SU913048A1 - Устройство для измерения деформаций в объектах 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения деформаций в объектах.

Известно устройство для контроля изделий из листовых материалов, содержащее несколько электроакустических преобразователей, подвижно расположенных на поверхности контролируемого изделия и соединенных с каналами усиления сигналов, блок измерения времени между моментами появления сигналов на выходах разных каналов и блок сравнения результатов измерений [1].

Недостаком данного устройства является низкая надежность контроля, обуславливаемая сложность фиксации положения подвижных преобразователей на исследуемой поверхности и сложностью ее конфигурации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения деформаций, содержащее два канала измерения, выполненный каждый в виде последовательно соединенных преобразователя деформаций и усилителя, сумматор, входы которого связаны с усилителями, и индикатор, связанный с выходом сумматора [2].

2

Недостатком известного устройства является низкая разрешающая способность при неравномерном распределении поверхностных напряжений в испытуемом объекте.

Цель изобретения — повышение разре⁵ шающей способности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено интегратором с режимом периодизации и программным блоком, входы интегратора подключены, соответЮ ственно, к выходам сумматора и программного блока, а выход соединен со входом ин-’

дикатора.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит два канала измере¹⁵ ния, выполненные каждый в виде последовательно соединенных преобразователей 1, 2 деформаций (например тензорезистора) и усилителей 3, 4, сумматор 5, входы которого связаны с усилителями 3 и 4, интегра20 тор 6 с режимом периодизации, индикатор 7 и программный блок 8, входы интегратора 6 подключены, соответственно, к выходам сумматора 5 и программного блока 8, а выход

соединен со входом индикатора 7.

913048

4

Устройство работает следующим образом .

На противоположные стороны испытуемого объекта 9 наклеиваются преобразователи 1 и 2 деформаций, и объект 9 искусственно с помощью вибраторов или в случае нормальных эксплуатационных условий естественными силами подвергается воздействию переменного изгибающего момента. В случае исправной конструкции, когда отсутствуют трещины, деформации при изгибе равны по модулю и противоположны по знаку. Сигналы, снимаемые с преобразователей 1 и 2 деформаций и усиливаемые усилителями 3, 4, также должны быть равны по Величине и противоположны по знаку. Однако из-за погрешностей измерения, а также помех случайного характера при суммировании этих сигналов в сумматоре 5 на его выходе образуется некоторый сигнал, величина среднего значения которого близка к нулю.

При наличии трещин объект 9 за период колебания деформируется неодинаково, и на выходе сумматора 5 величина среднего значения изменяется. При небольшой степени поврежденности велйчины средних значений или амплитуд колебательных процессов исправной и неисправной конструкций мало отличаются, что приводит к ненадежному диагностированию дефектов по этим параметрам.

Чтобы повысить разрешающую способность устройства при определении дефектов используют интегратор 6 с режимом периодизации, при помощи которого производится вычисление линейной интегральной оценки за некоторый промежуток времени Т, т.е.

з=г*^+т (и,(4-4,(4)сП,

и

где Ц(4, Н) — электрические сигналы, пропорциональные деформациям преобразователей 1 и 2 деформаций. При наличии трещин результирующий сигнал -9,(4'0₂(ί) становится асимметричным относительно оси абсцисс, и интегральная оценка приобретает определенное значение. Сигнал, пропорциональный этому значению, поступает на вход индикатора 7, который сигнализирует о неисправности конструкции. Если же результирующий сигнал имеет колебательный характер, величина среднего значения которого близка к нулю, то при поступлении его с выхода сумматора 5 на вход интегратора 6 на выходе последнего образуется сигнал, также мало отличный от нуля. В этом случае индикатор 7 сигнализирует об исправности конструкции. При этом время интегрирования Т задается в зависимости от конкретной конструкции и требуемой разрешающей способности программным блоком 8.Программный блок 8 выполнен в в.иде главного измерителя времени и управляет следующими режимами периодизации работы интегратора: «исходное состояние», «решение» и «хранение». В режиме «хранение» интегратором запоминается максимальная величина интегральной оценки 7 , которая и является диагностическим параметром при определении деформаций.

Таким образом, использование интегральной оценки позволяет до требуемой степени повысить разрешающую способность устройства и применять ее не только для измерения деформаций, но и при построении систем технической диагностики реальных конструкций и тем самым сократить затраты на их эксплуатацию.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для измерения деформаций в объектах, содержащее два канала измерения, выполненные каждый в виде последовательно соединенных преобразователей деформаций и усилителя, сумматор, входы которого связаны с усилителями, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности устройства, оно снабжено интегратором с режимом периодизации и программным блоком, входы интегратора подключены, соответственно, к выходам сумматора и программного блока, а выход соединен со входом индикатора.