SU1714436A1

SU1714436A1 - Устройство дл определени жесткости натуральных и искусственных кож, тканей и других в зкоупругих материалов

Info

Publication number: SU1714436A1
Application number: SU894766056A
Authority: SU
Inventors: Владислав Николаевич Белокуров
Original assignee: Московский Технологический Институт Легкой Промышленности
Priority date: 1989-12-06
Filing date: 1989-12-06
Publication date: 1992-02-23

Abstract

Изобретение относитс к легкой про-' 'мышленности, а именно к устройствам дп определени жесткости натуральных и искусственных кож. тканей и других в зкоуп- ругих материалов. Цель изобретени -2повышение быстродействи и точности измерени , а также упрощение устройства. Эта цель достигаетс за счет того, что блок задани деформации изгиба образца содержит низкочастотный транзистор, силовую катушку, катушку обратной св зи и диод. Причем катушка обратной св зи включена между базой и эмиттером транзистора, а силова катушка, к которой параллельно присоединен диод, включена между эмиттером транзистора и плюсовым выводом источника питани . Блок регистрации частоты колебаний образца выполнен в виде лампы накаливани ифотозлемента, причем нить лампы накаливани , центр торцовой части магнитов и центральна часть фотоэлемента наход тс на одном уровне. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.. >&N: <о

Description

Изобретение относитс к легкой промышленности , а именно к устройствам дл определени жесткости натуральных и искусственных кож. полимерно-пленочных материалов , тканей и друтих в зкоуп угих материалов.

-.,/

Известно устройство дл определени жесткости натуральных и искусственжах кож. тканей и других в зкоупругих материЭлов . содержащее приспособление дл закреплени образца, источник питани , подключенный к блоку задани деформации изгиба образца с двум магнитами, блок регистрации частоты колебаний образца, соединенный с блоком измерени деформа ции образца.

Недостатком известного устройства вл етс низка производительность и точность проводимых измерений.

Целью изобретени вл етс повышение быстродействи и точности измерени , а также упрощение устройства.

Указанна цель достигаетс тем. что устройство содержит блок задани деформации изгиба образца, низкочастотный транзистор, силовую катушку, катушку обратной св зи и диод, причем катушка обратной св зи включена между базой и эмиттером транзистора, а силова катушка, к которой параллельно присоединен диод, включена между эмиттером транзистора и плюсовым выводом источника питани , блок регистрации частоты крлебаний образца выполнен в виде лампы накаливани и фотоэлемента, причем нить лампы накаливани , центр торцовой части магнитов и центральна часть фотоэлемента наход тс на одном уровне.

Кроме того, блок измерени деформации образца содержит последовательно соединенные усилитель уровн электрических сигналов, формирователь импульсов пр моугольной формы, выполненный в виде триггера Шмитта, ждущий мультивибратор и аналоговый измерительный прибор, причем вход усилител уровн электрических сигналов вл етс входом блока измерени деформации .

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства дл определени жесткости кож, тканей и других в акоупругих материалов в динамическом резонансном режиме на изгиб; на фиг. 2 принципиальна схема устройства.

Устройство состоит из приспособлени дл креплени исслед уемого обрарца материала в виде пружин щего зажима 1, в котором в вертикальном положении закрепл етс исследуемый образец 2, изготовленный в виде полоски. К зажиму 1 прикреплены две штанги 3 и 4. с помощью которых зажим 1 вместе с образцом 2 с легким трением устанавливаетс в соответствующие отверсти стойки 5.

Блок задани деформации испытуемого образца 2 состоит из силовой катушки L2. катушки обратной св зи Li, автогенератора с самоподстройкой на резонансную частоту колеблющейс системы и двух легких магнитов б и 7, изготовленных из ферромагнитного материала. Магниты 6 и 7 закреплены разноименными полюсами к скобе 8, выполненной в виде пружин щего зажима дл удобства фиксации магнитов б и 7 на свободном конце исследуемого образца 2.

Силова катуШка L2 и катушка обратной св зи LI (фиг.1) цилиндрической формы, несуща в себе сердечник 9. выполненный: из ферромагнитного материала, изготовлены наобщем каркасе, который креаитс к;основанию 10..

Блок регистрации частоты колебаний исследуемого образца 2 выполнен в -рйде фотоэлектрического датчика, состо щего из кремниевого фотоэлемента 11 и миниатюр; .ной лампы 12 накаливдни . Причем нить лампы 12 накаливани , центр торцовой час ти магнитов 6 и 7 и центральна часть фото элемента 11 наход тс на одном уровне.

Электронный блок прибора (фиг.1) соCTOVJT из автогенератора 13. усилител 14 уровн импульсных сигналов, поступающих с фотоэлемента 11, формировател 15 импульсов пр моугольной формы, выполненного в виде триггера Шмитта, ждущего мультивибратора 16, источника 17 питани и налогового измерительного прибора 18.

. Устройство работает следующим образом .

На исследуемый образец 2 надеваетс скоба 8 с закрепленными на ней магнитами 6и7(фиг.1). Исследуемый образец 2 вставл етс до упора в зажим 1, который с помощью штангЗ и 4устанавливаетс в стойке 5. Таким образом длина исследуемого образца 2, выход ща из зажима 1, вл етс величиной фиксированной.

5 При включении электронной части устройства к источнику 17 питани в силовой кату111ке La возникает импульс тока, вследствие чего в ней возникает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем магнитов 6 и 7, при этом образец 2 отклон етс на некоторый угол. После прохождени импульса образец 2 вместе с магнитами 6 и 7 возвращаетс в положение равновеси . При этом в катушке обратной

5. св зи LI воз.никает ЭДС индукции, потенциал которой относительно эмиттера транзистора Vi имеет отрицательный знак, х

При дальнейшем движении образца 2с магнитами 6 и 7 от положени равновеси

0 магнитный поток начинает уменьшатьс и ЭДС индукции мен ет знак на противоположный . Когд.а магниты 6 и 7 отойдут достаточно далеко от положени равновеси , ЭДС индукции в катушке обратной св зи L

5 практически исчезает. При прохождении колеблющейс системы второго полупериода процесс повтор етс и при .приближении магнитов 6 и 7 к сердечнику катушки обратной св зи LI наводитс ЭДС индукции с

0 отрицательным потенциалом на конце катушки LI, подключенной к базе транзистора VT. Под воздействием этого отрицательного импульса транзистор Vi открываетс , и в коллекторной цепи,-в которую включена си5 .лова катушка Lir протекает коллекторный

ток транзистора Vi. В этот момент времени

магниты 6 и 7 в(лест;е с образцом 2 за счет

взаи.модействи магнитных полей приобре; тают дополнительное ускорение. При уста0 . носившемс .лме колебаний образец 2 . вместе с магн.ита(ий 6 и 7 колеблютс с оп редёлен.ной собственной резонансной час . тотой подвижной системы, показатели которой .определ ютс физическими пара5 метрами: длиной образца 2. распределением массы и-жесткостью исследуемого материала.

Фиксаци частоты колебаний исследуемого образца осуществл етс с помощью фотоэлектрического датчика. В динамическом режиме колеблющийс образец материала 2 с магнитами 6 и 7 пересекает световой поток, испускаемый миниатюрной лампой 12 накаливани , при этом ЭДС фотоэлемента 11 становитс равной нулю. При дальнейш м движении образца 2 световой поток достигает поверхности фотоэлемента 11 и за счет ЭДС, возникающей на фотоэлементе 11, формируетс импульс тока . Чередование импульсов происходит строго с частотой колебаний образца 2.

Дл усилени уровн импульсных сигналов использован линейный усилитель напр жени , выполненный на транзисторах Va, V3 и интегральной микросхеме DD1. Начальное напр жение смещени входного каскада инвертера регулируетс подстроечными резисторами R2 и Нз. С усилител импульсный сигнал поступает ца триггер Шмитта, выполненный на микросхеме DD2, который формирует усиленный сигнал в импульсыпр моугольной формы с крутыми фронтом и спадом. Эти импульсы используютс дл запуска ждущего мультивибратора , на выходе которого получаетс последовательность коротких импульсов с фиксированной длительностью г, посто нной амплитудой напр жени U и частотой импульсов fr, равной резонансной частоте колеблющегос образца 2. Импульсы с выхода ждущего мультивибратора поступают на стрелочный измерительный прибор с внутренним сопротивлением Rb. угол отклонени стрелки которого пропорционален среднему току, протекающему через его измерительную рамку, т.е.

.

где т - длительность импульса выходного сигнала ждущего мультивибратора;

и - амплитуда напр жени выходного сигнала:

Rb - сопротивление подвижной рамки измерительного прибора:

fr - измер ема частота колебаний исследуемого образца.

Поскольку г и и дл исследуемого об разца 2 вл ютс фиксированными величинами , то средний ток 1ср, проход щий через измерительную систему стрелочного прибора с посто нным внутренним сопротивлением Rb, пр мо пропорциональный измер емой частоте fr, а шкала измерительного прибора, отградуированна в единицах жесткости, получаетс линейной.

формула изобретени

1.Устройство дл определени жесткости натуральных и искусственных кож, тканей и других в зкоурругих материалов, содержащее приспособление дл закреплени образца, источник питани , подключенный к блоку задани деформации изгиба образца с двум магнитами, блок регистрации частоты колебаний образца, соединенный с блоком измерени деформации образца, отличающеес тем, что, с целью повышени быстродействи и точности измерени , а также упрощени устройства , блок задани деформации изгиба образца содержит низкочастотный транзистор , силовую катушку, катушку обратной св зи и диод, причем катушка обратной св зи включена между, базой и эмиттером транзистора , а силова катушка, к которой параллельно присоединен диод, включена между эмиттером транзистора и плюсовым выводом источника питани , блок регистрации частоты колебаний образца выполнен в виде лампы накаливани и фотоэлемента, причем нить лампы накаливани , центр торцовой части магнитов и центральна часть фотоэлемента наход тс на одном уровне.

2.Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е ес тем. что блок измерени деформации образца содержит последовательно соединенные усилитель уровн электрических сигналов, формирователь импульсов пр моугольной формы, выполненный в виде триггера Шмидта, ждущий мультивибратор и аналоговый измерительный прибор, причем вход усилител уровн электрических сигналов вл етс входом блока измерени деформации .

Claims

формула изобретения

1, Устройство для определения жесткости натуральных и искусственных кож. тканей й других вязкоупругих материалов, содержащее приспособление для закрепления образца, источник питания, подключенный к блоку задания деформации изгиба образца с двумя магнитами, блок регистрации частоты колебаний образца, соединенный с блоком измерения деформации образца, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, а такжё упрощения устройства. блок задания деформации изгиба образца содержит низкочастотный транзистор, силовую катушку, катушку обратной связи и диод, причем катушка обратной связи включена между, базой и эмиттером транзистора, а силовая катушка, к которой параллельно присоединен диод, включена между эмиттером транзистора и плюсовым выводом источника питания, блок регистрации частоты колебаний образца выполнен в виде лампы накаливания и фотоэлемента, причем нить лампы накаливания, центр торцовой части магнитов и центральная часть фотоэлемента находятся на одном уровне.
2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок измерения деформации образца содержит последовательно соединенные усилитель уровня электрических сигналов, формирователь импульсов прямоугольной формы, выполненный в виде триггера Шмидта, ждущий мультивибратор и аналоговый измерительный прибор, причем вход усилителя уровня электрических сигналов является входом блока измерения деформации.

i