Устройство для регистрации роста трещин в образце

 

Изобретение относится к исследованиям сопротивления материалов развитию усталостных трещин при циклическом нагружении. Целью изобретения является повышение точности измерений , надежности устройства и расширение его технологических возможностей за счет ограничения зоны чувствительности устройства и осуществления покадрового измерения координат вершины трещины. С помощью телевизионного датчика 1 осуществляется совмещение начала координат координатной системы с началом надреза, чтобы текущая длина трещины и координата вершины трещины совпадали; начало координат помещается при этом в правую часть растра. Информация о координатах активно образующейся части трещины поступает после обработки в вычислительный блок 27 и используется для вычисления параметров трещины и формирования команд управления приводом 28 телевизионного датчика. В процессе обработки информации осуществляется ограничение зоны чувствительности путем формирования временного окна, что приводит к повышению помехоустойчивости и сокращению необходимого для работы устройства объема памяти и позволяет расширить диапазон измеряемых параметров трещины. 1 ил. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1446470 А 1, 15Р 4 С 01 В 21/00// G 01 N 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯФЛ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4248335/25-28 (22) 25.05.87 (46) 23.12.88. Бюл. II- 47 (71) МВТУ им. H.Ý. Баумана (72) В.П. Черных, Л.Ю. Радченко, Д.IO. Левшенков и Ю.А. Парамонов (53) 531.7(088.8) (56) Патент ФРГ II - 2934038, кл. G 01 И 3/32, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ РОСТА

ТРЕЩИН В ОБРАЗЦЕ (57) Изобретение относится к исследованиям сопротивления материалов развитию усталостных трещин при циклическом нагружении. Целью изобретения является повышение точности измерений, надежности устройства и расширение его технологических возможностей sa счет ограничения зоны чувствительности устройства и осуществления покадрового измерения координат вершины трещины. С помощью телевизионного датчика 1 осуществляется совмещение начала координат координатной системы с началом надреза, чтобы текущая длина трещины и координата вершины трещины совпадали; начало коорди-. нат помещается при этом в правую часть растра. Информация о координатах активно образующейся части трещины поступает после обработки в вычислительный блок 27 и используется для вычисления параметров трещины и формирования команд управления приводом

28 телевизионного датчика. В процессе обработки информации осуществляется ограничение зоны чувствительности путем формирования "временного окна что приводит к повышению помехоустойчивости и сокращению необходимого для работы устройства объема памяти и позволяет расширить диапазон измеряемых параметров трещины. 1 ил. р

1 14464

Изобретение относится к области исследований сопротивления материалов развитию усталостных трещин при циклическом нагружении.

Целью изобретения является повыше- 5 ние точности измерений, надежности устройства и расширение его технологических воэможностей эа счет ограничения зоны чувствительности устройства и осуществления покадрового измерения координат вершины трещины.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит телевизионный датчик 1, дискриминатор 2, входом соединенный с выходом телевизионного датчика 1, ведеоконтрольный блок 3 (ВКБ), входом соединенный с первым выходом дискриминатора 2, блок 4 синхронизации, первый выход которого соединен с синхронизирующим входом телевизионного датчика 1, первый элемент И 5, первый вход которого соединен с вторым выходом дискримина- 25 тора 2, второй элемент И 6, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И 5, а второй — с вторым выходом блока 4 синхронизации, третий элемент И 7, первый вход которого соединен с выходом первого, элемента И 5, генератор 8 импульсов, выходом соединенный с вторым входом третьего элемента И 7, первый, второй и третий блоки 9-11 элементов И, элемент 12 задержки, вход которого соединен с кадровым выходом блока 4 синхронизации, а выход — с первыми входами первого и второго блоков

9 и 10 элементов И, первый и второй реверсивные счетчики 13 и 14, счетные входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов И 6 и 7, информационные входы соединены соответственно с выходами первого и второго блоков 9 и

10 элементов И, а входы сброса соединены соответственно с кадровым выходом блока 4 синхронизации и выходом второго элемента И б, сумматор 15, выходом соединенный с вторым входом первого блока 9 элементов И и с вторым входом третьего блока 11 элементов И, первый, второй и третий задатчики 16-18 кода, при этом первый и второй задатчики 16 и 18 кода соединены выходами соответственно с вторым входом второго блока 10 элементов И, с первым информационным входом сумма70 2 тора 15, второй информационный выход которого соединен с выходом первого реверсивного счетчика t3 первый, второй н третий компараторы 19 и 21,при этом первый вход первого компаратора

19 соединен с выходом второго реверсивного счетчика 14 первые входы второго и третьего компараторов 20 и

21 соединены, соответственно, с прямым и инверсным выходами второго задатчика 17 кода, а вторые входы соединены с выходом первого реверсивного счетчика 13, первый и второй триггеры 22 и 23, при этом вход первого триггера 22 соединен с выходом третьего элемента И 7, а выход — с третьим входом третьего элемента И 7, первый и второй входы второго триггера 23 соединены соответственно с выходами второго и третьего компараторов 20 и

21, а выход — с вторым входом первого элемента И 5, регистр 24, информационным входом соединенный с выходом второго реверсивного счетчика 14, формирователь 25 интервала, вход которого соединен с выходом первого триггера

22, а прямой и инверсный выходы соединены соответственно с управляющим входом первого компаратора 19 и с управляющим входом регистра 24, блок 26 вывода данных, первый информационный вход которого объединен с первым входом третьего блока 11 элементов И и управляющим входом сумматора 15 и соединен с выходом первого компаратора 19, а второй информационный вход объединен с вторым входом первого компаратора

19 и соединен с выходом регистра

24, вычислительный блок 27, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с выходом третьего блока 11 элементов И и с выходом регистра 24, а первый выход соединен с управляющим входом блока 26 вывода данных, и привод 28 телевизионного датчика, кинематически связанный с телевизионным датчиком 1, а входом соединенный с вторым выходом вычислительного блока 27.

Устройство работает следующим образом.

Начало развертки начинается с появления кадрового импульса блока

4 синхронизации, который синхронизирует работу телевизионного датчика 1 с соответствующими элементами

1446470 устройства и предварительно обнуляет первый реверсивный счетчик !3.

Затем блок 4 синхронизации вырабатывает строчные синхроимпульсы, которые через второй элемент И 6 поступают на счетный вход первого реверсивного счетчика 13, текущее информационное состояние которого определяет положение развертывающего луча по оси ординат. Положение развертывающего луча по оси абсцисс определяется информационным состоянием второго реверсивного счетчика

14 путем подачи на счетный вход этого счетчика импульсов с генератора 8 импульсов через третий элемент И 7, при этом в начале каждой строки происходит обнуление второго реверсивного счетчика 14 строчными импульсами, поступающими с выхода блока 4 синхронизации через второй элемент И 6 на вход сброса второго реверсивного счетчика 14.

Поскольку начало координат растра разверстывающей системы находится в верхнем левом углу кадра, что является неудобным для измерения координат точек изображения, то начало координат смещается в середину правой части растра в соответствии с соотношением у — и = k(x — m), где и и m — координаты этого центра координат.

Координаты и и m задаются цифровым кодом регистра 24 и второго эадатчика 17 кода. Для повышения помехоустойчивости зону чувствительности устройства ограничивают пространством вокруг абсциссы, вдоль которой распространяется трещина, эона чувствительности задается цифровым кодом второго задатчика 17 кода посредством сравнения этого числа с текущим значением ординат.В результате формируется сигнал, управляющий прохождением видеоимпульсов в устройство.

Для этого код числа второго задатчика 17 кода в положительных и отрицательных значениях подается на первые входы соответствующих второго и третьего компараторов 20 и 21, на вторые входы которых подается текущее значение ординат, формируемое числовым кодом первого реверсивного счетчика 13. С выходов второго и третьего компараторов 20 и 21 сигналы сравнения подаются на соответствующие входы второго триггера 23, в результате чего он запускается от компаратора 20, затем сбрасывается от компаратора 21. Таким образом, на входе второго триггера 23 формирует10 ся временное окно, т.е. сигнал разрешения, подаваемый на вход первого элемента И 5. Это временное окно определяет время открытого состояния первого элемента И 5, позволяющего

15 пропускать видеосигнал с выхода дискриминатора 2 на один из входов первого элемента И 5. Так как этот сигнал на выходе первого элемента И 5 инвертируется, то в случае появления

20 видеосигнала на выходе дискриминатора

2 в период времени, соответствующий временному окну, он является запрещающим для второго и третьего элементов И 6 и 7 и прерывает режим счета

25 первого и второго реверсивных счетчиков 13 и 14, фиксируя координаты зарегистрированного видеосигнала вершины трещины.

В случае отклонения трещины в напЗ0 равлении нижней части экрана возможно фиксирование координат боковой точки трещины, приводящее к ошибочным результатам. Для исключения этого в устройство введен в качестве буферного элемента регистр 24, запоминающий предыдущее значение координаты по оси абсцисс. Это значение сравнивается в первом компараторе 19 с последующим значением координаты.В слуг

40 чае превышения последующего значения над предыдущим с выхода компаратора

19 выдается управляющий сигнал, используемый в блоке 26 вывода данных для регистрации координат, в третьем

45 блоке элемента И 11 и в сумматоре 15.

Информация о координатах вершины трещины Х и Y с выходов буферного регистра 24 и сумматора 15 подается на информационные входы вычислительного

50 блока 27, где вычисляются длина, скорость и угловые отклонения трещины и вырабатываются управляющие сигналы для привода 28 телевизионного датчика 1, а также для коррекции информации и фиксации данных в блоке 26

55 вывода данных.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для регистрации роста трещин в образце, содержащее тслеви1446470

Составитель О. Смирнов

Редактор Л. Гратилло Техред М.Ходанич Корректор В. Гирняк

Заказ 6738/46 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 зионный датчик, дискриминатор, вход которого соединен с выходом телевизионного датчика, видеоконтрольный блок, вход которого соединен с пер5 вым выходом дискриминатора, блок синхронизации, первый выход которого соединен с синхронизирующим входом телевизионного датчика, генератор импульсов, первый компаратор, блок 10 вывода данных, первый информационный вход которого соединен с выходом первого компаратора, вычислительный блок, первый выход которого соединен с управляющим входом блока вывода данных 1В и привод телевизионного датчика, кинематически связанный с телевизионным датчиком, при этом вход привода телевизионного датчика соединен с вторым выходом вычислительного блока, р0 отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, надежности и расширения технологических возможностей, оно снабжено первым элементом И, первый вход которого 25 соединен с вторым выходом дискриминатора, вторым элементом И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, а второй — с вторым выходом блока синхронизации, третьим эле- 30 ментом И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, а второй вход - с выходом генератора импульсов, первым, вторым и третьим ! блоками элементов И, при этом выход третьего блока элементов И соедчнен с первым информационным входом вычислительного блока, а первый вход соединен с выходом первого компаратора, элементом задержки, вход которого 40 соединен с кадровым выходом блока синхронизации, а выход — с первыми входами первого и второго блоков элементов И, первым и вторым реверсивными счетчиками, счетные входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов И,информационные входы соединены, соответственно с выходами первого и второго блоков элементов И, а выС ходы сброса соединены соответственно с кадровым выхбдом блока синхронизации и выходом второго элемента

И, сумматором, управляющий вход которого соединен с выходом первого компаратора, а выход соединен с вторыми входами первого и третьего блоков элементов И, первым, вторым и третьим задатчиками кода, при этом выходы первого и третьего задатчиков кода соединены соответственно с вторым входом второго блока элементов И и с первым информационным входом сумматора, второй информационный вход которого соединен с выходом первого реверсивного счетчика, вторым и третьим компараторами, первые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами второго задатчика кода, а вторые входы соединены с выходом первого реверсивного счетчика, первый вход первого компаратора соединен с выходом второго реверсивного счетчика» первым и вторым триггерами, при этом вход первого триггера соединен с выходом третьего элемента И, а выход — с третьим входом третьего элемента И, первый и второй входы второго триггера соединены соответственно с выходами второго и третьего компараторов, а выход — с вторым входом первого элемента И, регистром, информационный вход которого соединен с выходом второго реверсивного счетчика, а выход соединен с вторым входом первого компаратора, вторым информационным входом блока вывода данных и вторым информационным входом вычислительного блока, и формирователем интервала, вход которого соединен с выходом первого триггера, а прямой и инверсный выходы соединены соответственно с управляющим входом первого компаратора и с управляющим входом регистра.