SU729501A1 - Устройство дл измерени упругих и неупругих свойств материалов - Google Patents

Description

вый дискриминатор входы которого подключены к выходам блока вычитани  и генератора низкочастотных колебаний, интегратор, вход которого подключен к к выходу фазового дискриминатора, и сумматор, входы которого подключены к выходам интегратора и генератора низкочастотных колебаний, а выход свйзан с управл ющим входом фазовращател  .

На фиг, 1 изображена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма , по сн юща  работу системы фазовой стабилизации.

Устройство дл  измерени  упругих и неупругих свойств материалов содержит возбудитель 1 механических колебаний в образце 2 исследуемого материала , приемник 3 механических колебаний , подключенный к усилителю 4, последовательно с которым включены фазовращатель 5 и регул тор б амплитуды возбуждающей силы, св занный с возбудителем 1.

Система стабилизации.амплитуды колебаний 7 состоит из выпр мител  8, подключенного к выходу усилител  4, блока сравнени  9 и интегратора 10, выход которого соединен с управл ющим входом регул тора амплитуды возбуждающей силы б,

Система фазовой стабилизации 11 состоит из генератора 12 низкочастотных колебаний, выпр мител  13, подключенного к возбудителю 1, низкочастотного фильтра 14, блока 15 вычитани , фазового дискриминатора Гб, интегратора 17 и сумматора 18, выход которого соединен с управл ющим входом фазовращател  5.

В процессе регистрации внутреннего трени  и модул  упругости синусоидальное напр жение приемника 3 колебаний образца 2 усиливаетс  усилителем 4 и сдвигаетс  фазовращателем 5 на некоторый угол, задаваемый сигналом на управл ющем входе фазовращател . Величина сдвинутого по фазе синусоидального напр жени  регулируетс  регул тором 6 в зависимости от сигнала, формируемого интегратором 10 под действием сигнала блока сравнени  9 между заданным и измеренным при помощи выпр мител  8 амплитудным значением колебаний образца 2, Это обеспечивает такое значение напр жени  на выходе регул тора б, поступающего на возбудитель 1, при котором амплитуда колебаний образца 2 посто нна .

Величина возбуждающейсилы, необходима  дл  поддержани  заданного значени  амплитуды колебаний образца 2, зависит от рассе ни  энергии в образце и сдвига фазы возбуждающей силы относительно колебаний образца. Зависимость h (фиг, 2) возбуждающей силы от этого сдвига фазы имеет минимум при фазовом угле, равном ,5Г72,

соответствующем возбуждению на частоте свободных колебаний образца 2. Вследствие измерени  частоты свободных колебаний образца 2 при его нагреве сдвиг фазы в контуре возбуждени  отклон етс  от экстремального значени .

Выбор направлени , необходимого дл  восстановлени  этого значени  сдвига фазы, осуществл етс  следующим образом. Генератор 12 вырабатывает низкочастотное синусоидальное напр жение G низкой частоты, много меньшей скорости срабатывани  системы стабилизации амплитуды колебаний образца 2, которое складьшаетс  в сумматоре 18 с сигналом 1 интегратора 17, Суммарный сигнал f поступает на управл ющий вход фазовращател  5, который под действием синусоидальной составл ющей периодически измен ет сдвиг фазы в контуре возбуждени  на небольшую величину. Так как амплитуда колебаний образца 2 поддерживаетс  посто нной периодическое изменение сдвига фазы приводит к периодическому изменению напр жени  F, поступающего на возбудитель .1. Переменна  составл юща  д амплитудного значени  этого напр ж ени  F выдел етс  блоком 15 вычитани , на один, вход которого поступает выпр мленное напр жение F, а на другой - среднее значение напр жени  F возбуждени , формируемое низкочастотным фильтром 14, который подключен к выпр мителю 11,

В зависимости от отклонени  в ту или иную сторону сдвига фазы в контуре возбуждени  переменна  составл юща  д амплитудного значени  возбуждающего напр жени  F или совпадает по фазе с напр жением G низкочастотного генератора 12, или находитс  в противофазе с ним.

Переменна  составл юща  л возбуждающего напр жени  F и напр жение G низкочастотного генератора 12 поступает на входы фазового дискриминатора 14, на выходе которого формируетс  сигнал, величина и знак которого определ етс  величиной и направлением сдвига фазы в контуре возбуждени . Под действием сигнала Ч дискриминатора 16 интегратор 17 измен ет сигнал 1 на своем выходе, который  вл етс  средним значением сигнала, управл ющего сдвигом фазы в контуре возбуждени , в сторону уменьшени  напр жени  F на возбудителе 1, Изменение сигнала 1 происходит до полной компенсации возникшего отклонени  сдвига фазы в контуре возбуждени  при нагреве образца 2 исследуемого материала,

О величине внутреннего трени  суд т по величине напр жени , поступающего на возбудитель 1 механических колебаний а образце 2, а о величине модул  упругости материала образца по частоте колебаний образца 2, преобразуемых приемником 3 механических колебаний в частоту электрического тока.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР 161559, кл. G 01 N 19/00, 1962 (прототип).