Устройство для измерения напряжения в арматуре железобетонных конструкций

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля технологических процессов в строительной индустрии, может быть использовано для измерения напряжений в арматуре при изготовлении железобетонных конструкций и позволяет повысить точность измерений. Устройство содержит датчик 1 колебаний, усилитель 2, выпрямитель 3 однополупериодный, компаратор 4, генератор 5, делитель 6 частоты, цифровой фильтр 7, формирователь 8 цифрового кода, коммутатор 9, пороговый цифровой фильтр 10, логический элемент И 11, тактовый распределитель 12, мультиплексор 13, дешифратор 14, узел 15 сопряжения, микрокалькулятор 16. Цифровой фильтр 7 включает счетчик 17, триггер 18, логический элемент И 19, одновибратор 20, регистр 21 сдвига, логические элементы И 22 и 3, счетчики 24 и 25, логический элемент И 26 и логическую схему И 27. 3 ил. (С (Л S Ha сброс со ел со ОО Ч 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 E 04 G 2112 G 05 D 1501

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4076261/29-33 (22) 06.06.86 (46) 23.11.87. Бюл. № 43 (71) Производственное объединение «Челябинский завод железобетонных изделий № 1» (72) В. В. Гулунов и Г. Б. Гершкович (53) 693.565 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1150333, кл. E 04 G 21/12, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1209803, кл. Е 04 G 21/12, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НАПРЯЖЕНИЯ В АРМАТУРЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля технологических процессов в строительной индустрии, может

Я0,» 1353878 А1 быть использовано для измерения напряжений в арматуре при изготовлении железобетонных конструкций и позволяет повысить точность измерений. Устройство содержит датчик 1 колебаний, усилитель 2, выпрямитель 3 однополупериодный, компаратор 4, генератор 5, делитель 6 частоты, цифровой фильтр 7, формирователь 8 цифрового кода, коммутатор 9, пороговый цифровой фильтр

10, логический элемент И 11, тактовый распределитель 12, мультиплексор 13, дешифратор 14, узел 15 сопряжения, микрокалькулятор 16. Цифровой фильтр 7 включает счетчик 17, триггер 8, логический элемент И 19, одновибратор 20, регистр 21 сдвига, логические элементы И 22 и 23, счетчики 24 и 25, логический элемент И 26 и логическую схему И 27. 3 ил.

1353878

Изобретение относится к области иеразрушающего контроля технологи - еских процессов в строительной индустрии и может быть использовано для измерениsi напряжений в арматуре при изготовлении железобетонных конструкций.

Цель изобретения — IIQBblLUc. Hèå точности измерения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — алгоритм работы устройства; на фиг. 3 — алгоритм вычисления напряжений.

Устройство для измерения напряжений содержит датчик 1 колебаний, усилитель 2, выпрямитель 3 однополупериодный, компаратор 4, генератор 5. делитель 6 частоты, цифровой фильтр 7, формирователь 8 цифрового кода, коммутатор 9, пороговый цифровой фильтр 10, логический элемент И 11, тактовый распределитель 12, ь ультиилексор 13, дешифратор 14, узел 15 сопряжения, м икрокалькулятор 16. Цифровой, ф ильтр 7 включает счетчик 17, триггер 18, логический элемент И 19, одновибратор 20, регистр 21 сдвига, логические элементы И 22 и 23, счетчики 24 и 25, логический элемент И 26, логическую схему И 27.

Устройство работает по принципу счета импульсов стабильной частоты, заполняющих один или несколько периодов колебаний арматуры. Первоначально осуществляется ударное или щипковое возбуждение колебаний в арматуре, после чего датчик 1 подносится к арматуре и нажимается кнопка

«Пуск», связанная с триггером 18. При этом по цепям сброса (не показаны) одновибратором 20 производится обнуление счетчиков 17, 24 и 25, тактового распределителя 12 и разрядов микрокалькулятора 16. На входы компаратора 4 поступают сигналы от выпрямителя 3 и усилителя 2. В момент совнадения амплитуды этих сигналов срабатывает компаратор 4, формируя сигнал, поступаюгций на цифровой фильтр 7, который производит два последовательных отсчета периодов колебаний арматуры. При этом счетчик

17 отсчитывает заданное число периодов колебаний арматуры. Сигнал с его выхода поступает через элемент И 19 на регистр 21 сдвига, управляющий работой счетчиков 24 и 25. Импульс с первого выхода регистра осушествляет установку счетчиков в «О», второй и третий импульсы соответственно разрешают прохождение эталонной частоты с генератора 5 на каждый счет (ик 24 и 25 в течение времени 1/k.f„а четвертый импульс дает разрешение на сравнение схемой

И 27 информации, записанной в счетчи- ках 24 и 25.

Сигнал генератора 5 поступает также на делитель 6 частоты, преобразуется и следует на тактовый распределитель 12, который на своих и выходах формирует цикл сдвига сиг5

1О

ЗО

4Q

55 нала пониженной частоты от первого входа к по след нем у.

В случае сравнения информации с заданной степенью точности схема И 27 формирует сигнал сравнения, поступающий на элемецт И 11

Параллельно со счетчика 24 информация передается на мультиплексор 13 и пороговый цифровон фильтр 10, на вход которого через коммутатор 9 поступает цифровой код с формирователя 8. Пороговый цифровой фильтр 10 сравнивает поступившую на входы информацию и в случае, когда со счетчика 24 поступает цифровой код, равный или превышающий цифровой код, заданный формирователем 8 и соответствующий частоте 3-й гармоники, на выходе фильтра 10 появляется сигнал, за.. рещаюгций дальнейшую обработку информации, и элемент И 11 независимо от уровня сигнала, поступившего на вход с цифрового фильтра 7 (схемы

И 27), запускает триггер 18, при этом происходит сброс записанной информации и повторные считывания в автоматическом режиме до тех иор, пока не произойдет сравнения информации на пороговом цифровом фильтре 10 и на входах элемента И 11 не появятся высокис уровни сигналов разрешенияя.

В случае, когда на пороговый фильтр 10 сс счетчика 24 поступает цифровой код, меиь иий заданного формирователем 8, на выходе фильтра 10 появляется сигнал, разрешающий дальнейшую обработку информации. При появлении на входах элемента И 11 двух разрешающих сигналов триггер 18 устанавливается в нулевое состояние, одновременно запускается тактовый распределитель 12, который формирует один цикл считывания микрокалькулятором 16 информации и формирует программу расчета напряжений в арматуре.

Мультиплексор 13 поочередно коммутирует четыре десятичных знака двоично-десятичной информации на один десятичный канал, преобразуемой дешифратором 14 в десятичный код, поступаюгций на узел 15 сопряжения. Происходит ввод в микрокальку-!

snop 16 четырехзначной десятичной информации о частоте колебаний арматуры и реализация алгоритма вычисления напряжений в арматуре, последовательно задаваемого тактовым распределителем 8.

Так осуществляется эффективная фильтрация помех гармонического состава механических колебаний арматуры, имеющих частоты выше измеряемой -й гармоники, независимо от длительности их действия и амплитудного значения измеряемых сигналов.

Вычисление напряжений в арматуре производится по уточненной формуле, учитываюгцей изгибную жесткость арматуры

1353878

Формула изобретения

Преоорозоооние чеханочесних колеоании о переменныи ыектри чесний мок

4оорнироооние изнеряеного сигнала измерение чагтоты (периода) колеоания арно туры контроль измеренной белкино! (частота ниие з-й гарноники Р) нет

Ьычисление ВРличинь! напряжении Р арнатуре g ды/оР на инРинаии о

Риг. Г и кг, и 177,З J н. 177,5 где fr — частота генератора 5;

n — количество импульсов, отсчитываемых счетчиком 24; — количество периодов колебаний, отсчитываемых счетчиком 17;

1 — свободная длина арматуры между упорами стенда или формы;

d — диаметр контролируемой арматуры;

Š— начальный модуль упругости контролируемой арматуры;

Величины 1и 4 вводятся в память микрокалькулятора 16 перед началом измерений, затем после фиксации результата измерения и ввода его в микрокалькулятор производится вычисление величины напряжения.

Алгоритм вычисления напряжений реализован на микрокалькуляторе БЗ-35 (фиг. 3 с условными обозначениями, используемыми на клавиатуре микрокалькулятора 16).

Предлагаемое устройство повышает точность измерения.

Устройство для измерения напряжения в арматуре железобетонных конструкций, содержащее датчик колебаний, подключенный к входу усилителя, выход которого соединен с входом выпрямителя и с первым входом компаратора, другой вход которого соединен с выходом выпрямителя, выход компаратора подключен к первому входу цифрового фильтра, второй вход которого подключен к генератору, который соединен с входом делителя частоты, выход делителя частоты соединен с первым входом тактового распределителя, выход тактового распределителя соединен с первыми входами узла

10 сопряжения и мультиплексора, второй вход мультиплексора соединен с первым выходом цифрового фильтра, выход мультиплексора соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с вторым входом узла сопряжения, выход которого подключен к вхо15 ду. микрокалькулятора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности. измерения, оно снабжено формирователем цифрового кода, коммутатором, пороговым цифровым фильтром и логическим элементом И, причем формирователь цифрового кода подключен через коммутатор к первому входу порогового цифрового фильтра, второй вход которого соединен с первым выходом цифрового фильтра, второй выход цифрового фильтра подключен к первому входу элемен25 .та И, второй вход которого подключен к выходу порогового цифрового фильтра, выход элемента И соединен с третьим входом цифрового фильтра и вторым входом тактового распределителя.

1353878

Составитель А. Кузнецов

Редактор А. Козориз Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 5323/28 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4