Фотоэлектрический тензометр

 

Класс 42k, 21о1

_#_ .104061

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю. Л. Беляк

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТЕНЗОМЕТР

Заявлено 22 .апреля 1954 г. за № 6987/453077 в Министерство морского и речного флота СССР

Фотоэлектрический тензометр для автоматической регистрации низкочастотных деформаций предназначен для исследования и контроля напряженного состояния различных металлических и железобетонных сооружений, испытывающих переменные нагрузки.

Обычно для этой цели используютя многочисленные механические, электрические и другие тензометры, требующие визуального наблюдения, Предлагаемый фотоэлектрический тензометр отличается от существующих приборов аналогичного назначения тем, что регистрация величины амплитуд и числа переменных низкочастотных деформаций осуществляется с его помощью в течение длительного времени автоматически, исключая необходимость визуального наблюдения.

Принципиальная схема фотоэлектрического тензометра приведена на чертеже, где: Ф„Ф„Ф . Ф„Ф„

С4 — счетчики электрических имПУЛЬСОВ Р1> Р2 Зз 4У г g ь 2 т 4 — 3р

P 4 —;˄˄

JI„J7„Л4, Л 1, Л 3, Л 3, Л 4 — индикаторные неоновые лампы, Л„, — осветитель; Л, — сигнальная лампа; К,, Кв, К3 — выключатели.

Прибор состоит из датчика деформаций и регистрирующего пульта, соединенных между собой многожильным кабелем.

Датчик деформаций монтируется на основании, имеющем подвижную и неподвижную ножевые призмы и прижимающемся пружинным устройством к поверхности конструкции, испытывающей переменную деформацию. Подвижная призма посредством рычажного устройства, аналогичного использующемуся в тензометрах Гугенбергера, вызывает угловое перемещение зеркальца, пропорциональное действующей деформации. При этом, в соответствии в величиной последней, перемещается луч света, падающий от лампы накаливания автомобильного типа на подвижное зеркальце, а от последнего на ряд фотосопротивлений.

В регистрирующем пульте смонти, рованы реле, счетчики электрических импульсов, сигнальные лампы, выключатели и колодки питания, Работа прибора происходит следующим образом.

При попадании луча света на фотосопротивление Фо типа ФС-К1 внутреннее сопротивление последнего резко уменьшается и ток в его цепи при включенном переключателе К1 и

¹ 104061 присоединенной к клеммам «+400» батареи напряжением 300 — 400 в оказывается достаточным для срабатывания поляризованных реле Р> и Р, типа РП-4, так как из двух имеющихся в каждом из этих реле обмоток обмотки 1 оказываются под током, величина которого выше величины тока их срабатывания. При срабатывании реле замыкаются цепи счетчиков С и С „регистрирующих положительное (растяжение) и отрицательное (сжатие) напряжение первой ступени.

Так как реле настроены «на нейтраль», то они остаются в том me положении и при обесточивании их обмоток 1 из-за последующего затемнения фотосопротивления Фо.

Таким образом производится «подготовка» к работе счетчиков первых ступеней деформации.

По мере возрастания растягивающей деформации отраженный от зеркальца луч света осветит фотосопротивление Фь При этом срабатывает реле PI и Р, так как по обмотке 1 реле Р и по обмотке 2 реле Pi также проходит ток, величиной выше тока их срабатывания. Включение обмоток произведено таким образом, чтобы обмотка 2 реле Р при прохождении по ней тока оттягивала якорь этого реле в исходное положение, размыкая цепь счетчика С и заканчивая тем самым его отсчет. Одновременно с этим обмотка 1 реле Р осуществляет «подготовку» счетчика . С путем замыкания контактов реле Р2.

Аналогичная раоота прибора наблюдается при перемещении светового зайчика в сторону сжатия. Темновой ток фотосопротивлений при включенной батарее значительно ниже тока срабатывания реле.

Последовательно с фотосопротивлениями включены лампы Лю, Л ..

Л4 и Ль.Л4типа МН-3 для периодического визуального наблюдения за работой прибора. Из-за небольшой абсолютной величины проходящего через фотосопротивления тока (50 — 100 мка), можно использовать для их питания малоемкие сухие анодные батареи типа БАС-70.

Счетчики эл ектрическ их им пульсов питаются от батареи напряжением

15 — 20 в.

В цепи питания осветительной лампы Л введена сигнальная лампа Л6 с шунтом Я„„последняя установлена на регистрирующем пульте и сигнализирует о перегорании лампы Л;.

Контролем правильности нулевой установки датчиков является зажигание лампы Л .

Использованная в приборе двухступенчатая система отсчета — «подготовка» и «отсчет» — исключает возможность ошибочных показаний прибора при случайных небольших толчках конструкций, незначительной ее вибрации и т. д.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический тензометр с применением рычажного тензометра, снабженного зеркалом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью исключения визуального наблюдения за низкочастотными деформациями исследуемого объекта, применена фотоэлектрическая регистрирующая система, выполненная в виде последовательно расположенных фотосопротивлений, в. цепь которых включены поляризованные реле, управляющие счетчиками числа импульсов, соответствующих определенной величине деформации.