Устройство для регистрации процесса развития трещин

 

(!!) 572642

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Со!оз Советских

Социалистических

Республик

++ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.04.74 (21) 2016622j28 с присоединением заявки №

1осударстеенныЙ комитет

3 Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений Опубликовано 15.09.77. Бюллетень ¹ 34 (51) М. Кл. G 01Â 7/16 (53) УДК 531.781.2 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 20.09.77 (72) Авторы изобретения В. И. Литвак, Н. В. Баранов, В. Л. Склярский и С. H. Ружинский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПРОЦЕССА

РАЗ В ИТ ИЯ ТРЕ1Ц И И

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к измерению процессов разрушения материалов с образованием трещин.

Известно устройство для регистрации процесса развития трещин, содержащее несколько датчиков трещин, выполненных в виде токопроводящих полосок, разрываемых трещиной при ее развитии. Контроль целости этих полосок осуществляется с помощью переносного омметра, соединенного с выводами датчика посредством гибких механически подсоединенных проводников (1).

Недостаток известного устройства в том, что оно не позволяет регистрировать быстропеременные процессы.

Известно также устройство для регистрации процесса развития трещин и управления процессом нагружепия, содержащее несколько датчиков трещин, расположенных один за другим по направлению развития трещин, проводные линии связи, соединенные с датчикаи!и, и измерительный прибор, регистрирующий и!омент срабатывания датчика на электромеханическом реле (2).

Известное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостаток известного устройства в том, что число проводников в линии связи равно числу датчиков и точность измерения быстропеременных процессов невысокая.

Цель изобретения — сокращение числа проводников в линии связи и повышение точности измерения быстропеременных процессов.

Для достижения этой цели предлагаемое устройство снабжено резисторами с последоватсльно-возрастающим номиналом сопро1р тивления, каждый из которых последовательно соединен с соответствующим датчиком, потепцпометром балансировки, соединенным через линии связи с концами цепочек, образованных соответствующими датчиком и рези15 стором, и образующим вместе с этими цепочками четырехплечнй измерительный мост, аналоговым регистратором с механическим приводом перемещения носителя информации, вход которого соединен с диагональю моста, шаговым двигателем, связанным с приводом перемещения носителя информации, делителем числа импульсов с цепью регулировки коэффициента деления, выход которого соединен с обмоткой шагового двига25 тслт!, амплитудным дискриминатором величины единичного импульса, вход которого соединен с диагональю моста. а выход — с цепью регу;шровки коэффициента деления делителя, и гснсратором опорных импульсов, выход

Зр которого соединен со входом делителя, а чис572642

25 ло импульсов йро11орцибйагльно числу Циклов нагружения или времени нагружения.

На чертеже представлана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит несколько датчиков

1 трещин, представляющих собой электропроводные полоски, расположенные один за другим по направлению предполагаемого развития трещины. К одному концу каждого датчика трещин подсоединен один из резисторов

2, отличающихся один от другого номиналом сопротивления. Номиналы сопротивления выбирают последовательно возрастающими по мере удаления соответствующего датчика от предполагаемой точки зарождения трещины.

С помощью проводных линий 3 сап3п ко tnt цепочек, образованных резисторами 2 и датчиками 1 трещин, соединены с крайними выводами потенциометра 4 балансировки. К этим же выводам подводится постоянное напряжение питания от источника (на чертеже не показан). Цепочки из резисторов 2 и датчиков 1 трещин вместе с участками резистора потенциометра, заключенными между его средним выводом и каждым из крайних выводов, образуют четырехплечий мост 5.

Измерительная диагональ этого моста образуется между средним выводом потенциометра и линией 3 связи, идущей к общей точке всех датчиков трещин. Напряжение в этой диагонали регистрируется в качестве сигнала, однозначно связанного с длиной трещины.

Мост 5 своей измерительной диагональю соединен с аналоговым регистратором б, имеющим механический привод 7 перемещения носителя информации. С приводом 7 связан шаговый двигатель 8. Параллельно регистратору 6 к измерительной диагонали моста подключен амплитудный дискриминатор 9 величины единичного импульса, срабатывающий при превышении выходным сигналом заранее установленного уровня напряжения. Выход дискриминатора 9 соединен с цепью регулировки коэфициента деления делителя 10 числа импульсов. Вход делителя 10 соединен с генератором 11 опорных импульсов, а выход — через усилитель с обмоткой шагового двигателя 8. Частота следования импульсов от генератора 11 устанавливается либо кратной частоте следования циклов нагружения, либо постоянной. При этом число импульсов на входе делителя будет пропорционально числу циклов нагружения или времени нагружения.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В начальный момент напряжение разбаланса мостовой схемы минимально, а скорость перемещения носителя информации, определяемая частотой следования импульсов на обмотке шагового двигателя 8, также минимальна. По мере роста длины трещины и разрыва датчиков 1 на носителе информации записываются последовательно-возрастающие по уровню ступеньки. При достижении папря30

60 б5 женйя на выходе моста 5, равного уровн1о срабатывания дискриминатора 9, последний переключает делитель 10 на меньший коэффициент деления, и скорость перемещения носителя информации возрастает. Момент перехода на носителе от одной скорости протяжки к друтой определяется по моменту появления ступеньки, соответствующей уровню срабатывания дискриминатора 9.

Использование амплитудно-модулированного сигнала от датчиков трещины дает возможность сократить число проводников влинии 3 связи до трех. Это существенно упрощает установку устройства на объекте измерений и дает ощутимый экономический эффект вследствие удешевления кабельной сети, Использование шагового двигателя и переключаемой скорости перемещения носителя информации дает возможность экономить носитель информации, при этом запись участка быстропеременного процесса разрушения трещины, превысившей критическую длину, более наглядна. Таким образом, повышается точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для регистрации процесса развития трещин, содержащее несколько датчиков трещин, расположенных один за другим по направлению предполагаемого развития трещины, проводные линии связи, соединенные с датчиками, и регистратор, вход которого соединен с линиями связи, отличающее с я тем, что, с целью сокращения числа проводников в линии связи и повышения точности измерения быстропеременных процессов, оно снабжено резисторами с последовательно-возрастающим номиналом сопротивления, каждый из которых последовательно соединен с соответствующим датчиком, потенциометром балансировки, соединенным через линии связи с концами цепочек, образованных соответствующими датчиком и резистором, и образующим вместе с этими цепочками четы рехплечий измерительный мост, аналоговым регистратором с механическим приводом перемещения носителя информации, вход которого соединен с диагональю моста, шаговым двигателем, связанным с приводом перемещения носителя информации, делителем числа импульсов с целью регулировки коэф. фициента деления, выход которого соединен с обмоткой шагового двигателя, амплитудным дискриминатором величины единичного импульса, вход которого соединен с диагональю моста, а выход — с цепью регулировки коэффициента деления делителя, и генератором опорных импульсов, выход которого соединен со входом делителя, а число импульсов пропорционально числу циклов нагружения или времени нагружения.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе

672642

Составитель Н. Тимошенко

Техред М. Семенов

Редактор О. Торгашева

Корректор А Степанова

Заказ 194li7 Изд. ¹ 729 Тираж 907

ИПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография пр. Сапунова, 2

1. Авторское свидетельство СССР № 181361, кл. G 01N 3/32, 1964.! ! ! !

1 ! ! ! !

2. Авторское свидетельство СССР М 364868, кл. G 01N 3/32, 1966.