNIIPI Order 608/46
Произв.-полигр. пр-тиё, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Random polygons pr-tyo, Uzhgorod, st. Project, 4
29520942952094
Следует отметить, что предлагае- Чюе устройство сохран ет свои метрологические характеристики даже в том случае, если форма сигналов механи- 5 ческих напр жений искажена и содержит высшие гармоники.It should be noted that the proposed device retains its metrological characteristics even if the shape of the signals of mechanical stresses is distorted and contains higher harmonics.
10ten
1515
2020
2525
30thirty
3535
AQAQ
4545
5050
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853897636A SU1295209A1 (en) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | Device for determining energy dissipated in material for one cycle of variable loading |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853897636A SU1295209A1 (en) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | Device for determining energy dissipated in material for one cycle of variable loading |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1295209A1 true SU1295209A1 (en) | 1987-03-07 |
Family
ID=21178041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853897636A SU1295209A1 (en) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | Device for determining energy dissipated in material for one cycle of variable loading |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1295209A1 (en) |
-
1985
- 1985-05-17 SU SU853897636A patent/SU1295209A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 419749, кл. Г, 01 L 1/10, 1972. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1295209A1 (en) | Device for determining energy dissipated in material for one cycle of variable loading | |
SU748177A1 (en) | Apparatus for determining energy dissipated in material at one cycle of variable loading | |
SU735960A1 (en) | Device for measuring dynamic elasticity modulus of material specimen | |
SU754250A1 (en) | Device for measuring fatigue durability of engineering structures | |
SU551522A1 (en) | Force measuring device | |
SU1206647A1 (en) | Arrangement for determining energy dissipated in material in one cycle of alternating load | |
SU1663410A1 (en) | Method and apparatus for measuring deformations | |
SU1020775A1 (en) | Electrical conductivity measuring device | |
SU1117452A1 (en) | Device for measuring mass | |
SU1226024A1 (en) | Electromagnetic thickness gauge | |
SU696373A1 (en) | Eddy-current device for non-destructive inspection | |
SU920524A1 (en) | Device for determination of physical chemical parameters of various media | |
SU1513084A1 (en) | Apparatus for determining resistance of soil in static probing | |
SU821992A1 (en) | Method of continuous measuring of plain bearing lubricating layer thickness | |
SU847003A1 (en) | Device for touch-free measuring of cylindrical article dimensions | |
SU1562838A1 (en) | Apparatus for electromagnetic inspection | |
SU1543351A1 (en) | Instrument transducer of non-electric values provided with capacitive pickup | |
SU1040595A1 (en) | Differential piezoelectric displacement transducer | |
SU838599A1 (en) | Passing power meter | |
SU1359686A1 (en) | Vibrocalibrating device | |
SU1022041A1 (en) | Non-ferromagnetic object conductivity measuring method | |
SU800617A1 (en) | Deformation measuring apparatus | |
SU1065680A1 (en) | Body-current device for measuring dielectric coating thickness | |
SU836538A1 (en) | Hot-wire gauge | |
SU123618A2 (en) | Probe graduation device |