SU796648A2 - Устройство дл записи зависимостиМЕжду НАгРузКОй и дЕфОРМАциЕй пРииСпыТАНи Х КОНСТРуКций - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для записи зависимости между нагрузкой и деформацией при испытаниях конструкций на вибростойкость.

Известно устройство для записи зависимости между нагрузкой и деформацией при испытани- ⁵ ях конструкций, содержащее возбудитель колебании, датчики силы и деформации, измерительные усилители и двухкоординатный регистратор, генератор опорных уровней и нуль-орган с формирователем импульсов, ключи и схему памяти, при этом генератор опорных уровней подключен к регистратору и нуль-органу, второй вход которого соединен с усилителем датчика деформации, а выход через формирователь импульсов подсоединен к управляющему входу*⁵ ключа, связывающему усилитель датчика силы через схему памяти с регистратором [1].

Недостатком устройства является низкая точность измерения из-за отсутствия адаптации сигнала развертки по одной из координат к амплитудному значению нагрузки.

Цель изобретения - повышение точности Измерений.

Эта цель достигается тем, что устройство для записи зависимости между нагрузкой и деформацией снабжено триггером, входы и выходы которого соединены с генератором опорных уровней, и узлом синхронизации, выходы которого соединены с входами триггера, а входы — с выходами нуль-органа и формирователя импульсе».

Узел синхронизации выполнен в виде ждущего генератора, детектора, инвертора, двух схем И и двух ключей, вход ждущего генератора соединен с выходом формирователя импульсов, выход которого через детектор связан с первыми входами схем И, второй вход одной из схем И через инвертор связан с первым входом другой схемы И, а выходы схем И соединены с входами ключей.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит возбудитель 1 колебав кий, исследуемое изделие 2, датчики 3 и 4 силы и деформации, соединенные со входами измерительных усилителей 5, 6 соответственно. Усилитель 5 подключен на один из входов нуль-органа 7. Усилитель 6 подключен на вход ключа 8, Выход нуль-органа 7 соединен со входом формирователя 9 импульсов, выход которого соединен с одним из входов ключа 8, другой вход которого через усилитель 6 сое- $ даней с датчиком деформации 4. Выход ключа 8 соединен со входом схемы 10 памяти, выход которой соединен с одним из входов регистратора 11, второй вход которого подключен к выходу генератора 12. Другие выходы генератора ~ ю 12 соединены со входами триггера 13, выходы которого соединены со входами генератора 12. Входы узла 14 синхронизации подключены параллельно формирователю 9 импульсов, а выхода! узла 14 синхронизации подключены к ,5 остальным входам триггера 13, причем одним входом узла 14 синхронизации является вход ждущего генератора 15, выход которого соединен с входом детектора 16, который своим выходом соединен со вторыми входами схем ₂₀ И 17, 18. Вторым входом узла 14 синхронизации являются вход инвертора 19 и первый вход схемы И 17. Вход инвертора 19 соединен с первым входом схемы И 18. Выходы схем И 17, 18 соединены со входами ключей 20 , 21 35 соответственно. Выходы ключей 20, 21 являются выходами узла 14 синхронизации.

Работает устройство следующим образом.

Создаваемые возбудителем 1 на изделии 2 механические колебания и деформации преобразуются соответственно датчиками 3, 4 в электрический сигнал. Эти сигналы усиливаются усилителями 5, 6. Из генератора 12 сигнал поступает на вход регистратора 11, образуя развертку по одной из координат, и на один из входов нуль-органа 7. На выходе нуль— • органа 7 образуется сигнал в виде импульсов тогда, когда сигнал усилителей 5, 6 больше сигнала генератора 12.

Триггер 13 изменяет свои состояния в момент, когда сигнал генератора 12 достигает опеределенных, заранее заданных величин, больших амплитуды сигнала усилителей 5, 6. Формирователь 9 импульсов вырабатывает короткие импульсы, совпадающие по времени с моментом передних фронтов импульсов нуль-органа ⁴⁵ 7 (при нарастании сигнала генератора .12) или с моментом задних фронтов (при убывании сигнала генератора 12). Импульсы формирователя 9 импульсов открывают ключ 8 и в схеме памяти 10 запоминаются напряжения, про- ⁵⁰ порциональные ' мгновенным значениям деформации в моменты срабатывания нуль-органа 7 за один период механического колебания возбудителя 1. Запомненное напряжение служит разверткой по второй координате регистрато- 5S ра 11. Регулировка задержки 22 служит для компенсации сдвига фаз между датчиками 3, 4 и усилителями 5, 6.

Если сигнал генератора 12 больше положительной амплитуды сигнала усилителей 5, 6, то на выходе нуль-органа 7 напряжение равно нулю. Если сигнал генератора 12 меньше отрицательной амплитуды, то на выходе нуль-орагана 7 есть импульсный сигнал. Узел 14 синхронизации предназначен для дополнительного управления знаком производной сигнала генератора 12. Импульсы формирователя 9 импульсов поступают на генератор 15, на выходе которого формируются импульсы, из которых детектор 16 выделяет паузы. Если на выходе нуль-органа 7 есть сигнал, то в этом случае на выходе детектора 16 напряжение равно нулю. При исчезновении импульсов на выходе нульоргана 7, на выходе детектора 16 появляется постоянное напряжение. Сигнал детектора 16 поступает на вторые входы схем И 17, 18. Сигналы схем И 17, 18 открывают ключи 20, 21 соответственно, которые дополнительно управляют триггером 13. Когда сигнал генератора 12 выше положительной амплитуды сигналов усилителей 5, 6, открывается ключ 21, изменяется состояние триггера 13, сигнал генератора 12 начинает уменьшаться. При появлении импульсов на выходе нуль-органа 7 ключ 21 закрывается, сигнал генератора 12 продолжает уменьшаться, пока не станет меньше отрицательной амплитуды сигналов усилителей 5, 6. При этом открывается ключ 20, триггер 13 изменяет свое состояние, сигнал генератора 12 начинает увеличиваться. При появлении импульсов на выходе нуль-органа 7 ключ 20 закрывается и процесс повторяется.

Таким образом, за счет введения в устрой· ство триггера 13 и узла синхронизации 14 уменьшается время холостого хода развертки, а также происходит адаптация сигнала развертки к амплитудному значению нагрузки, что повышает точность измерений.

Claims (2)

1. 37 нуль-органа 7. Усилитель 6 подключен на вход ключа 8, Выход нуЛь-органа 7 соединен со входом формировател  9 импульсов, выход которого соединен с одним из входов ключа 8, другой вход которого через усилитель 6 соединен с датчиком деформации 4. Выход ключа 8 соединен со входом схемы 10 пам ти, выход которой соеданен с одним из входов регистратора 11, второй вход которого подключен к вы ходу генератора 12. Другие выходы генератора 12 соедине(а со входами триггера 13, выходы которого соединены со входами генератора 12. Входы узла 14 синхронизации подключены параллельно формирователю 9 импульсов, а выхода узла 14 синхронизации подключены к остальным входам триггера 13, причем одним входом узла 14 синхронизации  вл етс  вход ждущего генератора 15, выход которого соединен с входом детектора 16, который своим выходом соединен со вторыми входами схем И 17, 18. Вторым входом узла 14 синхронизаы и  вл ютс  вход инвертора 19 и первый вхо схемы И 17. Вход инвертора 19 соединен с первым входом схемы И 18. Выходы схем И 17, 18 соединены со входами ключей 20 , 21 соответственно. Выходы ключей 20, 21  вл ютс выходами узла 14 синхронизации. Работает устройство следующим образом. Создаваемые возбудителем I на изделии 2 механические колебани  и деформации преобразуютс  соответственно датчиками 3, 4 в электрический сигнал. Эти сигналы усиливаютс  усилител ми 5, 6. Из генератора 12 сигнал поступает на вход регистратора 11, образу  развертку по одной из координат, и на один из входов нуль-органа 7. На выходе нуль органа 7 образуетс  сигнал в виде импульсов тогда, когда сигнал усилителей 5, б бо ше сигнала генератора 12. Триггер 13 измен ет свои состо ни  в моме;нт, когда сигнал генератора 12 достигает опеределенных, заранее заданных величин, боль ших амплитуды сигнала усилителей 5, 6. Форм ровагель 9 импульсов вырабатывает короткие импульсы, совпадаюЦдае по времени с момйнтом передних фронтов импульсов нуль-органа 7 (при нарастании сигнала генератора .12) или С моментом задних фронтов (при убывании сигнгша генератора 12). Импульсы формировател  9 импульсов открывают ключ 8 и в схеме пам ти 10 запоминаютс  напр жени , пропорциональные мгновенным значени м деформации в моменты срабатывани  нуль-органа 7 за сдан период механического колебани  возбудител  1. Запомненное напр жение служит разверткой по второй координате регистратора 11. Регулировка задержки 22 служит дл  компенсации сдвига фаз между датчиками 3, 4 и усилител ми 5, 6. Если сигнал генератора 12 больше положиельной амплитуды сигнала усилителей 5, 6, о на выходе нуль-органа 7 напр жение равно улю. Если сигнал генератора 12 меньше отриательной амплитуды, то на выходе нуль-орагаа 7 есть импульсный сигнал. Узел 14 синхронизации предназначен дл  дополнительного управлени  знаком производной сигнала генератора 12. Импульсы фс мировател  9 импульсов поступают на генератор 15, на выходе которого формируютс  импульсы, из которых детектор 16 выдел ет паузы. Если на выходе нуль-органа 7 есть сигнал, то в этом случае на выходе детектора 16 напр жение равно нулю. При исчезновении импульсов на выходе нульоргана 7, на выходе детектора 16 по вл етс  посто нное напр жение. Сигнал детектора 16 поступает на вторые входы схем И 17, 18. Сигналы схем И 17, открывают ключи 20, 21 соответственно, которые дополнительно управл ют триггером 13. Когла сигнал генератора 12 выше положительной амплитуды сигналов усилителей 5, 6, открываетс  ключ 21, измен етс  состо ние триггера 13, сигнал генератора 12 начинает уменьшатьс . При по влении импульсов на выходе нуль-органа 7 ключ 21 закрываетс , сигнал генератора 12 продолжает уменьшатьс , пока не станет меньше отрицательной амплитуды сигналов усилителей 5, 6. При этом открываетс  ключ 20, триггер 13 измен ет свое состо ние, сигнал генератора 12 начинает увеличиватьс . При по влении импульсов на выходе нуль-органа 7 ключ 20 закрываетс  и процесс повтор етс . Таким образом, за счет введени  в устройство триггера 13 и узла синхронизации 14 уменьшаетс  врем  холостого хода развертки, а также происходит адаптаци  сигнала развернем к амплитудному значению нагрузки, что повышает точность измерений. Формула изобретени  1.Устройство дл  записи зависимости между нагрузкой и деформацией при испытани х конструкций по авторскому свидетельству N 433374, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, оно снабжено триггером, входы и выходы которого соединены с генератором оперных уровней, и узлов синхронизации, выхолм которого соединены с входами триггера, а входы - с выходами нуль-органа и формировател  импульсов.
2. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что узел синхронизации выполнен в виде ждущего генератора, детектора, инвертора , двух схем И двух ключей, вход ждуц го генератора соединен с выходом формировател  импульсст, выход которого через детек57966486

   тор св зан с первыми входами схем И, второйИсточники информации,

   вход одной из схем И через инвертор св занприн тые во внимание при экспертизе

   с первым входом другой схемы И, а выходы1. Авторское свидетельство СССР N 433374,

   схем И соединены с входами ключей.кл. G 01 М 5/00, 1972 (прототип).