Устройство для измерения демпфирующих свойств материалов при свободных крутильных колебаниях

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСЙОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)781599 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.

6 01 Н 1/10 (22) Заявлено .1912./8 (21) 2699325/25-28 с присоединением заявки ¹вЂ”

Государственный комитет

СССP яо делам изобретеннй н открытн Я (23) Приоритет

Опубликовано 2 1180. Бюллетень ¹ 4Ç (53) УДК 534. 612. .5(088.8) Дато опубликования описания 231180

-.1

И.Е. дебривный, Г.В. Бипида, В.В. Кострицкии и A.Ï. Грабовский (72) Авторы из обретемм я (71) Заявитель

Киевский технологический институт легкой промышленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕМПФИРУИЩИХ .СВОЙСТВ

МАТЕРИАЛОВ ПРИ СВОБОДНЫХ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЯХ,, Изобретение относится к виброизмерительной технике, в частности к конструкциям систем для измерения демпфирующих свойств материалов при свободных крутильных колебаниях, и может быть использовано при проведе- нии физико-механических испытаний пленочных материалов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для измерения демпфирующих свойств материалов при свободных крутильных колебаниях, содержащее осветитель, состоя щий иэ оптически связанных источника !5 света и закрепляемого на исследуемом объекте зеркала, блок считывания, состоящий из трех фотоэлектрических приемников, установленных в фиксированных точках относительно положения 20 равновесия и оптически связанных с зеркалом, блок управления, подключенный к выходам фотоэлектрических приемников, и электронно-счетный частотомер (1).

Недостатком устройства является то,что для определения периода и декремента затухания колебаний необходима ручная обработка данных, полученных при измерении, что требует зна-ЗО

2 чительных затрат времени и ограничивает точность измерения вышеуказанных параметров колебания.

Цель изобретения — уменьшение времени измерения.

Укаэанная цель достигается..тем, что блок управления устройства снабжен формирователем импульсов запуска и последовательно соединенной с ним схемой запуска с 3-мя выходами, формирователем импульсов декремента затухания, формирователем импульсов измерения периода колебаний, подключенными соответственно входами к 3-м выходам фотоэлектрических приемников, симметричным трехвходовым триггером соединенным первым входом с выходом формирователя декремента затухания, вторым входом — с выходом формирователя измерений периода колебаний и третьим — с первым входом формирователя импульсов запуска, схемой измерения декремента затухания и счетной декадой, подключенными соответственно к первому и второму выходам трехвходового триггера, а выходы схемы измерения декремента затухания, счетной декады,второй и третий выходы схемы запуска подключены ко входам управления электронно-счетного частотомера. 781599,4

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 диаграье4а затухания крутильных колебаний.

Устройство для измерения демпфирующих свойств материалов при свобод ных крутильных колебаниях содержит осветитель 1, состоящий иэ оптически связанных источников света 2 и закрепляемого на исследуемом объекте 3 зеркала 4, блок 5 считывания, состоящий иэ трех Фотоэлектрических приемников 6, 7 и 8, установленных в фиксированных точках относительно положения равновесия и оптически связанных с зеркалом, блок 9 управления, йодключенный к выходам фотоэлектрических приемников, электронно-счетный.частотомер 10. Блок 9 управления снабжен формирователем 11 импульсов запуска и последовательно соединенной с ним схемой 12 запуска с тремя выходами, формирователем 13 импульсов декремента затухания, формирователем 14 импульсов измерения периода колебаний, подключенными соответственно входами к трем выходам

Фотоэлектрических приемников, симметричныю трехвходовым триггером 15, соединенным первым входом с выходом формирователя декремента затухания, вторым входом — с выходом Формирова теля измерений периода колебаний и третьим — с первым выходом формирователя импульсов запуска, схемой 16 измерения декремента затухания и счетной декадой 17, подключенными соответственно, к первому и второму выходам трехвходового триггера, а выходы схемы измерения декремента затухания, счетной декады, второй и третий выходы схемы запуска подключены ко входам управления электронносчетнот о частотомера.

Устройство работает следующим образом .

Испытуемйй образец 3 с укрепленным йа нем зеркалом 4 закручйвают на угол д.р, превыаающий угол „, соответствующий исходной амплитуде А и образец 3 начинает совершать крутильные колебания, вследствие чего луч света от источника 2 света, отражаясь от зеркала 4, совершает колебательные движения вдоль измерительной линейки блока 5 считывания с фотоэлектрическими приемниками б, 7,и 8 последовательно освещая их.

Начальная амплитуда колебаний светового луча Ap" йесколько превышает исходную амплитуду А .

При освещении световым лучом фотоэлактричеСкого "приемника б в нем генерируется импульс запуска, который поступает s Формирователь 11 им"-цульсбв запуска ; где нормируется по амплитуде и длительности, а затем поступает на схему 12 запуска. Схема

12 запуска вырабативает команду "Начало измерения", которая поступает на триггер 15 и электронно-счетный частотомер 10. При обратном движении луч света снова освещает Фотоэлектрический приемник б, в котором формируется импульс, затем Нормируется в формирователе 11 импульсов запуска и переводит электронно-счетный частотомер 10 в положении "Запрет измерения".

Таким. образом, в период, когда амплитуда колебаний превышает величи 1 ну А, измерения не производятся.

В момент времени, когда амплитуда колебаний световогб луча становится равной A+, фотоэлектрический приемник б формирует единственный импульс, 1Я который после нормирования в формирователе 11 импульсов запуска переводит схему 12 запуска, а через нее электронно-счетный частотомер 10 и триггер 15 в режим измерения.

З) В момент выдачи команды "Начало измерения" триггер 15 находится в состоянии логического "0" (первый вход закрыт, второй — открыт), счетная декада 17 и схема 16 измерения декремента затухания также находятся в состоянии "0".

При движении светового луча через соответствующую точку A (фиг. 2) фотоэлектрический приемник 7 генерирует импульс отрицательной поляр»

ЗО ности, который через формирователь

13 импульсов декремента затухания поступает на первый вход триггера 15.

Но так как триггер 15 находится в со стоянии логического нуля, то этот

35 импульс не изменяет его состояния.

В момент прохождения светового луча через соответствующую точку 1 в фотоэлектрическдм приемнике 8 генерируется импульс отрицательной по40 лярности, который через формирователь 14 импульсов поступает на второй вход триггера 15 и переводит .его в состояние логической единицы. На втором выходе триггера 15 появляется импульс, который поступает на вход

45 счетной декады 17, переводит ее в состояние "1" и запускает электронносчетный частотомер 10. Затем световой луч проходит через точку В, s фотоэлектрическом приемнике 8 генерирувО ется импульс, который поступает через формирователь 14 импульсов на второй вход триггера 15, но так как триггер

15 находится в состоянии логической единицы (вход 2 закрыт — вход 1 от55 крыт), то этот импульс не изменяет его состояния. .При прохождении светового луча через соответствующую точку. К в фотоэлектрическом приемнике 7 генерируется импульс отрицательной полярности, который через формирователь.13 импульсов поступает на первый вход триггера 15 и переводит его в состояние логического йуля (вход 1 закрыт— вход 2 открыт). Импульс с первого

781599

25 выхода триггера 15 поступает на вход схемы 16 измерения декремента затухания. После поступления Ма ее вход импульса запускается электронно-счетный частотомер 10.

Переключение триггера 15 из одного положения в другое происходит при поступлении íà его первый вход импульса отрицательной полярности с формирователя 13 импульсов декре- мента затухания, а на второй вход— с формирователя 14 импульсов измерения периода колебаний. При этом в триггере происходит логическое разделение последовательности импульсов на импульсы, измеряющие период колебаний, и импульсы, измеряющие декремент затухания.

Затем световой луч проходит через точки, соответствующие С и Л. В первом случае состояния триггера 15 не изменяется, так как он находится в 2О состоянии логического нуля, а во втором случае на второй вход триггера 15 поступает импульс отрицательной полярности, который переводит его в состояние логической единицы. На втором выходе триггера 15 появляется импульс, который переводит счетную декаду 17 в состояние "2".

Следовательно, при Движений светового луча от точки E до точки Д происходит измерение одного полного периода колебаний, которое выражается в виде последовательности двух импульсов, соответствующих началу и концу полного колебания.

При появлении на входе счетной декады 17 десятого импульса (или кратного 10) декада переходит в со-. стояние "0", и на ее выходе формируется импульс, который останавливает электронно-счетный частотомер 10. 4Р

В результате этого в нем измеряется время десяти полных колебаний.

Счетная декада 17 позволяет измерять время 25, 50 и 100 полных коле- баний. На этом процесс измерения

45 периода колебаний завершается.

Процесс измерения декремента затухания продолжается до тех пор, пока амплитуда колебаний образца не станет равной А + и (точка К), а на и электронно-счетном частотомере не установится значение декремента затухания, равное 1/М.

В момент, когда амплитуда светового луча станет меньше величины

А + N, устройство самоотключается. и

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что оно значительно сокращает время измерения и делает. его незаменимым при производственных испытаниях.

Формула изобретения

Устройство для измерения демпфирующих свойств материалов при свободных крутильных колебаниях, содержащее осветитель, состоящий иэ оптически связанных источника света и эакрепляемого на исследуемом Объекте зеркала, блок считывания, состоящий из трех фотоэлектрических приемников, установленных в фиксированных точках относительно положения равновесия и оптически связанных с зеркалом, блок управления, подключенный к выходам фотоэлектрических приемников, и электронно-счетный частотомер, о.т л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью уменьшения времени измерения, блок управления снабжен формирователем импульсов запуска и последовательно соединенной с ним схемой запуска с тремя выходами, формирователем импульсов декремента затухания, формирователем импульсов измерения периода колебаний, подключенными соответственно входами к трем выходам фотоэлектрических приемников, сим. метричным трехвходовый"триггером, соединенным первыМ входом с выходом формирователя декремента затухания, вторым входом — с выходом формирователя измерений периода колебаний и третьим — с первым выходом формирователя импульсов запуска, схемой измере ния декремента затухания и счетной декадой, подключенными соответственно к первому и второму выходам трехвходового триггера, а выходы схемы измерения декремента затухания, счетной декады, второй и третий выходы схемы запуска подключены ко входам управления электронно-счетного частотомера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2599628/28, кл. G 01 Н 1/10, 1978 (прототип).

781599 фиа1

Ау

ФИ ф и.1

Составитель A.Øìàí

Редактор A.Øàíäoð Текред И. Ковалева Koppefcòîð"Ë.Èâàí 1

Заказ 8113/42 Тираж 713 Подписное

" ВЙИЙПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4