Тензометрическое устройство

 

ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содерясащее тензомост с измерительным переменным резистором, первый источник постоянного тока для питания тензомоста и нуль-индикатор, о т л и - . чающееся тем, что, с целью повьшения информативности, оно снабжено последовательно соединенными переключателем, включенным в измерительную диагональ тензомоста, выпрямителем , усилителем и вторым источ НИКОМ постоянного тока для питания тензомоста, интегратором, включенным мелду переключателем и нуль-индикатором , и полумостом, подключенным к усилителю. (Л С сд 00 4 сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) С О! В 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3515942/25-28 (22) 02,12,82 (46) 23.05,85. Бюл, Р 19 (72) С,Н,Михайлов и Ю.Я.Сараев (7l) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения Производственного объединения Уралмаш" (53) 621.317 ° 39:531.781.2 (088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

9 357455 кл, С 01 В 7/16, 1970.

2, Тензометрия в машиностроении.

Справочное пособие под ред. P.À.Макарова. М., "Машиностроение", 1975, с. 160 (прототип.) (54} (57) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее тензомост с измерительными переменным реаистором, первый источник постоянного тока для питания тензомоста и нуль-индикатор, о т л и - . ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения информативности, оно снабжено последовательно соединенныки переключателем, включенньи в измерительную диагональ тензомоста, выпрямителем, усилителем и вторым исто ником постоянного тока для питаниятензомоста, интегратором, включенным между переключателем и нуль-индикатором, и полумостом, подключенным к усилителю. .л Е.а+ба 5е(+t+7о ) в

Тенэометрическое устройство содержит тенэомосг 1 с измерительным 45 (4= постоянного тока для питания тенэомоста 1, нуль-индикатор 4, последовательно соединенные переключатель 5, включенный в измерительную диагональ 50 тенэомоста, фазочувствительный выпрямитель 6, усилитель 7 и второй источник 8 питания, интегратор 9, включенный между переключателем 5 и нуль пщикатором 4, полумост 10, подклю- ° 55 ченный к.усилителю 7, приспособление ll для регистрации баланса тензомоста, -амплитуда напряжения.

1 115

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрии, Известно,тензомеуричесЙое устройство, содержащее генератор напряжения несущей частоты, тензомост, усилитель, фазочувствительный демодулятор и регистрирующий прибор Pl).

Недостатком устройства является низкая точность измерения деформаций,10

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является тензометрическое устройство, содержащее тензомост с измерительным переменным резистором, источник постоянного то- >5 ка для питания тензомоста и нуль-индикатор Г 2 J.

Недостатком устройства является невозможность определения всех составляющих цикла деформаций.

Цель изобретения - повышение информативности.

Укаэанная цель достигается тем, что тенэометрическое устройство, содержащее тензомосг с измерительным переменным резистором, первый источник постоянного тока для питания тензомоста и нуль-индикатор, снабжено последовательно соединенными переключателем включенным в иэмери9

30 тельную диагональ тензомоста, выпрямителем, усилителем и вторым источником постоянного тока для питания тензомоста интегратором, включенным между переключателем и нуль™индикатором, и полумостом, подключенным к усилителю.

На, фиг.l представлена блок-схема тенэометрического устройства; на фиг,2 - диаграммы, поясняющие его ра" боту, на фиг.5 - -блок-схема многоканального тензометрического устройстDG °

7345 2

Устройство работает следующим образом.

В отсутствии деформации 1,фиг.2а)

Е„ = 0 выпрямитель 6 переключателем 5 отключен от измерительной диагонали тензомоста. Подвижный контакт измерительного переменного резистора 2 находится в произвольном положении, которое характеризуется показанием

6 приспособления 11 для регистрации баланса теиэомоста. Напряжение на выходе тензомоста 1 равно О,=СоЫ (фиг.2б).

Указатель нуль-индикатора 4 находится в положении, отличном от нуля.

Подвижный контакт измерительного переменного резистора 2 перемещают до положения 8„ при котором ток в измерительной диагонали тенэомоста отсутствует. При этом напряжение на выходе интегратора 9 Ug О, = 0 (фиг,2в), К исследуемому объекту прикладывается динамическая нагрузка. Возникают динамические деформации (фиг,2r) типа где Е.

F xx + " " — средняя деформация цикла, Со,= . . maX +mi

"-амплитуда цикла деформаций. э1п(t + 3, ) характеризует синусоидальный закон изменения деформации, При этом 9 = 8„и напряжение U„ (фиг.2д) определяется выражением (), =0„„+0 .5<<(dt Ю где U p

Омам(+ 0 i

-среднее напряжения цикла, В измерительной диагонали возникает ток, он поступает на вход интегратора 9.

Динамическая составляющая напряжения U в интеграторе 9 подавляется и .на его выходе появляется постоянное напряжение, Ug - "U> которое поступает на вход нуль-индикатора 4 (фиг.2е) „ Указатель нуль-индикатора 4 отклоняется от нулевого положения. Подвижный контакт измеритель157345

1 3 1 ного переменного резистора 2 перемещают до нового положения 6, при котором ток в измерительной диагонали тензомоста отсутствует, т.е, Ц= О (фиг.2ж1.

Тенвомост уравновешивается по ста тической доставляющей сигнала в диагонали.

На один иэ тенэорезисторов полумоста 10 передается деформация Ещ = ! I

t »+ Еа "31 + о ° подобная деформации Е,, т.е. частота с.) и фаза f деформации Е, равны частотеcD фазе деформации Е„. Величины С

,/ могут не совпадать с велйчинами L „ „, ц/ (фиг,2э), но Е О.

На, входе усилителя 7 появляется напряжение ()„, = Ц+Ц,(3 н<31+ f ) (фиг.2и1, которое в усилителе 7, представляющем собой усилитель-ограничитель, преобразуется в П-образное напряжение (фиг.2к). При этом постоянная составляющая в сигнале с полумоста 10 усилителем-ограничителем подавляется.

Напряжение U7 подается на управ« ляющий вход выпрямителя 6, который включается переключателем 5 в диагональ тенэомоста. Напряжение

Uô=, 0„„= О) (фиг.2л) однополупериодно выпрямляется (фиг.2м) и подается на вход интегратора 9, на выходе которого появляется постоянное напряжение Ug пропорциональное амплитуде 0 (фиг.2н). Это напряжение подается на вход нуль-индикатора 4, указатель которого отклоняется от нулевого положения, 4

Подвижный контакт измерительного переменного резистора 2 перемещают до нового положения 9, при котором ток в измерительной диагонали отсутству-ет, т.е. Uc, = 0 (фиг. 2o). Тенэомост оказывается уравновешенным по амплитудной составляющей сигнала.

Фазочувствительный тип выпрямителя, управляемого П-образным напряжением, синхронным измеряемому, обеспечивает высокую чувствительность устройства около О и повышает точность уравновешивания.

Средняя деформация цикла и ам-

tn плитуда цикла деформаций („ определяются по известным зависимостям с учетом значений(6„, - Hh) и (6 - Я„,) и соответствующих коэффициентов преобразования тензометрического устройства.

Тензометрическое устройство может быть выполнено многоканальным для определения деформации во многих точках исследуемого объекта (фиг.3). В этом случае оно содержит И измерительных каналов и переключатель 12 каналов. Каналы имеют общий источник 3 питания и общий внутренний полумост с измерительным переменным резистором 2 и приспособлением ll для регистрации баланса тензомоста.

Применение тензометрического устройства позволит повысить информативность контроля за счет определения

З5 составляющих гармонического, прямоугольного, трапецеидального и других циклов деформаций во многих точках исследуемого объекта.

1157345. Л

=e

=В п

ВЕп д

Т фиаE

4@О

Закаэ 3324 37 Тираж б51 Поилисное

Фидиал ППП тааи., г. Ужгород, ул.Проехтная,4

В=В Ж н

Ц, 0

=в