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 PDF

Info

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
Application number
SU853897636A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Феликс Матвеевич Медников
Иосиф Давидович Лапидус
Марк Лазаревич Нечаевский
Марат Иванович Корниенко
Юрий Анатольевич Свирский
Василий Александрович Савкин
Original Assignee
Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева
Предприятие П/Я Г-4903
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева, Предприятие П/Я Г-4903 filed Critical Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева
Priority to SU853897636A priority Critical patent/SU1295209A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1295209A1 publication Critical patent/SU1295209A1/en

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)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  определени  энергии , рассе нной в материале за один цикл переменной нагрузки, содержащее датчик деформаций, первьш усилитель, вход которого соединен с датчиком деформаций, датчик механических напр жений , второй усилитель, вход которого соединен с выходом датчика механических напр жений, электронный потенциометр с измерительной мостовой схемой, нуль-органом, один вход которого соединен с одним выводом сигнальной диагонали мостовой схемы, и исполнительным двигателем, вход которого соединен с выходом нуль-органа , а вал соединен с ползунком реохорда мостовой схемы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и расргирени  частотного диапазона, оно снабжено умножителем частоты Б К+1 раз, вход которого соединен с выходом первого усилител , а выход соединен с цепью питани  датчика механических напр жений, умножителем частоты в К раз с двум  выходами, напр жени  на которых сдвинуты на 90 друг относительно друга, а вход его соединен с выходом первого усилител , первым блоком умножени , первый вход которого соединен с выходом второго усилител , второй вход - с первым выходом умножител  частоты в К раз, а выход соединен одним выводом с вторым входом нуль-;, органа, а вторым - с вторым выводом, сигнальной диагонали мостовой, схемы, вторым блоком умножени , первый вход которого соединен с выходом второго усилител , второй вход - с вторым выходом умножител  частоты в К раз, а выход - с диагональю питани  мостовой схемы.A device for determining the energy dissipated in a material in one variable load cycle, comprising a strain sensor, a first amplifier whose input is connected to a strain sensor, a mechanical stress sensor, a second amplifier whose input is connected to a mechanical stress sensor output, an electronic potentiometer measuring bridge circuit, a zero-body, one input of which is connected to one output of the signal diagonal of the bridge circuit, and an executive motor, whose input is connected to the output of the zero-body, and the shaft Connected with a bridge slider, in order to improve the accuracy and expansion of the frequency range, it is equipped with a frequency multiplier B K + 1, the input of which is connected to the output of the first amplifier, and the output is connected to the power supply circuit of the mechanical voltage sensor, frequency multiplier K times with two outputs, the voltage on which is shifted by 90 relative to each other, and its input is connected to the output of the first amplifier, the first multiplication unit, the first input of which is connected to the output of the second amplifier, the second the course is with the first output of the frequency multiplier K times, and the output is connected by one output to the second input zero-; organ, and the second to the second output of the bridge diagonal signal, the second multiplication unit, the first input to which is connected to the output of the second amplifier , the second input is with the second output of the frequency multiplier K times, and the output is with the diagonal power of the bridge circuit. Тираж 678Circulation 678 ПодписноеSubscription
SU853897636A 1985-05-17 1985-05-17 Device for determining energy dissipated in material for one cycle of variable loading SU1295209A1 (en)

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)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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