SU1663406A1 - Method for measuring deformation of structure and device thereof - Google Patents
Method for measuring deformation of structure and device thereof Download PDFInfo
- Publication number
- SU1663406A1 SU1663406A1 SU864123069A SU4123069A SU1663406A1 SU 1663406 A1 SU1663406 A1 SU 1663406A1 SU 864123069 A SU864123069 A SU 864123069A SU 4123069 A SU4123069 A SU 4123069A SU 1663406 A1 SU1663406 A1 SU 1663406A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- sensitive element
- switching unit
- deformations
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010291 electrical method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к определению деформаций в конструкци х электрическими методами. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей посредством обеспечени возможности измерени деформаций и температуры одним чувствительным элементом. Дл этого на поверхности конструкции закрепл ют чувствительный элемент 1 из пол ризуемого диэлектрического материала. Перед измерением в нем создают начальную пол ризацию посто нным электрическим полем. Затем до и после деформировани конструкции измер ют посто нную и высокочастотную составл ющие пол ризации чувствительного элемента, с учетом которых определ ют статическую и динамическую деформации. При этом через блок 4 коммутации чувствительный элемент 1 подключен к зар довому усилителю 2 и импульсному усилителю 6, выходы которых соединены с измерительным блоком 3. Затем измер ют электрофизические характеристики чувствительного элемента 1, с учетом которых определ ют температуру конструкции. Причем перед измерением электрофизических характеристик до и после деформировани с чувствительного элемента 1 снимают начальную пол ризацию посредством отключени чувствительного элемента 1 от усилителей 2 и 6 и подачи на него напр жени депол ризации. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.The invention relates to the determination of deformations in structures by electrical methods. The purpose of the invention is to enhance the functionality by providing the ability to measure deformations and temperature with one sensitive element. For this purpose, a sensitive element 1 of polarizable dielectric material is fixed on the surface of the structure. Before being measured, an initial polarization by a constant electric field is created in it. Then, before and after the structure is deformed, the constant and high-frequency components of the polarization of the sensitive element are measured, with account of which static and dynamic deformations are determined. In this case, through the switching unit 4, the sensing element 1 is connected to the charging amplifier 2 and the pulse amplifier 6, the outputs of which are connected to the measuring unit 3. Then the electrophysical characteristics of the sensing element 1 are measured, taking into account the temperature of the structure. Moreover, before measuring the electrophysical characteristics, before and after deformation, the initial polarization is removed from the sensing element 1 by disconnecting the sensing element 1 from amplifiers 2 and 6 and applying a depolarization voltage to it. 2 sec. f-ly, 4 ill.
Description
Изобретение относитс к определению деформаций в конструкци х электрическими методами.The invention relates to the determination of deformations in structures by electrical methods.
Цель изобретени - расширение функциональных возможностей посредством обеспечени возможности измерени деформаций и температуры одним чувствительным элементом.The purpose of the invention is to enhance the functionality by providing the ability to measure deformations and temperature with one sensitive element.
На фиг. 1 приведена схема устройства дл осуществлени способа определени деформаций конструкции; на фиг. 2 - зависимость посто нной составл ющей пол ризации чувствительного элемента от деформации; на фиг. 3 - зависимость высокочастотной составл ющей величины пол ризации чувствительного элемента от деформации; на фиг. 4 - зависимость электрофизических характеристик (емкости) чувствительного элемента от температуры.FIG. 1 shows a diagram of an apparatus for carrying out a method for determining structural deformations; in fig. 2 - dependence of the constant component of the polarization of the sensitive element on the deformation; in fig. 3 - dependence of the high-frequency component of the polarization value of the sensitive element on the deformation; in fig. 4 - dependence of electrophysical characteristics (capacity) of a sensitive element on temperature.
Устройство дл осуществлени способа определени деформаций (фиг. 1) содержит чувствительный элемент 1 из пол ризуемого диэлектрика, зар довый усилитель 2, измерительный блок 3, первый блок 4 коммутации, первый вход которого соединен с выходом 5 чувствительного элементаAn apparatus for carrying out the method for determining deformations (Fig. 1) comprises a sensitive element 1 of a polarized dielectric, a charging amplifier 2, a measuring unit 3, a first switching unit 4, the first input of which is connected to the output 5 of a sensitive element
1,а выход - с входом зар дового усилител 1, and the output is with the input of the charging amplifier
2,импульсный усилитель 6, вход которого соединен с выходом первого блока 4 коммутации , блок управлени 7, соединенный с вторым входом первого блока 4 коммутации , второй блок 8 коммутации, первый вход которого соединен с блоком 7 управлени , второй вход - с выходом зар дового усилител 2, третий вход - с выходом импульсного усилител 6, а первый выход - с измерительным блоком 3, мост 9 переменного-тока , первый вход которого соединен с выходом 5 чувствительного элемента 1, высокочастотный усилитель 10, вход которого соединен с выходом моста 9 переменного тока, а выход - с четвертым входом второго блока коммутации и высокочастотный генератор , вход которого соединен со вторым входом второго блока 8 коммутации, а выход - с вторым входом второго блока 8 коммутации , а выход - с вторым входом моста 9 переменного тока. Чувствительный элемент 1 закреплен на пленке 11 из нержавеющей стали, котора присоединена к конструкции 12 слоем 13 кле .2, the pulse amplifier 6, the input of which is connected to the output of the first switching unit 4, the control unit 7 connected to the second input of the first switching unit 4, the second switching unit 8, the first input of which is connected to the control unit 7, the second input to the charging output amplifier 2, the third input - with the output of the pulse amplifier 6, and the first output - with the measuring unit 3, the AC-bridge 9, the first input of which is connected to the output 5 of the sensitive element 1, the high-frequency amplifier 10, the input of which is connected to the output of the variable variable bridge current, and the output from the fourth input of the second switching unit and the high-frequency generator, the input of which is connected to the second input of the second switching unit 8, and the output to the second input of the second switching unit 8, and the output to the second input of the AC bridge 9. The sensing element 1 is fixed on a stainless steel film 11, which is attached to the structure 12 by a layer 13 of glue.
Способ определени деформаций конструкции реализуетс на устройстве, осуществл ющем его следующим образом. На поверхности конструкции 12 закрепл ютThe method for determining structural deformations is implemented on a device that implements it as follows. On the surface of the structure 12 is fixed
чувствительный элемент 1 из пол ризуемого диэлектрического материала {например, сегментопленка РЬ(7гТООзтолщинои 5 мкм). Перед измерением в нем создают начальную пол ризацию посто нным электриче0 ским полем. Затем до и после деформировани конструкции измер ют посто нную и высокочастотную составл ющие пол ризации чувствительного элемента , с учетом которых определ ютsensing element 1 made of polarizable dielectric material {for example, a Pb segment film (7g TOO thick 5 μm). Before being measured, an initial polarization by a constant electric field is created in it. Then, before and after deformation, the structures measure the constant and high-frequency components of the polarization of the sensitive element, taking into account which
5 статическую и динамическую деформации. При этом, через нормально замкнутый контакт блока 4 выход 5 чувствительного элемента 1 подключен к зар довому усилителю 2 и импульсному усилителю 6. На их входы5 static and dynamic deformations. At the same time, through the normally closed contact of the unit 4, the output 5 of the sensing element 1 is connected to the charging amplifier 2 and the pulse amplifier 6. To their inputs
0 подаютс сигналы с чувствительного элемента 1, пропорциональные величине статистической деформации конструкции 12 и возникающих в ней акустическим волнам напр жений. Измерение электрического на5 пр жени , поступающего с усилителей 2 и 6, осуществл етс измерительным блоком 3. Измерительна цепь параметров преоб разовател 9, 10, 11 не включена. Затем измер ют электрофизические характери0 стики, например, емкость чувствительного элемента 1, с учетом которых и по зависимости диэлектрической проницаемости от температуры определ ют температуру конструкции. При этом перед измерением0, signals from the sensing element 1 are proportional to the magnitude of the statistical deformation of the structure 12 and the acoustic stress waves generated in it. The measurement of electrical voltage received from amplifiers 2 and 6 is carried out by measuring unit 3. The measuring circuit of the parameters of converter 9, 10, 11 is not included. Then the electrophysical characteristics are measured, for example, the capacitance of the sensitive element 1, taking into account which and the temperature of the structure is determined from the dependence of the dielectric constant on temperature. In this case, before measuring
5 электрофизических характеристик (емкости) до и после деформировани с чувствительного элемента 1 снимают начальную пол ризацию . Дл этого блок 1 управлени осуществл ет перекоммутацию блоков 4 и 8.5 electrophysical characteristics (capacitance) before and after deformation from the sensing element 1 remove the initial polarization. For this, control block 1 re-switches blocks 4 and 8.
0 Происходит отключение выхода 5 от усилителей 2 и 6 и подача на него напр жени депол ризации, чувствительного элемента 1. При этом второй блок 8 коммутации включает генератор 11 и подключает к измери5 тельному устройству 3 высокочастотный усилитель 10, с которого поступает сигнал разбаланса моста 9 от изменени параметров (например, емкости) чувствительного элемента 1 вследствие температурных wrv0 Output 5 is disconnected from amplifiers 2 and 6 and voltage depolarization of sensing element 1 is applied to it. At the same time, second switching unit 8 switches on generator 11 and connects high-frequency amplifier 10 to measuring device 3, from which bridge imbalance signal 9 is received from changes in the parameters (for example, capacitance) of the sensing element 1 due to temperature wrv
0 других внешних воздействий на изделие 12, а следовательно, и на чувствительный элемент 1,0 other external influences on the product 12, and hence on the sensitive element 1,
Использование чувствительного элемента 1 из пол ризуемого диэлектрического материала малой толщины с большой величиной диэлектрической проницаемости и пьезомодулем позволило создать малогабаритный преобразователь генераторного и параметрического типов.The use of the sensing element 1 of a polarizable dielectric material of small thickness with a large value of dielectric constant and piezomodule made it possible to create a small-sized converter of generator and parametric types.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU864123069A SU1663406A1 (en) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | Method for measuring deformation of structure and device thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU864123069A SU1663406A1 (en) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | Method for measuring deformation of structure and device thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1663406A1 true SU1663406A1 (en) | 1991-07-15 |
Family
ID=21258684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU864123069A SU1663406A1 (en) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | Method for measuring deformation of structure and device thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1663406A1 (en) |
-
1986
- 1986-09-22 SU SU864123069A patent/SU1663406A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Проектирование датчиков дл измерени механических величин./ Под ред. Е. П. Осадчего, М.: Машиностроение, 1979, с. 175-190. Дагунов Г. П., Ерофеев А. А. Пьезокера- мические элементы в приборостроении и автоматике. Л.: Машиностроение, 1986, с. 81-84. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4656871A (en) | Capacitor sensor and method | |
| JP2709230B2 (en) | Circuit device for measuring the quotient of the capacitance values of two capacitors | |
| CA1119252A (en) | Capacitive pick-off circuit | |
| SU1663406A1 (en) | Method for measuring deformation of structure and device thereof | |
| SU1663405A1 (en) | Method of detection of part deformations | |
| US3484692A (en) | Superregenerative circuit with switch means providing reference and measuring states | |
| SU1663410A1 (en) | Method and apparatus for measuring deformations | |
| US3917936A (en) | Method and apparatus for measuring the cross-correlation of two dynamic mechanical quantities | |
| RU2071033C1 (en) | Vibratory gyro | |
| SU1532884A1 (en) | Converter of small variations of active conductivity of primary capacitance transducer | |
| SU1651193A1 (en) | Method for measuring acoustic signal parameters in media and device thereof | |
| JPS5942901B2 (en) | Surface acoustic wave memory correlation device | |
| SU742784A1 (en) | Device for monitoring concrete solidifying processes | |
| JPH0355515A (en) | Temperature compensating circuit for liquid crystal display device | |
| SU100913A1 (en) | Full-Wavelength DC Contact Vibrator to AC | |
| JP3019482B2 (en) | High pressure measurement device | |
| SU905671A1 (en) | Pressure pickup | |
| SU1645919A1 (en) | Method of determination of parameters of electro-mechanical transducers | |
| SU1597779A1 (en) | Method of determining dielectric permittivity | |
| SU1158857A1 (en) | Polymer film thickness meter | |
| SU1522126A1 (en) | Method of measuring piezoelectric modulus | |
| SU744305A1 (en) | Electronic humidity meter | |
| SU597959A1 (en) | Method of measuring elastic modulus of solid bodies and liquids | |
| SU744261A1 (en) | Apparatus for measuring non-linear distorsion factor and dynamic band of vibration stands | |
| SU1651198A1 (en) | Apparatus for product acoustic vibration and temperature parameters measurement |