Устройство для возбуждения непрерывных колебаний струны

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУВДЕНИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ КОЛЕБАНИЙ СТРУНЫ, содержащее струнный преобразователь с одной катушкой возбуждения, генератор импульсов, коммутатор и регистратор , .отличающееся тем, что, с целью повьшения стабильности колебаний струны и уменьшения мощности импульса возбуждения, в него введены схема управления генератором. состоящая из усилителя, детектора, фильтра низких частот, компаратора уровня, первой и второй схем совпадения , усилителя-ограничителя и умножителя частоты с козффициентом умножения, равным двум, а катушка возбуждения через коммутатор подключена к выходу генератора и входу усилителя, к выходу которого подключены входы детектора, усилителя-ограничителя , регистратора и умножителя частоты, выход детектора через фильтр низких частот подключен к компаратору уровня, выходы умножителя частоты и усилителя-ограничителя, подключены к входам первой схемы совпадения., выход которой подключен W к одному входу второй схемы совпадения , к второму входу которой подключен выход компаратора уровня, а выход подключен к входу управления генератором.

СООЗ СОЮТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (! )) 4

ы ф! а3 (1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОЕРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЯЛЫ:ТВУ (21) 3698858/24-10 (22) 24.11.83 (46) 07.05.85. Бюл. )) 17 (72) Н.Н. Гусев и А.И. Пудов (53) 531.781(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 763703, кл. G 01 Т 1/10, 1980.

2. Осадчий Е.П. Проектирование датчиков для измерения механических величии. М., 1979, с. 228, 308-309 .(прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

НЕПРЕРЫВНЫХ КОЛЕБАНИЙ СТРУНЫ, содержащее струнный преобразователь с одной катушкой возбуждения, генератор импульсов, коммутатор и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности колебаний струны и уменьшения мощности импульса возбуждения, в него введены схема управления генератором, состоящая из усилителя, детектора, фильтра низких частот, компаратора уровня, первой и второй схем совпадения, усилителя-ограничителя и умножителя частоты с коэффициентом умножения, равным двум, а катушка возбуждения через коммутатор подключена к выходу генератора и входу усилителя, к выходу которого подключены входы детектора, усилителя-ограничителя, регистратора и умножителя частоты, выход детектора через фильтр низких частот подключен к компаратору уровня, выходы умножителя частоты и усилителя-ограничителя. подключены к входам первой схемы совпадения, выход которой подключен к одному входу второй схемы совпадения, к второму входу которой подключен выход компаратора уровня, а выход подключен к входу управления генератором. дополнительными фазовыми сдвигами, вызванными неточным определением момента выработки и длительности возбуж дающего импульса, подаваемого для поддержания непрерывных колебаний, а также большая мощность возбуждения.

Цель изобретения — повышение стабильности колебаний струны и уменьшение мощности импульса возбуждения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для возбуждения непрерывных колебаний струны, содержащее струнный преобразователь с одной катушкой возбуждения, генератор импульсов, коммутатор и регистратор, введены схема управления генератором, состоящая из усилителя, детектора, фильтра низких частот, компаратора уровня, первой и второй схем совпадения, усилителя-ограничителя и умножителя частоты с коэффициентом умно-, жения, равным двум, а катушка возбуждения через коммутатор подключена к выходу генератора и к входу усилителя, к выходу которого подключены входы детектора, усилителя ограничителя, регистратора и умножителя частоты, выход детектора через фильтр низких частот подключен к компаратору уровня, выходы умножителя частоты и усилителя-ограничителя подключены к входам первой схемы совпадения, выход которой подключен к одному входу второй схемы совпадения, к второму входу которой подключен выход компаратора уровня, а выход подключен к входу управления генератором.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — временная диаграмма его работы.

Устройство содержит струнный преобразователь с одной электромагнитной катушкой 1, усилитель 2, детектор

3, фильтр 4 низких частот, компаратор 5 уровня, умножитель 6 частоты с коэффициентом умножения, равным двум, первую 7 и вторую 8 схемы совпадения, генератор 9, коммутатор

10, усилитель-ограничитель 11, имеющий выход к регистратору 12.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 9 вырабатывает импульсы прямоугольной формы положительной полярности и работает в режиме внешней синхронизации, причем частота и длительность импульсов определяется

1 11545

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для возбуждения непрерывных колебаний струны струнного преобразователя с одной электромагнитной катушкой возбуждения в режиме свободных колебаний.

Известно устройство для измерения деформаций в бетоне, содержащее генератор периодических импульсов, струн-1О ный тензометр с электромагнитной катушкой возбужцения, измеритель, усилитель-фазоинвертор-ограничитель, ждущий мультивибратор, усилительограничитель, триггер Шмидта, эмит- 3$ терные повторители, причем генератор периодических П-импульсов подключен к входу блока управления за мыкающего контакта, выход которого через катушку возбуждения струнного 20 тензометра, усилитель-фазоинверторограничитель и ждущий мультивибратор подключен к выводу потенциометра, который через блок управления размыкающего контакта, емкость, усилитель-2$ ограничитель, триггер Шмидта, первый эмиттерный повторитель подключен к преобразователю частоты в напряжение, выход которого соединен через диод с регулирующим контактом потенциометра 36 и через фильтр низких частот и второй эмиттерный повторитель с измерителем

И

Недостатками данного устройства является то, что в результате неточ- З$ ного определения момента выработки и длительности возбуждающего импульса имеют место дополнительные фазовые сдвиги, требуется большая мощность возбужцения и возникает потеря инфор-4р мации на выходе устройства, вызванная отключением измерительной части схемы от катушки тензометра во время действия импульса возбуждения.

Наиболее близким по технической 4$ сущности к изобретению является устройство для возбуждения колебаний струны, содержащее струнный преобразователь с одной электромагнитной катушкой возбуждения, генератор им- $0 пульсов, коммутатор и регистратор, причем электромагнитная катушка струнного преобразователя через коммутатор подсоединена к выходу генератора импульсов и входу регистратора 12), $$

Известное устройство не обеспечивает высокой степени стабильности колебания струны, чч.о обуславливается

115456 схемой управления генератором. Собственная частота колебаний генератора

9 выбирается ниже, чем частота, определяемая схемой управления генератором. S

Схема управления генератором работает следующим образом.

Поступающий от генератора 9 импульс прямоугольной формы возбуждает свободные колебания струны струн-!О ного преобразователя .. Возникающие свободные колебания струны индуцируют

ЭДС (фиг. 2а) в электромагнитной катушке струнного преобразователя 1, которые через коммутатор 10 поступают 15 на вход усилителя 2, усиленные им сигналы для выделения огибающей затухающих колебаний поступают через детектор 3 (фиг. 2б) на фильтр 4 низких частот, с выхода которого сигнал (фиг. 2в) поступает на вход компаратора 5. В момент спадания амплитуды сигнала затухающих колебаний до заданного на выходе компаратора 5 уровня (фиг. 2в) вырабатывается положи- 25 тельный импульс (фиг. 2г), который поступает на один из входов схемы

8 совпадения. Сигнал с выхода усилителя 2, кроме того, поступает на вход умножителя 6 частоты с коэффициентом щб умножения, равным двум, и на вход усилителя-ограничителя 11, сигналы (фиг. 2д) с выхода умножителя 6 частоты и усилителя-ограничителя 11 (фиг. 2е) поступают на входы схем 7 совпадения, на выходе которой появляются сигналы прямоугольной формы положительной полярности, соответствующие первой четверти периода синусоидальных затухающих колебаний, снимаемых с электромагнитной катушки струнного преобразователя 1 (фиг.2ж).

Эти импульсы поступают на один из входов схемы 8.совпадения, на другой вход которой поступает сигнал поло«жельной полярности с компаратора

1 а

5 уровня (фиг. 2r) в моиент совпадения амплитуды затухающих колебаний до уровня заданного на компараторе 5.

На выходе схемы 8 совпадения формируется сигнал (фиг. 2э) прямоугольной формы положительной полярности с длительностью, равной 1/4 периода затухающих синусоидальных колебаний индуцируемой ЭДС в электромагнитной катушке струнного преобразователя 1.

Импульсы с выхода схемы 8 совпадения поступают на вход управления генератора 9, в результате этого на выходе генератора 9 возникают высоковольтные импульсы отрицательной полярности, длительность которых равна 1/3 периода свободных колебаний струны, а период следования равняется времени спада амплитуды затухающих колебаний до уровня, заданно.го на компараторе 5 (фиг.2и).

Высоковольтные импульсы прямоугольной формы, положительной полярности с выхода генератора 9 управляют работой коммутатора 10 подключая электромагнитную катушку струнного преобразователя 1 к выходу генератора 9 на время действия импульса возбуждения и отключая его от усилителя 2.

В предлагаемом устройстве автоматически регулируется длительность импульса возбуждения, которая поддерживается равной 1/4 периода колебаний струны и выбирается момент его выработки, который происходит эа время первой четверти периода колеба ний индуцируемой в электромагнитной катушке струнного преобразователя затухающей ЭДС, но не раньше, чем ее амплитуда достигнет уровня, определяемого компаратором.

Изобретение позволяет снизить мощность импульсов возбуждения и сущест. венно повысить стабильность колебания струны.

1154561

ЗНИИПИ, Закаэ 2704/Зб Тирам 897 Подвитое

Фицмвал ШШ ЧЬвтемт", г. Укгород, ув.йроекткаа,4

Устройство для возбуждения непрерывных колебаний струны Устройство для возбуждения непрерывных колебаний струны Устройство для возбуждения непрерывных колебаний струны Устройство для возбуждения непрерывных колебаний струны 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области неразрушающего контроля технологических процессов в строительной индустрии и может быть использовано для получения данных о параметрах предварительно напряженных арматурных элементов (стержней, канатов и т.д.) при изготовлении железобетонных конструкций, в частности, для определения требуемого удлинения арматурного элемента, измерения напряжений в арматурном элементе и корректировки его длины

Изобретение относится к области испытания машиностроительных и строительных конструкций

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации систем управления и предназначено для контроля физических величин

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля напряженно-деформированного состояния (НДС) гидротехнических сооружений, например плотин гидроэлектростанций, а также контроля напряженно-деформированного состояния других сооружений, зданий и конструкций

Изобретение относится к области измерений механической силы и производных от нее величин, момента силы, давления, массы, деформаций, линейных и угловых ускорений

Изобретение относится к высокочувствительным способу и устройству измерения силы/массы с использованием системы фазовой автоподстройки частоты

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в устройствах измерения, контроля и регулирования больших усилий сжатия около 1000 кг и более
Наверх