Устройство для исследования процесса развития трещины

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение информативности. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве излучение источника 1 модулируется в оптическом модуляторе 12 импульсами генератора 10, которые пространственно размножаются с помощью оптического расщепителя 15, а во временной области - с помощью блока 16 оптических волокон различной длины. Одновременно расширенное с помощью коллиматора 2 излучение-освещает образец материала с приложенной растягивающей нагрузкой. Блок 3 оптических волокон одинаковой длины формирует изображение трещины. Поскольку при последовательном соединении светодиодов 18-К и 17-К ток в цепи определяется меньшей их освещенностью, то в регистрах 23 блоков 4-п по каждому импульсу генератора 10 записываются отсчеты ширины трещины в соответствующих сечениях, а в регистре 7 - отсчеты длины трещины. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01 В 21/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4772679/28 (22) 22.12,89 (46) 23.06.92, Бюл. ¹ 23 (72) Э.В.Борисов (53) 531,7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 579540, кл. G 01 В 11/16, 1975.

Авторское- свидетельство СССР .№ 1619017, кл. 6 01 В 11/16, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ПРОЦЕССА РАЗВИТИЯ ТРЕЩИНЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является. и овы шение информативности. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве излучение источника 1 модулируется в оптическом модуляторе 12 импульсами генера Ы 1742б21 А1 тора 10, которые пространственно размножаются с помощью оптического расщепителя 15, а во временной области — с помощью блока 16 оптических волокон различной длины. Одновременно расширенное с помощью коллиматора 2 излучение освещает образец материала с приложенной растягивающей нагрузкой, Блок 3 оптических волокон одинаковой длины формирует иэображение трещины, -Поскольку при последовательном соединении светодиодов

18-К и 17-К ток в цепи определяется меньшей их освещенностью, то в регистрах 23 блоков 4-и по каждому импульсу генератора

10 записываются отсчеты ширины трещины в соответствующих сечениях, а в регистре 7 — отсчеты длины трещины. 1 ил.

1742621

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к оптическим средствам измерения скорости движущихся обьектов, и может быть использовано при исследовании процессов развития трещины в конструкционных материалах при их нагру>кении, Известно устройство, содержащее последовательно соединенные источник излучения, коллиматор, линейку фотоприемников, блок пороговых элементов и блок определения скорости развития трещины, Недостатком устройства является относительно низкая точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения скорости развития трещины, .содер>кащее последовательно соединенные источник излучения, коллиматор, линейку фотоприемников, блок пороговых элементов и блок определения скорости развития трещины, выполненный в виде набора элементов И с .двумя входами, число которых на единицу меньще числа фотоприе«лников линейки, набора формирователей импульсов по числу эг«ем. «тов И, каждый из которых своим входом соединен с выходом соответствующего элемента И, элемента задержки, элемента

ИЛИ, число входов которого равно числу элементов И, ключа, один вход которого соединен с вь«ходом элемента ИЛИ, счетчика, счетный вход которого соединен с выходом клю «а, и генератора временного интервала, выход которого соединен с другим входом клю ««, первый вход первого элемента И соединен с выходом первого порогового элемента, второй вход последнего элемента И соединен с выходом последнего порогового элемента, второй вход всех других элементов И соединен соответственно с первым входом следующего за ним элемента И, а точка их соединения соединена соответственно с выходом второго и последующих пороговых элементов, элемент задержки соединен своим входом с выходом первого формирователя импульсов, а выходом — с первым входом элемента ИЛИ, выходы последующих формирователей импульсов соединены соответственно со вторым и последующими входами элемента ИЛИ, а установочный вход счетчика и управляющий вход генератора временного интервала соединены с выходом первого формирователя импульсов, Недостатком устройства я вля ются относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно не позволяет одновременно измерять и параметры развития трещины в ширину.

50 торых соединены с первыми входами и блоков {4-1)-(4-и) измерений ширины трещины, выходы которых соединены с последовательно соединенными. элементами ИЛИ

5, счетчиком 6 и регистром 7 памяти, элемент 8 задер>кки, выход которого соединен с входом установки в нуль счетчика 6 и с соответствующим входом блоков (4-1)-(4-п), генератор 9, последовательно соединенные генератор 10 импульсов, выход которого соединен с управля«ощим входом регистра 7 памяти, а входом элемента 8 задержки и с соответствующим входом блоков (4-1Н4-п), Цель изобретения — повышение информативности.

Поставленная цель достигается TGM., что в устройство, содержащее последовательно

5 соединенные источник излучения и колли- . матор с установленным за ним образцом материала, к которому приложена растягивающая нагрузка, элемент ИЛИ, счетчик и элемент задержки, введены последователь10 но соединенные генератор импульсов, усилитель и оптический модулятор, сигнальный вход которого через светоделитель и отражающее зеркало соединен с выходом источника излучения, оптический расщепитель.

15 вход которого соединен с выходом оптического модулятора, регистр памяти, информационный вход которого соединен с вь«ходом счетчика, информационный вход которого соединен с выходом элемента

20 ИЛИ, а вход установки в нуль соединен с выходам элемента задержки, вход которого соединен с управля«ощим входом регистра памяти, генератор счетных импульсов. блок оптических волокон одинаковой длины и

25 блок оптических волокон разной длины, а также блоки измерений ширины трещины, первые и вторые входы которых соединены с выходами соответствующих оптических волокон cooTBeTcTE«píío блока оптических

30 волокон одинаковой длины и блока оптических волокон разной длины, третьи входы соединены с выходом генератора счетных импульсов, чегвертый и пятые входы — cooT ветственно с выходом и входом элемента

35 задержки, а выходы — с входом элемента

ИЛИ, при этом выход генератора импульсов соединен с входом элемента задержки, На чертеже представлена электр«лческал структурная схема предлагаемого уст40 ройства.

Устройство для исследования процесса развития трещины содержит последовательно соединенные источник 1 излучения, коллиматор 2 с установленным за ним об45 разцом материала, к которому приложена растягивающая нагрузка, и блок 3 оптических волокон одинаковой длины, выходы коусилитель 11 (не показан), оптический моду- В результате такого размножения осулятор 12, оптический вход котороГо через. ществляется последовательное освещение светоделитель 13 и отражающее зеркало 14 без временных интервалов светодиодов (17(не показано) соединен с выходом источни- 1)-(17-К) вначале блока (4-Я, затем с малым ка 1 излучения, и оптический расщепитель 5 интервалом этих же светодиодов блока(4-2)

15, выходы которого через блок 16 оптиче- и так далее до блока (4-n). ских волокон различной длины соединен с На оптические входы светодиодов (18соответствующими входами блоков (4-1)-(4- 1)-(18-К) поступают сигналы с задней стенки

n), каждый из которых содержит первую(17- образца материала. При этом, если вход со1)-(17-К) и вторую (18-1)-(18-К) группы 10 ответствующего оптического волокна светодиодов, источник 19 постоянного на-,вследствие развития трещины освещен, то пряжения, резистор 20 нагрузки, ключ 21, на его выходе наблюдается максимальный счетчик 22 и регистр 23 памяти. по интенсивности сигнал, в-противном слуВсе блоки устройства являются стан- чае — оптический сигнал отсутствует, дартными блоками измерительной техники. 15

Устройство работает следующим обра- Светодиоды (17Ч) соединены последовательно со светодиодами (18-I). При таком

При включении питания источник 1 из- соединении проявляется известное свойлучает постоянное по уровню излучение, ге- ство, в соответствии с которым сигнал в нератор 10 вырабатывает короткие 20 цепи определяется меньшим уровнем освеимпульсы с периодом Т, а генератор 9 — щенности светодиодов, счетные импульсы высокой частоты. Одно- Ключи 21 в блоках (4-1) открыты на инвременно к образцу материала прикладыва-. тервал времени, пропорциональный шириется растягивающая нагрузка, По импульсу не трещины в I-й полосе (в 1-м сечении), на генератора 10производится перезапись ин- 25 каждый интервал их опроса по соответствуформации в многоразрядный сдвиговый ре- ющему импульсу генератора 10. Таким" обгистр 7 из счетчика 6 и в многоразрядные разом, в регистрах 23 каждого из блоков сдвиговые регистры 23 из счетчиков 22 бло- (4-1)-(4-n) записывается последовательность ков(4-1)-(4-n). При первом импульсе генера- чисел, соответствующая ширине трещины в тора 10 это нулевая информация. После 30 каждом из временных интервалов. При этом перезаписи (через малую задержку в эле- счетчик б подсчитывает число импульсов, менте 8 задержки на длительность пефеза- поступивших за интервалы следования имписи) счетчики 6 и 22 обнуляются, пульсов генератора 10, поэтому в регистре

В регистре 7 записываются числа, соот- 7 записывается последовательность чисел, ветствующие длине трещины через равные 35 соответствующая длине трещины на перинтервалы времени Т (это характеристика вом, втором и так далее импульсах генераскорости развития трещины), э B.peÃècTpû тора 10.

23 блоков (4-i)-числа, соответствующие ши- Таким образом, благодаря введению рине трещины e i-x сечениях трещины. дополнительных блоков и связей сущестИзлучение источника 1 расширяется 40 венно расширяются функциональные возколлиматором 2 и освещает образец мате- можности устройства, поскольку риала, по другую сторону которого в.непос- обеспечивается регистрация скорости разредственной близости с ним расположены вития трещины через дискретные интерваконцы оптических волоконодинаковойдли- лы времени и изменений ее ширины в ны блока 3. Концы этих волокон соединены 45 сечениях. с оптическими входами второй группы све- Формула изобретения тодиодов (18-1)-(18-К) блоков (4-1)-(4-и). При Устройство для исследования процесса этом оптические волокна блока 3 разделены развития трещины, содержащее последована группы. Каждая группа соответствует i-й тельно соединенные источник излучения и вертикальной полосе входов в непосредст- 50 коллиматор, элемент ИЛИ, счетчик и элевенной близости с образцом материала и мент задержки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, соединена со светодиодами второй группы что, с целью пбвышения информативности, (18-1)-(18-К) соответствующего блока (4-i). оно снабжено светоделителем, предназнаПри этом каждый импульс генератора ченным для деления светового потока на

10 вызывает появление оптического им- 55 опорный и измерительный пучки и установпульса на выходе оптического модулятора ленным между источником излучения и кол12, который пространственно размножает- лиматором, устанавливаемыми по ходу ся с помощью оптического расщепителя 15, опорного пучка отражающим зеркалом, опа во времени - с помощью оптических воло- тическим модулятором и оптическим расщекон различной длины блока 16, пителем, блоком оптических волокон t 742621

Составитель Э.Борисов

Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Редактор И.Горная

Заказ 2276 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 одинаковой длины, устанавливаемым по ходу измери1 ельного потока после коллиматора, генератором импульсов, соединенным с электрическим входом оптического модулятора, блоком оптических волокон разной длины, а также и блоками измерений ширины трещины, первые и вторые входы которых соединены с выходами соответствующих оптических волокон соответственно блока оптических волокон одинаковой длины и блока оптических волокон разной длины, регистром памяти, информационный вход которого соединен с выходом счетчика, информационный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а вход ус"ановки в "0" соединен с выходом элемента задержки, вход которого соединен с управляющим входом регистра памяти и генератором счетных импульсов, третьи вхо5 ды блоков измерений ширины трещины соединены с выходом генератора счетных импульсов, четвертые и пятые входы соеди-. нены соответственно с выходом и входом элемента задержки, а выходы соединены с

10 входом элемента ИЛИ, при этом выход генератора импульсов соединен с входом элемента задержки, а входные торцы блока оптических волокон одинаковой длины предназначены для расположения по по15 верхности обьекта.