SU1507940A1 - Устройство дл контрол напр жени в арматурных элементах при производстве железобетонных изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области контрол  напр жени  в арматурных элементах при производстве железобетонных изделий и позвол ет повысить точность контрол . Устройство содержит датчик 1 колебаний (преобразователь), установленный на арматурном стержне 2, согласующее устройство 3, усилитель 4, управл емый фильтр 5, формирователь 6, счетчик 7, делитель 8 частоты, генератор 9 импульсов, формирователь 10, компаратор 11, источник 12 опорного напр жени  и блок 13 обработки данных. 4 ил.

Description

bШ

i

(Л

ел

о

7

7J

7S

Изобретение относитс  к контролю напр жени  в арматурных элементах и может быть использовано в приборах дл  контрол  напр жений в арматурных стержн х, канатах и проволоках при производстве пред- варительно напр женных железобетонных изделий.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол .

На фиг. 1 изображена блок-схема уст- ройства дл  контрол  напр жени  в арматурных элементах при производстве железобетонных изделий; на фиг. 2 - алгоритм работы устройства, на фиг. 3 - алгоритм настройки фильтра; на фиг. 4 - алгоритм измерени  периода колебаний арматурного стержн .

Устройство содержит датчик 1 колебаний (преобразователь), установленный на колеблющемс  арматурном стержне 2, согласующий блок 3, усилитель 4, управл емый фильтр 5, формирователь 6, счетчик 7, делитель 8 частоты, генератор 9 импульсов, формирователь 10, компаратор 11, источник 12 опорного напр жени , блок 13 обработки данных, состо щий из процессора 14, бло- ка 15 ввода - вывода, блоков 16 и 17 пам ти , блока 18 клавиатуры, индикатора 19.

Устройство работает следующим образом.

Перед измерением в блок 17 оперативной пам ти с помощью клавищей блока 18 клавиатуры ввод тс  значени  длины 1 и диаметра d контролируемого арматурного элемента 2 (стержн ). При возбуждении в нем свободных колебаний датчик 1 преобразует- поперечные затухающие колебани  в электрический сигнал, который через согласующий блок 3 поступает на вход усилите- л  4, выполненного по схеме с автоматической регулировкой усилени , вследствие чего затухающий сигнал преобразуетс  на выходе в незатухающий с нормализованной амплитудой . Сигнал с выхода усилител  4 по- ступает на вход управл емого фильтра 5. Однако дальнейщее прохождение его возможно только после настройки фильтра 5 на частоту входного сигнала.

Автоматическую настройку полосового фильтра 5 осупл.ествл ют его активные эле- менты, выполненные в виде управл емых проводимостей и работающие в ключевом режиме. Управление их работой осуществл етс  импульсами переменной скважности, вырабатываемыми делителем 8 частоты. На- стройка управл емого фильтра 5 производитс  по алгоритму (фиг. 3). Блок 13 обработки данных записывает в приемный регистр программируемого делител  8 частоты (реализованного , например, на одном канале таймера КР580ВИ53) через определенные промежутки времени убывающий р д чисел N, N-1, N-2, ..., 2. Делитель 8 частоты делит частоту счетных импульсов, пастующнх на его второй вход, на эти числа. В результате на его выходе, а следовательно, и па управл ющем входе фильтра 5 скважность импульсов измен етс  дискретно. Таким образом , при изменении записываемых в делитель 8 частоты чисел от N до 2, квазирезо- нансна  частота фильтра 5 измен етс  во всем частотном диапазоне устройства.

После загрузки каждого нового числа блок 13 обработки через блок 15 ввода-вывода (например, параллельный интерфейс КР580ИК55) производит циклический опрос компаратора 11 напр жений, подключенного к выходу фильтра 5 через формирователь 10 (модул  сигнала). Количество опросов задаетс  параметром цикла ожидани  настройки - Р.

В момент, когда частота входного сигнала совпадает с измен ющейс  квазирезонансной частотой фильтра 5, сигнал на его выходе резко увеличиваетс . Компаратор 11 напр жени , на входы которого поступают сигналы от источника 12 опорного напр жени  и формировател  10 (модул  сигнала), фиксирует наступление резонанса. Формирователь ГО (модул  сигнала) позвол ет регистрировать наступление резонанса как во врем  положительных, так и во времй отрицательных полуволн сигнала. При регистрации превышени  уровн  сигнала величины опорного напр жени  компаратор 11 напр жени  выдает сигнал, под действием которого останавливаетс  дальнейший поиск квазирезонанса. Пор док изменени  р да чисел в делителе 8 частоты выбираетс  так, чтобы поиск настройки фильтра 5 осуществл лс , начина  с нижнего р да предела рабочего диапазона, что исключает возможность настройки фильтра 5 на гармоники высшего пор дка.

Сигнал с выхода фильтра 5 после его настройки поступает на формирователь 6, который выдает на выходе временные интервалы в виде пр моугольных импульсов, длительность которых равна из.мер емому периоду колебаний.

Импульсы с выхода формировател  6 поступают на вход счетчика 7 и разрешают подсчет импульсов, поступающих на другой его вход.

Подпрограмма из.мерени  периода по сн етс  алгоритмом на фиг. 4. Сначала вводитс  параметр цикла измерени  i, показывающий сколько периодов колебаний проходит при измерении, и число измер емых периодов п. Обычно i п, так как определенное число начальных периодов, искаженных при переходном процессе возбуждени  колебаний , необходимо пропускать.

Алгоритм измерени  построен так, что при прохождении пр моугольных импульсов (временных интервалов) производитс  измерение периода и одновременно опрос выхода формировател  дл  определени  начала паузы между импульсами. При обнаружении

пауз в блоке 13 процессор 14 считывает показание счетчика 7, запоминает его значение и подготавливает счетчик к очередному измерению .

Далее в соответствии с алгоритмом работы устройства (фиг. 2) после измерени  п значений периода Т,, Т,, ..., Т определ етс  сумма п периодов z Т, среднего значени  периода

, f

тг 5 т

f -и Т

и вычисл етс  напр жение б в контролируемых объектах.

Вычисление напр жени  в стержн х, канатах и проволоках можно производить, например, по формуле

6 3,2( 12,5)2,

где з напр жение, МРа;

I- свободна  длина стержн , см; Т- период свободных колебаний, ms; i- диаметр стержн , мм; f - корректирующа  добавка к длине, учитывающа  присоединенную массу датчика, см.

Корректирующа  добавка к длине 1 определ етс  по формуле

, -W

-тйГ

где 7И,,- масса преобразовател ;

И|а- масса единицы длины (1 см) стержн .

Технически значение t вычисл етс  заранее и записываетс  в блоке 16 (посто нной ) пам ти, например, в виде таблицы.

После выполнени  подпрограммы «Вычисление б запускаетс  подпрограмма

5

«Отображение, котора  обеспечивает вывод на, индикатор 19 результата в единицах напр жени .

Предлагаемое устройство повышает точ- иость измерени  за счет нормализации амплитуды входного сигнала, исключени  возможности настройки фильтра на более высокие тона колебаний стержней.

Claims (1)

1. QФормула изобретени 

   Устройство дл  контрол  напр жени  в арматурных элементах при производстве железобетонных изделий, содержащее датчик колебаний, который подключен к входу согласующего блока, управл емый фильтр, выход которого соединен с входом первого формировател , отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности контрол , оно снабжено делителем частоты, генератором им0 пульсов, вторым формирователем, компаратором , усилителем, источником опорного напр жени , счетчиком и блоком обработки, причем выход согласующего блока соединен через усилитель с первым входом управл емого фильтра, выход которого соединен с входом второго формировател , выход которого подключен к первому входу компаратора , второй вход которого подключен к источнику опорного напр жени , второй вход управл емого фильтра соединен с выходом

   0 делител  частоты, первые входы делител  частоты и счетчика соединены с генератором импульсов, выход первого формировател  подключен к второму входу счетчика, выходы генератора импульсов, счетчика и компаратора подключены соответственно к инфор5 мационным входам блока обработки, выход которого подключен к второму входу делител  частоты.

   5

   Конец Фиг.2

   С Начало

   Г

   Ьш начамного знакни  тзчирщиента делени  N

   тЯталшога знтени  Р {ааранпр никла axii uHUjMCr ( Коней. iinanpauM фильтру

   ( Начало J

   Г

   ВооП параметра цикла измерени  L

   Воод числй измер емых nepuoaoSn

   Опрос оь/моа форми- робател 

   Цтение значени  измер е- ного периода Тп

   i

   Подготодха cvemwrn к cjieoijwu4eMU измерению

   ( Конец измерени  )

   Нет

   ( Коней. Г мзнерени  периода)