Устройство для измерения динамических деформаций в условиях воздействия электромагнитных помех

 

Изобретение относится к устройствам для измерения динамических деформаций с помощью тензометрических датчиков. Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния изменения сопротивления линии связи из-за ее замены или воздействия влияющих факторов. Это достигается введением двух прецизионных ре

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

119) (11) А1

151) 4 С 01 B 7/18

Е :; :CK3llh3! !

Е -. -=.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4173444/25-28 (22).. 04.01.87 (46) 23.01.89. Вюл. 1Г 3 (72) Е.А.Отцов, Д.Г.Евтушенко и А.В.Анисимов (53) 531.781.2(088,8) (54) УСТРОЙСТВО..ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИ-

ЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОМЕХ

1 (57) Изобретение относится к устройствам для измерения динамических деформаций с помощью тензометрических датчиков. Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния изменения сопротивления линии связи из-за ее замены или воздействия влияющих факторов. Это достигается введением двух прецизионных ре- .

14531 зисторов 18 и 19, каждый из которых одним концом соединен с одним иэ проводов линии 2 связи, а другим — с общей точкой соответствующего резистора 10 или 11 и разделительного конденсатора 9 или 8, трансформатора 20 с одной первичной и двумя вторичными обмотками 21, 22 и 23, сдвоенного аттенюатора с двумя механически соединенными переключателями 24 и 25 поддиапазонов и двумя наборами 26 и 27 масштабных резисторов, источника 28 контрольного напряжения и стабилизатора 29 тока, выполнением переключателя 14 режима работы с дополнительной ларой нормально замкнутых контактов 15, включенной между одним из концов первичной обмотки 21 трансформатора 20 и одной из шин первого ат64 тенюатора, соединением другой шины первого аттенюатора с другим концом первичной обмотки 21 трансформатора

20, источника 28 контрольного напряжения — с обеими шинами первого аттенюатора, соответственным соединением шин второго аттенюатора с одним из входов и выходом операционного усилителя 5, подключением каждой из вторичных обмоток 22 и 23 трансформатора 20 к обоим концам соответствующего прецизионного резистора

18 или 19, а стабилизатора 29 тока— между свободным концом переключателя и свободной точкой источника питания.

Устройство позволяет повысить достоверность оценки динамической прочности тензометрируемых деталей машин.

1 ил.

Изобретение относится к устройствам для измерения динамических дефор; маций с помощью тенэометрических дат( чиков и может быть использовано для измерения в условиях воздействия на

1 датчики электромагнитных помех.

Цель изобретения — повышение точности эа счет уменьшения влияния изменения сопротивления линии связи вследствие ее замены или воздействия влияющих факторов. Поставленная цель достигается введением двух прецизионных резисто15 ров, каждый иэ которых одним концом соединен с одним из проводов линии связи, а другим концом — с общей точкой соответствующего резистора и разделительного конденсатора, трансфор20 матора с одной первичной и двумя вторичными обмотками, сдвоенного аттенюатора с двумя механически соединенными переключателями поддиапаэонов и двумя наборами масштабных резисторов, источника контрольного напряжения и стабилизатора тока, выполнением переключателя режима работы с дополнительной парой нормально замкнутых контактов, включенной между

30 одним иэ концов первичной обмотки трансформатора и одной из шин первого аттенюатора, соединением другой шины первого аттенюатора с другим концом первичной обмотки трансформатора, источника контрольного напряжения— с обеими шинами первого аттенюатора, соответственным соединением шин второго аттенюатора с одним из входов и выходом оперативного усилителя, подключением каждой из вторичных обмоток трансформатора к обоим концам соответствующего прецизионного резистора, а стабилизатора тока — между свободным концом переключателя и свободной точкой источника питания.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для измерения динамических деформаций в условиях воздействия электромагнитных помех содержит тензорезистор,1 с двумя выводами, двухпроводную линию 2 связи, соединенную с выводами тензореэистора дифференциальный усилитель 3 с двуми входами, двумя выходнами и цепью 4 регулировки коэффициентов усиления обоих каналов дифференциального усилителя 3, операционный усилитель 5 с двумя входами, соединенными с выходами дифференциального усилителя

3, два последовательно соединенных

1453 источника 6 и 7 питания, общая точка которых соединена с нулевой шиной обоих усилителей 3 и 5, два разделительных конденсатора 8 и 9, каждый из которых соединен с одним из вхо5 дов дифференциального усилителя 3, два резистора 10 и 11, каждый из которых соединен со свободным концом одного иэ разделительных конденсаторов 8 и 9, два шунтирующих конденсатора 12 и 13, каждый из которых одним концом соединен с нулевой шиной усилителей 3 и 5, а другим концом—

:со свободным концом одного из резисторов 10 и 11, и переключатель 14 режима работы с одной парой нормаль- . .но замкнутых контактов 15 и двумя парами нормально разомкнутых контактов 16 и 17, каждая из которых одним концом соединена с общей точкой

20 соответствующих резистора 10 или 11 и шунтирующего конденсатора 12 или

13, а одна из пар 16 одним контактом соединена с крайней точкой одного из источников 6 питания, два прецизионных резистора 18 и 19, каждый иэ которых одним концом соединен с одним иэ проводов линии 2 связи, а другим концом — с общей точкой соответствующих резистора 10 или 11 и разделитель- 0 ного конденсатора 8 или 9, трансформатор 20 с одной первичной 21 и двумя вторичными 22 и 23 обмотками, сдвоенный аттенюатор с двумя механически соединенными переключателями

24 и 25 поддиапазонов и двумя наборами 26 и 27 масштабных резисторов, источник 28 контрольного напряжения и стабилизатор 29 тока, пара нормально замкнутых контактов 15 включена между 40 одним из концов первичной обмотки 21 трансформатора 20 и одной из шин первого аттенюатора, соединенной с набором 27 масштабных резисторов, другая шина этого аттенюатора, соединенная 4б с переключателем 25, подключена к другому концу первичной обмотки 21, источник 28 контрольного напряжения соединен с обеими шинами первого аттенюатора, шины второго аттенюатора соединены соответственно с одним из входов и выходом операционного усилителя 5, каждая из вторичных обмоток 22 и 23 подключена к обоим концам соответствующего прецизионного резистора 18 и 19, а стабилизатор 29 тока включен между крайней точкой источника 7 питания и соответствующим нормально разомкнутым контактом 17.

164 4

Устройство работает следующим образом.

Перед началом эксперимента переключатель 14 с механически связанными между собой парами контактов

15-17 устанавливается в положение

"P" (работа). Измерительное устройство градуируется при помощи камертонного градуировочного устройства с наклеенным на его камертон тензорезистором 1 и с соединительными линиями 2, сопротивлением которых с точки зрения вносимой ими погрешности в результат измерения можно пренебречь. При этом питание потенциометрической схемы с тенэорезистором производится через пару нормально замкнутых контактов 16 и 17 переключателя 14 от двух источников 6 и 7 постоянного тока, а установка необходимого назначения тока через тензорезистор 1 и автоматическое поддержание величины этого тока в процессе градуировки и измерений осуществляется с помощью электронного стабилизатора 29 тока.

По окончании градуировки переключатель переводится в положение "К" (контроль), при этом потенциометрическая схема отключается от источника 6 (7) питания, и на входы дифференциального усилителя 3 последовательно с тенэорезистором 1 через трансформатор 20, пару нормально замкнутых контактов 15 и набор 27 резисторов от источника 28 контрольного напряжения подается контрольный сигнал соответствующий определенноt а му (например, 80-90 /о от верхнего предела измерений устройства на данном поддиапаэоне) уровню выходного напряжения тензометрического устройства., Значение этого контрольного сигнала на выходе устройства фиксируется в градуировочном паспорте аппаратуры. После установки аппаратуры на стенде или на объекте и соединения ее через рабочие соединительные линии с установленными на деталях машины тензорезисторами до начала эксперимента или в процессе самого эксперимента, когда допускается прерывание процесса измерения, таким же образом, как при градуировке, подается контрольный сигнал и фиксируется его значение 7„ на выходе прибора, которое

1453 эф счет влияния сопротивления соединительных линий меньше сигнала Ч

В результате деления контрольно1 го напряжения Ч на значение сигнала Ч„, получают поправочный коэффици2 5 еят К = Ч /Ч„, на который умножают результат измерения для получения свободных от ошибок, обусловленных любыми изменениями сопротивления сое- 10 д нительных линий, данных. Величина с противления прецизионных резистор в лежит в пределах 0,5-1,0 Ом, их в ияние на коэффициент передачи anп ратуры при градуировке и в процес- 15 с измерений совершенно одинаково (е превьппает 0,5 /о), и поэтому в лючепие их в схему какой-либо погр шности в результате измерений не в асит. 20

Для симметрирования входных цепей т изометрического устройства контр льный сигнал в потенциометрическую и мерительную схему вводится через д а прецизионных резистора 18 и 19 25 и две совершенно одинаковые обмотки

2 и 23 трансформатора 20.

Для удобства корректировки рез льтатов измерения деформаций по изменениям сопротивления соединитель- 30 ных линий сопротивления набора 26 р езисторов аттенюатора измерительных п оддиап зонов, с помощью которого изь еняется коэффициент усиления операи ионного усилителя 5, и сопротивления набора 27 резисторов аттенюатора источника 28 контрольного напряжения подобраны таким образом, что велИчина контрольного сигнала на выходе устройства при градуировке, когда сопротивлением проводов линий можно пренебречь, на всех измерительнЫх поддиапазонах устройства сохраняет строго постоянное значение.

Использование предлагаемого устройства для измерения динамических деформаций позволит существенно новыс;ить достоверность оценки динамической (вибрационной) прочности тензометрируемых деталей машин.

Формула изобретения

Устройство для измерения динамических деформаций в условиях воздей55 латвия электромагнитных помех, содержащее тенэорезистор с двумя выводами, двухпроводную линию связи, соединенную с выводами тенэореэистора, 164 6 дифференциальный усилитель с двумя входами, двумя выходами и цепью регулировки коэффициентов усиления обоих каналов цифференциального усилителя, операционный усилитель с двумя входами, соединенными с выходами дифференциального усилителя, два последовательно соединенных источника питания, общая точка которых соединена с нулевой шиной обоих усилителей, два разделительных конденсатора, каждый из которых соединен с одним из входов дифференциального усилителя, два резистора, каждый из которых соединен со свободным концом одного из разделительных конденсаторов, два шунтирующих конденсатора, каждый из которых одним концом соединен с нулевой шиной, а другим концом — со свободным концом одного из резисторов, и переключатель режима работы с двумя парами нормально разомкнутых контактов, каждая из которых одним контактом соединена с общей точкой соответствующих резистора и шунтирующего конденсатора, а одна из пар одним контактом соединена с крайней точкой одного из источников питания, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния изменения сопротивления линии связи вследствие ее замены или воздействия влияющих факторов, оно снабжено двумя прецизионнымирезисторами, каждый из которых одним концом соединен с. одним из проводов линии связи, а другим концом — с общей точк:ой соответствующих резистора и разделительного конденсатора, трансформатором с одной первичной и двумя . вторичными обмотками, сдвоенным аттенюатором с двумя механически соединенными переключателями поддиапаэонов и двумя наборами масштабных резисторов, 1 источником контрольного напряжения и стабилизатором тока, переключатель режима работы выполнен с дополнительной парой нормально замкнутых контактов, включенной между одним из концов первичной обмотки трансфор- матора и. одной из шин первого аттенюатора, другая шина первого аттенюатора ссединена с другим концом первичной сбмотки трансформатора, источник контрольного напряжения соединен с обеими шинами первого аттенюатора, шины второго аттенюатора соединены соответственно с одним из

Составитель Н.Тимошенко

Техред А.Кравчук Корректор М.Демчик

Редактор Н.Бобкова

Заказ 7268/34 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

14531&4 8 входов и выходом операционного уси- ro резистора, а стабилизатор тока лителя, каждая из вторичных обмоток включен между свободным контактом трансформатора подключена к обоим переключателя и свободной точкой ис-. концам соответствующего преиизионно- точника питанию .