SU1362918A1 - Устройство дл градуировки тензометрических датчиков деформаций в динамическом режиме - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к образцовым средствам измерени  динамических деформаций и может быть использовано дл  градуировки тензометрических датчиков в динамическом режиме на фиксированной частоте. Цель изобретени  - повышение точности измерени  двойной амплитуды динамических деформаций ветви 2 камертонного резонатора 1 при градуировке размещенных на этой ветви на участке 4 тензометрических датчи - ков, что достигаетс  совместным использованием двух систем измерени  перемещени  контрольных точек на этой ветви 2. Одна из систем содержит емкостный датчик 9 с охранным кольцом вокруг рабочей обкладки, аналоговый преобразователь 19, регул торы 20 и 21, переключатель 22 и аналого-цифрою /) .( Риг. i

Description

вой преобразователь 23 с цифровым индикатором , а друга  - микроскоп 7 с осветителем 8 и пластину 5 с отверсти ми 6, расположенными попарно на различных точно измеренных при изготовлении рассто ни х между близлежащими кра ми и симметрично относительно оси, параллельной ветви 2 резонатора 1. Это позвол ет градуировать первую систему по второй, а вторую - как статически, так и динамически. По одному из вариантов потребл ема  резонатором 1 мощность снижена за счет выполнени  на опоре 17 резонатора фаски 18 под углом 10-20 на глубину, равную толщине ветви резона

1

Изобретение относитс  к образцовым средствам измерени  динамических деформаций и может быть использовано дл  градуировки датчиков деформаций лопаток турбин и компрессоров, дисков , камер сгорани , элементов зубчатых передач и других деталей газотурбинных двигателей и установок.

Цель изобретени  - повьшение точ- кости измерени  динамических деформаций ветви камертонного резонатора при градуировке размещенных на этой ветви тензометрических датчиков путем совместного использовани  двух систем измерени  перемещений контрольных точек на этой ветви, одна из которых содержит емкостный датчик с охранным кольцом, а друга  - микроскоп и закрепленную на ветви камертонного резонатора пластину, в которой , кроме основного, выполнены дополнительные отверсти , причем все отверсти  расположены попарно на различных рассто ни х друг от друга и симметрично оси, параллельной ветви резонатора, что позвол ет градуировать первую систему по второй с боле высокой точностью, а вторую - как статически, так и динамически. Кроме того, по одному из вариантов целью изобретени   вл етс  также снижение потребл емой камертонньм резонатором мощности за счет выполнени  его опо

62918

тора 1, что позвол ет уменьщить площадь зоны, в которой имеет место наиболее интенсивна  передача энергии от деформирующихс  в процессе колебаний участков резонатора 1 на опору 17. Колебани  возбуждают с помощью автогенератора , включающего адаптер 16, усилитель 15 и электромагнитньй возбудитель 14. Устройство позвол ет в 5-6 раз повысить точность измерени  двойной амплитуды динамических деформаций резонатора по сравнению с использованием микроскопа со шкалой уменьшить потребл емую мощность и снизить утомл емость оператора. 1з.п. ф-лы, 2 ил.

ры с фаской под углом 10-20 на глубину , равную толщине ветви резонатора , вследствие чего 5Ту1еньшаетс  площадь зоны, в которой имеет место наиболее интенсивна  передача энергии от деформирующихс  в процессе колебаний участков поверхности резонатора на опору.

На фиг.1 представлена схема устройства дл  градуировки тензометрических датчиков деформаций в динамическом режиме; на фиг.2 - торцова  поверхность емкостного датчика перемещений с охранным кольцом.

Устройство дл  градуировки тензометрических датчиков деформаций в динамическом режиме содержит камертонный резонатор 1 с двум  ветв ми 2 и 3, на одной из которых, например на ветви 2, вьщелен участок 4, предназначенный дл  размещени  испытьшае- мых тензометрических датчиков, закрепленную на конце этой ветви пластину 5 с отверсти ми 6, расположенными попарно на различных рассто ни х друг от друга и симметрично относительно оси, параллельной ветви 2 резонатора 1, микроскоп 7 и осветитель 8, расположенные на неподвижном основании по разные стороны от пластины 5 против отверстий 6, установленный на неподвижном основании около ветви 2 резонатора 1 емкостньй датчшс

9 перемещений с рабочей обкладкой 10, охранным кольцом 11 и внешним кольцом 12, разделенными изол ционными прокладками 13, установленные на неподвижном основании- со стороны, противоположной ветви 3 резонатора, электромагнитный возбудитель 14 автоколебаний с усилителем 15 и адаптером 16 и опору 17 камертонного резонатора 1 с фаской 18, выполненной по одному из вариантов под углом 10-20 на глубину , равную толщине h ветви 3 камертонного резонатора 1, аналоговьш преобразователь 19 с включенным в цепь отрицательной обратной св зи емкостным датчиком 9, два регул тора 20 и 21 уровн  сигнала, соединенные с выходом преобразовател  19, переключатель 22 коэффициента преобразовани , соединенньш с регул торами 20 и 21 уровн  сигнала, и аналого-цифровой преобразователь 23 с цифровым индикатором , соединенный с переключателем 22. При изготовлении пластины 5 рассто ни  между близлежащими кра ми отверстий 6 каждой пары выполн ют по заданному р ду, например приближенно соответствующими 30, 60 и 100% полного размаха колебаний ветви 2 камертонного резонатора 1, и измер ют эти рассто ни  с высокой точностью (1- 3 мкм) с помощью стационарного инструментального микроскопа.

Устройство работает следующим образом .

Испытываемые тензометрические датчики деформаций закрепл ют, например с помощью кле  или другого св зующего на участке 4 ветви 2 камертонного резонатора 1. Затем по микроскопу 7 и пластине 5 с отверсти ми 6, подсвеченными осветителем 8, провод т градуировку аналого-цифрового преобразовател  23, на цифровом индикаторе ко- торого по вл етс  сигнал, пропорцио- нальньй показани м емкостного датчика 9. В положении переключател  22, соответствующем прохождению сигнала с аналогового преобразовател  19 через регул тор 20, осуществл ют измерение размаха колебаний ветви 2 камертонного резонатора 1 по микроскопу 7 и по емкостному датчику 9, дл  чего включают питание электромагнитного возбудител  14 с усилителем 15 и адаптером 16 и наблюдают за близлежащими кра ми выбранной пары отверстий 6. Колебани  пластины 5 привод т к

0

5

0

5

0

5

0

5

0

тому, что от каждого отверсти  6 в поле зрени  микроскопа 7 наблюдаетс  лини  белого цвета на неосвещенном темном фоне. Момент соприкосновени  округлых концов выбранной пары световых линий соответствует двойной амплитуде колебаний ветви 2 в сечении с координатой Ъ, равной измеренк му инструментальным микроскопом.рассто нию между кра ми отверстий 6 данной пары. Эта величина с помощью регул тора 20 и выставл етс  на цифровом индикаторе аналого-цифрового преобразовател  23. Наличие нескольких пар отверстий 6 на пластине 5 с различными рассто ни ми между кра ми отверстий позвол ет провер ть линейность измерительного тракта, включающего в себ  датчик 9 и преобразовател  19 и 23. После настройки регул тора 20 переключатель 22 перевод т в положение , соответствующее прохождению сигнала с аналогового преобразовател  19 через регул тор 21, и, не мен   режима колебаний, устанавливают с помощью этого регул тора на цифровом индикаторе аналого-цифрового преобразовател  23 значение деформации на участке 4, соответствующее двойной амплитуде колебаний пластины 5 на этом режиме. Это значение вычисл етс  по соотношению рассто ний а и Ь, представл ющих собой координаты участка 4 ветви 2 и отверстий 6 пластины 5, отсчитанных от сечени  заделки ветви 2 камертонного резонатора 1. V После окончани  всех операций по настройке регул торов 20 и 21 приступают к градуировке испытываемых тен- зометрических датчиков деформаций в динамическом режиме. Дл  этого измен ют в требуемом диапазоне амплитуду колебаний ветвей 2 и 3 камертонного резонатора 1 и регистрируют двойную амплитуду сигнала с тензометрических датчиков и двойную амплитуду динамической деформации по цифровому индикатору аналого-цифрового преобразовател  23.

Предлагаемое устройство позвол ет в 5-6 раз повысить точность динамической градуировки датчиков деформаций по сравнению с методом контрол  двойной амплитуды колебаний камертон- ного резонатора по микроскопу с измерительной шкалой. Кроме того, уменьшаетс  мощность, потребл ема  резонатором , а также снижаетс  утомл емость оператора при выполнении операций по измерению амплитуды колебаний ветвей резонатора.

Claims (2)

1. Устройство дл  градуировки тен- зометрических датчиков деформаций в динамическом режиме, содержащее камертонный резонатор с плоской опорой и двум  ветв ми, на одной из которых выделен участок дл  размещени  испытуемых тензометрических датчиков, пластину с отверстием, закрепленную на кон- це этой ветви, и микроскоп со шкалой, установленньй напротив пластины, о т- ли чающеес  тем, что, с целью повышени  точности, оно снаожено емкостным датчиком перемещений с охранным кольцом, установленным напротив ветви резонатора, а на пластине выполнены дополнительные отверсти , при этом основное и дополнительные отверсти  расположены попарно на различных рассто ни х друг от друга и симметрично относительно оси, параллельной ветви резонатора,

2. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что, с целью снижени  потребл емой мощности, опора камертонного резонатора выполнена с фаской под углом 10-20 на глубину, равную толщине ветви резонатора.

г/г. 2

Редактор М.Петрова

Составитель Н.Тимошенко

Техред Л.Олейник Корректор М.Демчик

Заказ 6354/26 Тираж 677Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4