SU1377679A1 - Apparatus for measuring internal friction of solid bodies - Google Patents

Apparatus for measuring internal friction of solid bodies Download PDF

Info

Publication number
SU1377679A1
SU1377679A1 SU853978746A SU3978746A SU1377679A1 SU 1377679 A1 SU1377679 A1 SU 1377679A1 SU 853978746 A SU853978746 A SU 853978746A SU 3978746 A SU3978746 A SU 3978746A SU 1377679 A1 SU1377679 A1 SU 1377679A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
voltage
input
sample
comparator
Prior art date
Application number
SU853978746A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альмантас Вацловович Мозурас
Виталий Витальевич Волков
Рамунас-Юозас Юозович Гульбинас
Эдмундас-Саулюс Болевич Славицкас
Original Assignee
Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
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 Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса filed Critical Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority to SU853978746A priority Critical patent/SU1377679A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1377679A1 publication Critical patent/SU1377679A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к.измерительной технике. Повышение точности измерени  внутреннего трени  твердых тел реализуетс  за счет того, что испытуемый образец 6 совершает затухание колебани  на двух пленочных электродах 9, 10, один из которых заземлен, а другой соединен с источником напр жени  11. Электроды 9, 10 и образец 6 образуют конденсатор, напр жение на котором поддерживаетс  посто нным за счет изменени  электродвижущей силы источника 11, из-за изменени  емкости между электродами 9, 10 и образцом 6 на резисторе 15 падает посто нное напр жение. Когда сигнал на выходе усилител  12 равен нулю, выходное напр жение первого компаратора 17 мен ет знак и первый формирователь 18 импульсов вырабатывает импульсы, интервал времени между которыми равен периоду колебаний образца 6. Эти импульсы заправл ют работой формировател  19 пилообразного напр жени , с выхода которого напр жение поступает на вход второго компаратора 20 и на вход пикового детектора 21. Второй формирователь 23 импульсов вырабатывает импульсы, запускающие аналого-цифровой преобразователь 13, с выхода которого измеренные значени  выходного сигнала усилител  12 поступают в пам ть вычислительного блока 14, где происходит определение величины внутреннего трени . 1 ил. с S (Л 09 О) ч QDThis invention relates to a measurement technique. Improving the accuracy of measuring the internal friction of solids is due to the fact that test sample 6 oscillates on two film electrodes 9, 10, one of which is grounded, and the other is connected to a voltage source 11. Electrodes 9, 10 and sample 6 form a capacitor , the voltage on which is maintained constant due to the change in the electromotive force of the source 11, due to the change in capacitance between the electrodes 9, 10 and sample 6 on the resistor 15, the constant voltage drops. When the signal at the output of amplifier 12 is zero, the output voltage of the first comparator 17 changes sign and the first pulse shaper 18 produces pulses, the time interval between which is equal to the oscillation period of the sample 6. These pulses drive the saw voltage generator 19, from which the voltage is fed to the input of the second comparator 20 and to the input of the peak detector 21. The second pulse shaper 23 produces pulses that trigger the analog-to-digital converter 13, the output of which is measured The output values of the output signal of the amplifier 12 go to the memory of the computing unit 14, where the determination of the amount of internal friction takes place. 1 il. with S (L 09 O) h QD

Description

Изобретение относитс  к измеритель ной технике и может быть использовано дл  исследовани  физико-механических свойств материалов по измеренным па раметрам свободно затухающих колебаний .The invention relates to a measuring technique and can be used to study the physicomechanical properties of materials from measured parameters of freely damped oscillations.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  внутреннего трени  за счет увеличени  информатив- ногр сигнала.The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring internal friction by increasing the informative value of the signal.

На чертеже представлена схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.

Устройство дл  измерени  внутрен- него трени  содержит направл ющие 1, на которых в одной плоскости установлены с возможностью перемещени  вдоль направл ющих 1 две плоские пр моугольные пластины 2 и 3 из диэлектрическо- го материала, на которых закреплены стекл нные нити 4 и 5, на которые опираетс  исследуемый образец 6 в своих узловых лини х, нанесены два внутренних пленочных электрода 7 и 8 дл  электростатического возбуждени  поперечных колебаний образца 6 и два крайних пленочных электрода 9 и 10, дл  измерени  максимальной скорости передвижени  части образца 6, нахо д щейс  в области последних электродов . Один ич крайних электродов 10 соединен с источником 11 напр жений, а другой - заземлен. Источник 11 напр жений , усилитель, аналого-цифровой преобразователь 13, вычислительный блок 14 соединены последовательно. Параллельно входу усилител  12 включен резистор 15, а выход, усилител  12 через блок I6 компенсации напр - жени  соединен с управл ющим входом источника И напр жени . й51ход усилител  12 также соединен с первым ., входом первого компаратора 17, второй вход которого заземлен. Выход перво- го компарат ора 17 соединен с входом первого формировател  18 импульсов, выход последнего подключен к управл ющему входу формировател  19 пилооб-The device for measuring the internal friction comprises guides 1, on which two flat rectangular plates 2 and 3 of dielectric material, on which glass filaments 4 and 5 are fixed, are mounted along the guides 1 in the same plane. which sample 6 underlines in its node lines, two internal film electrodes 7 and 8 are applied to electrostatically excite transverse oscillations of sample 6 and two extreme film electrodes 9 and 10 to measure the maximum velocity before The motion of the part of sample 6 located in the region of the last electrodes. One of the ich extreme electrodes 10 is connected to a source of voltage 11, and the other is grounded. Voltage source 11, amplifier, analog-to-digital converter 13, computing unit 14 are connected in series. Parallel to the input of amplifier 12, a resistor 15 is turned on, and the output of amplifier 12 is connected via a voltage compensation unit I6 to a control input of a source of voltage. The amplifier 12 is also connected to the first., the input of the first comparator 17, the second input of which is grounded. The output of the first comparator 17 is connected to the input of the first driver 18 pulses, the output of the latter is connected to the control input of the driver 19 saw

разного напр жени , выход которогоdifferent voltage, the output of which

соединен с первым входом второго компаратора 20 и с входом пикового детектора 21, которьш через делительconnected to the first input of the second comparator 20 and to the input of the peak detector 21, which is through a divider

22напр жени  соединен с вторым входом второго компаратора 20. Выход последнего через вторрй формирователь22 voltage is connected to the second input of the second comparator 20. The output of the latter through the second driver

23импульсов соединен с управл ющим входом аналого-цифрового преобразовател  13.23 pulses are connected to the control input of the analog-digital converter 13.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Дл  возбуждени  колебаний в образце 6 на электроды 7 и 8 по вл етс  переменное напр жение и электростатическим путем возбуждаютс  поперечные колебани  образца 6 на частот механического резонанса, соответствующей форме колебаний.To excite oscillations in sample 6, an alternating voltage appears on electrodes 7 and 8 and transverse oscillations of sample 6 are excited electrostatically at mechanical resonance frequencies corresponding to the shape of the oscillations.

Измерение внутреннего трени  проводитс  после отключени  возбуждени  когда образец 6 совершает свободно затухающие колебани .Measurement of the internal friction is performed after exclusion of the excitation when sample 6 makes freely damped oscillations.

На один из крайних электродов 10 с источника 1I напр жени  подаетс  посто нное напр жение. Поддержание посто нного напр жени  U на конденсаторе , содержащем два крайних электрода 9 и 10 и образец 6, необходимо, так как это обеспечивает пропорциональность выходного сигнала Up,, j скорости передвижени  части образца, наход щейс  в области электрода 10, , через положение равновеси .A constant voltage is applied to one of the extreme electrodes 10 from the voltage source 1I. Maintaining a constant voltage U on a capacitor containing two extreme electrodes 9 and 10 and sample 6 is necessary, since this ensures the proportionality of the output signal Up ,, j of the speed of movement of a part of the sample in the region of electrode 10, through the equilibrium position.

Дл  поддержани  посто нного напр жени  и электродвижуща  сила Е источника 11 напр жени  измен етс  по следующему закону:In order to maintain a constant voltage and the electromotive force E of the voltage source 11 is changed according to the following law:

ЕE

и + iR,and + iR,

где и - посто нное напр жение; R - сопротивление резистора 15, i, - ток в цепи земл  - электрод 9 - образец 6 - электрод 10 - источник 11 напр жени  - резистор 15 - земл . Это осуществл етс  с помощью блока 16 компенсации напр жени , который управл етс  входным сигналом усили-. тел  12.where and is the constant voltage; R is the resistance of the resistor 15, i, is the current in the circuit ground - electrode 9 - sample 6 - electrode 10 - voltage source 11 - resistor 15 - ground. This is accomplished with the aid of a voltage compensation unit 16, which is controlled by a force-input signal. tel 12.

Из-за изменени  электрической емкости между электродами 9 и 10 и образцом 6 на резисторе 15 падает переменное напр жение, которое усиливаетс  усилителем 12. В моменты времени , когда . сигнал на выходе усилител  12 равен О, т.е. в моментыDue to a change in electrical capacitance between electrodes 9 and 10 and sample 6, a variable voltage drops across resistor 15, which is amplified by amplifier 12. At times when. the signal at the output of amplifier 12 is equal to O, i.e. in moments

Ot |- -f 2ЧГ„ и cot -I M + 2 (to - циклическа  частота колебаний образца 6, п - целое положительное число), выходное напр жение первого компаратора 17 мен ет свой знак. Первый формирователь 18 импульсов вырабатывает импульсы в моменты времеV ни tot Y + 2 u n , интервал времениOt | - - f 2ЧГ and cot - I M + 2 (to is the cyclic frequency of the sample 6, n is a positive integer), the output voltage of the first comparator 17 changes its sign. The first driver 18 pulses produces pulses at times V or tot Y + 2 u n, the time interval

между которыми равен периоду колебаний Т образца 6.between which is equal to the period of oscillation T of sample 6.

Указанные импульсы управл ют работой формировател  19 пилообразного напр жени . Между двум  последова тельными импульсами с выхода первого формировател  18 импульсов выходное напр жение формировател  19 пилообраз нОго напр жени  периодически линеР1но возрастает до максимального значени  и, пропорционального периоду колеба НИИ Т образца 6. Пилообразное на пр жени  с выхода формировател  19 пилообразного напр жений поступает на первый вход второго компаратора 20 и на вход пикового детектора 21, на выходе которого по вл етс  напр жение и 5 которое, разделенное с помощью делител  22 напр жени  на четыре, по- ступает на второй вход второго компаратора 20. В моменты времени (j t These pulses control the operation of the saw-tooth former 19. Between two consecutive pulses from the output of the first shaper 18 pulses, the output voltage of the shaper 19 the sawtooth of its voltage periodically linearly increases to the maximum value and proportional to the period of oscillation of the SRI T of the sample 6. The sawtooth at the output of the shaper 19 of the sawtooth voltage goes to the first the input of the second comparator 20 and the input of the peak detector 21, at the output of which a voltage appears and 5 which, separated by a voltage divider 22 into four, arrives at th input of the second comparator 20. At the instants (j t

.-ш I j + 2 Г„ .-sh I j + 2 G „

и oat IT + 2 ir выходное напр жение второго компаратора 20 and oat IT + 2 ir the output voltage of the second comparator 20

н ет знак. В моменты времени wt not sign. At times wt

+ 2Т, второй формирователь 23 импульсов вьфабатывает импульсы, которые в эти моменты запускают аналого- цифровой преобразователь 13. Последний измер ет мгновенное значение выходного сигнала усилител  12, пропорциональное скорости передвижени  части образца 6, наход щейс  в области крайних электродов 9 и .10, через положение равновеси . Измеренные значени  ив,,.; с выхода аналого- цифрового преобразовател  13 поступают в оперативную пам ть вычислитель- НОГО блока 14. В вычислительном блоке 14 по двум соседним значени м Ug , и UBb)K.i4i по формуле + 2T, the second pulse shaper 23 pulses the pulses, which at these moments trigger the analog-to-digital converter 13. The latter measures the instantaneous value of the output signal of the amplifier 12 proportional to the speed of movement of the portion of sample 6 located in the region of the outer electrodes 9 and .10 through equilibrium position. Measured values w. from the output of the analog-to-digital converter 13 enters the operative memory of the calculating unit 14. In the computing unit 14, two adjacent values Ug, and UBb) K.i4i use the formula

IT In IT In

иand

БЫК-1BULL-1

иand

&Ь1.& B1.

определ етс  величина внутреннего трени  Q.the amount of internal friction Q is determined.

5 0 50

5five

0 5 0 0 5 0

5five

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  внутреннего трени  твердых тел, содержащее две направл ющие, на которых установлено с возможностью перемещени , основание в виде двух плоских пр моугольных пластин из диэлектрического материала, на каждой из которых расположены по два пленочных электрода и одной стекл нной нити, отличающеес  тем, что, с целью повьп енй  точности измерени , оно дополнительно снабжено пиковым детектором , делителем напр жени , блоком компенсации напр жени , последовательно соединенными источником напр жени , усилителем, параллельно входу которого включен резистор, аналого- цифровым преобразователем и вычислительным блоком, последовательно соединенными первым компаратором,, один вход которого заземлен, а второй вход соединен с выходом усилител , первым формирователем импульсов, формирователем пилообразного напр жени , вторым компаратором и вторым формирователем импульсов, выход которого подключен к управл ющему входу аналого- цифрового преобразовател , вход пикового детектора подключен к выходу формировател  пилообразного напр жени , выход пикового детектора через делитель напр жени  подключен к второму входу второго компаратора, вход блока компенсации напр жени  соединен с выходом усилител , выход блока ком- i пенсации напр жени  соединен с управл ющим входом источника напр жени , соединенного с одним из крайних электродов, второй крайний электрод заземлен.A device for measuring the internal friction of solids, containing two guides on which is movable, the base in the form of two flat rectangular plates of dielectric material, each of which has two film electrodes and one glass filament, characterized by that, for the purpose of measuring accuracy, it is additionally equipped with a peak detector, voltage divider, voltage compensation unit, connected in series by a voltage source, amplifier, pa allele input of which includes a resistor, an analog-to-digital converter and a computing unit connected in series by the first comparator, one input of which is grounded, and the second input is connected to the output of the amplifier, the first pulse shaper, the sawtooth driver, the second comparator and the second pulse shaper, output which is connected to the control input of the analog-digital converter, the input of the peak detector is connected to the output of the sawtooth generator, the output of the peaks Through the voltage divider connected to the second input of the second comparator, the input of the voltage compensation unit is connected to the output of the amplifier, the output of the voltage compensation unit is connected to the control input of the voltage source connected to one of the extreme electrodes, the second extreme electrode grounded
SU853978746A 1985-11-10 1985-11-10 Apparatus for measuring internal friction of solid bodies SU1377679A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853978746A SU1377679A1 (en) 1985-11-10 1985-11-10 Apparatus for measuring internal friction of solid bodies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853978746A SU1377679A1 (en) 1985-11-10 1985-11-10 Apparatus for measuring internal friction of solid bodies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1377679A1 true SU1377679A1 (en) 1988-02-28

Family

ID=21206049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853978746A SU1377679A1 (en) 1985-11-10 1985-11-10 Apparatus for measuring internal friction of solid bodies

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1377679A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Криштал А. М., Головин С. А. Внутреннее трение и структура мета лов. М.: Металлурги , 1976, с. 375. Авторское свидетельство СССР № 1054742, кл. G 01 N 11/16, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3716782A (en) Capacitance gage for measuring small distances
SU1377679A1 (en) Apparatus for measuring internal friction of solid bodies
US3449941A (en) Method of and apparatus for measuring changes in the mass of a fluid adapted to contact a vibratory body
SU369468A1 (en) VIBRATING VISCOZIMETER
SU815472A1 (en) Dynamic device for measuring small displacements
SU1434272A1 (en) Device for measuring mechanical vibrations of object
GB594308A (en) Improvements in or relating to apparatus for indicating or measuring small dimensions
SU1281929A2 (en) Self-excited oscillator of string transducer
SU1337723A1 (en) Measuring head for hardness check
SU911306A1 (en) Electromagnetic flow detector
SU993111A1 (en) Electroconductive material electromagnetic checking
GB1174395A (en) Improvements in or relating to Level Indicators
SU1400834A1 (en) Apparatus for checking eccentricity of coating of welding electrodes
SU651234A1 (en) Electric vibration-type viscosimeter
SU960604A1 (en) Device for determination of solid body thermap expansion coefficient
SU657331A1 (en) Ultrasonic interferometer
SU1107040A1 (en) Device for measuring ultrasound absorption coeficient
SU1471152A1 (en) Method of determining charge density in dielectrics
SU150549A1 (en) Device for measuring the resonant frequency and damping factor of solid materials
GB1399629A (en) Method and apparatus for measuring the modulus and the mechanical damping of a material
SU1296840A1 (en) Electric level
SU1474452A1 (en) Method and device for testing surface of electroconductive article
SU429025A1 (en) DEVICE FOR PULSE INDUCTION CONTROL OF PRODUCTS
SU147948A1 (en) Device for measuring small linear displacements
RU2024875C1 (en) Gas flow velocity meter