Устройство для измерения внутреннего трения в диапазоне инфранизких частот
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ В ДИАПАЗОНЕ ИНФРАНИЗКИХ ЧАСТОТ, включающее обратный -крутильный маятник, фотоэлектрический датчик, электромагнитную систему возбуждения, дифференциальный усилитель, пересчетное устройство , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения , оно снабжено генератором высокочастотных колебаний, электронным счетчиком, постоянным программируемым эапоминакяцим устройством, преобразователем код-аналог, включен ными на электромагнитной системы вoзбsnкдeния, полосовым фильтром , фазовым детектором, включенными между выходом дифференциального усис « лителя и входом пересчетного устройства , причем фотоэлектрический датсл чик и фазовый Детектор дополнительно -соеди нены с генератором высокочастотньж колебаний, а электронный счетчик - с одним из входов перес-. четного устройства.
СОЮЗ СООЕТСНИХ
tWVAH
РЕСПУБЛИК
Э(Ю 6 01 Н 11 16
ГОСУДМСтЕИННЫй НОМ т CCCP
ПО ДКЛАМ ИЗОЬ (.тКНИЙ И ОтНГЫтИЙ Г---1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :: -::К АВТОРСКОМУ СВИДЕ П!ЛЬОТВУ 1
1 (21) 3413995/18-25 (22) 31. 03. 82 (46) 15.09.83. Вюл. 9 34 (72) В.С. Постников, M.Ì..Ïîöåëóåâ, Ю.К. Шлык и В.И. Ковалевский (71) Воронежский технологический институт (53) 532.137(088.8) (56) 1 ° Eder F.Õ., Haefner Н. Eine.
electromagnetishe Torsionsapparatur
zur Messung der inneren Dompfung yon
Metallen, Exptl. Techn.Phys. 1959„
v. 7, Р 6, 280-286.
2. Woirgard J. Sarrasin Ч., Chaumet H. Apparatus for the measu
rement of internal friction as a
function of breguency between 10
and 10 .Нг Rev. Sci. Instrum ., 1977, ч. 48, 9 10> 1322-1325 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ В ДИАПАЗОНЕ ИН" ;
„„SU„„ i041914 A
ФРАНИЗКИХ ЧАСТОТ, включающее обратный крутильный маятник, фотоэлектрический датчик, электромагнитную систему -возбуждения, дифференциальный усилитель, пересчетное устройство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено генератором высокочастотных колебаний, электронным счетчиком, постоянным программируемым запоминающим устройством, преобразователем код-аналог, включен. ными на входе электромагнитной системы возбуждения, полосовьм фильтром, фазовым детектором, включенными между выходом дифференциального усилителя и входом пересчетного устройства, причем фотоэлектрический датчик и фазовый Детектор дополнительно .соединены с генератором высокочастотных колебаний, а электронный счетчик - с одним из входов перес-. четного устройства.
1041914
Изобретение относится к устройст- Предлагаемое устройство включает вам для измерения механических ха- обратный,крутильный маятник 1, в рактеристик, s частности внутренне- цанговых зажимах 2 которого эакрепго трения, и может быть прнменено в лен исследуемый образец. К образцу авиационной, химической, радиотехни- с помощью электромагнитной системы ческой, машиностроительной и других з возбуждения 3 прикладывается циклиотраслях промыаленности для оценки ческое напряжение, формируемое генекачества полимерных, композиционных, ратором высокочастотных колебаний 4. стеклообразных и полупроводниковых Между выходом генератора 4 и входом материалов. электромагнитной системы воэбуждеИзвестно устройство для измерения 10 ния 3 включены электронный счетчик 5, внутреннего трения в диапазоне ин- программируемое запоминающее устройфранизких частот, содержащее крутиль ство б н преобразователь код - ананый маятник, датчик перемещения, лог 7. Вторым выходом счетчик 5 подинфранизкочастотный генератор, элеи- ключен ко входу пересчетного устройтромагнитную систему возбуждения (5 ства 8. и регистрирующее устройство 1)., Величина деформации регистрируетНедостатки устройства- - низкая ся с помощью источника света 9 и мос. точность измерений и невысокая про- тового фотоэлектрического датчика иэводительность получения выходных 10. Последовательно с выходом датчиданных. ка 10 включены дифференциальный усиНаиболее близким к изобретению по зритель 11, полосовой фильтр 12 и технической сущности является устрой- фазовый детектор 13, причем второй ство для измерения внутреннего трения . вход фотоэлектрического датчика 10 в диапазоне инфраниэких частот, со- и фазового детектора 13 соединены с держащее обратный крутильный маят- генератором высокочастотных колеба-. ник, генератор инфранизких частот ний 4,а выход детектора 13 подключен " электромагнитную систему воэбужде- ко второму входу переочетного уст- ния, фотоэлектрический датчик, диф- ройства .8.
Ференцнальный усилитель, измеритель устройство работает следующим обвременного интервала Г2 3. разом.
Недостатками известнОго устрой" З() Высокочастотный сигнал от генераства являются низкая точность изме- тора 4 (фиг, 26) поступает на счетрений и неудобство отсчета величины чик 5, управляющий выборкой адреса внутреннего трения при снятии час- программируемого запоминающего усттотных зависимостей, так как изме- ройства 6, причем .предпоследний
t ряется величина задержки времени 35 триггер счетчика 5 изменяет свое соперехода через ноль механического стояние тогда, когда число на выходе напряжения в образце и деформации, запоминающего, устройства б соответа не Фазовый угол. ствует полупериоду сигнала возбужЦель изобретения — увеличение точ- дения. С запоминающего устройства 6 ности измерений. 4() число соответствующее уровню амплиПоставленная цель достигается тем, туды возбуждающего сигнала, посту что устройство, содержащее обратный пает через преобразователь код - ана крутильный маятник, генератор инфра- лог 7, где формируется аналоговый низких частот, электромагнитную сис- возбуждающий сигнал (фиг. 2, критему возбуждения, фотоэлектрический 45 вая 14), на электромагнитную систедатчик, дифференциальный усилитель, му возбуждения 3. Таким образом, измеритель временного интервала, напряжение в образце 2 формируется снабжено генератором высокочастот- кусочно-линейным приближением к сину ных колебаний, электронным счетчиком, соидальной форме с равномерным врепостоянным программируема запоми- менным интервалом (фиг.2а) кри"".,нающим устройством, преобраэовате50 вая 14) . лем код - аналог, включенными на, Сигнал от высокочастотного геневходе электромагнитной системы воз- ратора 4 поступает на мостовой фобуждения, полосовым фильтром, фазо- тоэлектрический датчик 10, состоявым детектором, подключенными между щий иэ фотодиодов и источника свевыходом дифференциального усилителя 5 та 9. При изменении освещенности, и входом пересчетного устройства, связанной с деформацией образца 2, причем мостовой фотоэлектрический мост 1.0 выполняет фаэовую модуляцию датчик и фазовый детектор дополни- высокочастотного сигнала, чем обестельно соединены с генератором высо- печивается минимальная погрешность кочастотных колебаний, а электрон- 60 фиксации момента перехода через нуный счетчик — с одним из входов пе- - левой уровень деформации образца„ ресчетного устройства. не более одного периода высокочас-, На фиг. 1 показана блок-схема тотного сигнала (фиг. 2ar,8). фаэово устройства; на фиг. 2 - эпюры, по- модулироваиный сигнал усиливается ясняющие .его работу. 5 дифференциальным Усилителем 11, .1041914 фильтруется с помощью фильтра 12 и: поступает на фазовый детектор 13, который преобразует этот сигнал в последовательность импульсов (фиг2ъ)
Детектированный высокочастотный сигнал в виде последовательности. импульсов соответствует полупериоду: сигнала деформации .(фнг. 2а кривая
l5). Сигнал с фазового детектора.поступает на пересчетное устройство 8, .которое получает разрешение на счвтс предпоследнего триггера старшего . — : разряда электронного счетчика 5 программируемого запоминающего устройства б, причем состоянию ноль соответствует разрешение счета (фиг. 2а, кривая 1б). Таким образом, пересчетное устройство 8 подсчитывает число импульсов, соот
5 ветствующее времени задержки перехода через ноль сигналов напряжения и ,деформации (фиг.2е).
-Исследование данного устройства
10 показывает, что по сравнению с прототипом точность измерения повышает.ся в 6 раэ (точность составляет около 0,5% против 3% у прототипа).
1041914
Составитель В. Крутин
Редактор Ю. Петрушко Техред T. Фанта Корректор А. Тяско, Заказ 7118/44 Тираж. 873 Подписное
ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент,о г. Ужгород, ул. Проектная, 4
