Измерительное устройство для опре-деления предела пропорциональностик испытательным машинам

 

ОП ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пщв 0610

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.09.78 (21) 2664145/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М. К .

С 01N 3/06

Государственный комитет (53) УДК 620.172.224.3 (088.8) по делам изобретений и открытий (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРЕДЕЛА ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ К ИСПЬ1ТАТЕЛЪНЪ|М

МАШИНАМ

Изобретение относится к испытанию материалов на прочность, а именно к измерительным устройствам для определения предела пропорциональности к испытательным м а шин ам. 5

Известно измерительное устройство для определения предела пропорциональностик испытательным машинам, содержащие генератор питающего напряжения, дифференциально-трансформаторные или другого типа датчики усилия и деформации, обмотки питания которых соединены с генератором, узел сравнения сигналов, индикаторный узел, каналы преобразования сигналов датчиков усилия и деформации с амплитудно-детектирующими узлами, призванными исключить влияние фазовых рассогласований сигналов, выдаваемых датчиками различного типа, на результаты сопоставления этих сигналов в узле сравнения (1).

Недостатком этого устройства является его низкая разрешающая способность из-за нелинейности преобразования сигналов.

Известно также измерительное устройство для определения предела пропорциональности к испытательным машинам, содержащее источник питания, генератор питающего напряжения, дифференциальнотрансформаторные датчики усилия и дефор- 3(j мации, обмотки питания которых соединены с источником питания через генератор питающего напряжения, узел сравнения сигналов датчиков, индикатор и параллельные каналы, один из которых связывает датчик усилия с узлом сравнения сигналов датчиков и состоит из последовательно соединенных усилителя, детектирующего узла и сглаживающего фильтра, а другой— датчик деформации с узлом сравнения сигналов датчиков и состоит из последовательно соединенных аттенюатора переменного тока, усилителя, детектирующего узла и сглаживающего фильтра (2). Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком этого устройства является его низкая точность, так как начальная кривизна характеристики датчиков усиливается в схеме измерения.

Целью изобретения является повышение точности определения предела пропорциональности.

Указанная цель достигается за счет того, что устройство снабжено двумя алгебраическими сумматорами, тремя аттенюаторами постоянного тока и двумя выпрямителями, один вход каждого алгебраического сумматора соединен с источником питания

810610

3 через соответствующие выпрямитель и аттенюатор постоянного тока, второй вход— с выходом соответствующего сглаживающего фильтра, выход алгебраического сумматора, связанного с датчиком усилия, соединен со входом индикатора через третий аттенюатор постоянного тока, а выход второго алгебраического сумматора непосредственно соединен с входом индикатора.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник 1 питания, генератор 2 питающего напряжения, дифференциально трансформаторные датчики 3 и 4 соответственно деформации и усилия, выпрямители 5 и 6, аттенюаторы

7 — 9 постоянного тока, аттенюатор 10 переменного тока, усилители 11 и 12, детектирующие узлы 13 и 14, сглаживающие фильтры 15 и 16, алгебраические сумматоры 17 и 18 напряжения, узел 19 сравнения сигналов датчиков 3 и 4 и индикатор 20.

Входы датчиков 3 и 4 связаны с источником 1 питания через генератор 2 питающего напряжения, датчик 3 деформации связан с индикатором 20 через аттенюатор

10 переменного тока, усилитель 12, детектирующий узел 14, сглаживающий фильтр

16 и алгебраический сумматор 18 напряжения и узел 19 сравнения сигналов датчиков 3 и 4, датчик 4 усилия связан с узлом 19 сравнения сигналов датчиков и индикатором 20 через усилитель 11, детектирующий узел 13, сглаживающий фильтр

15, алгебраический сумматор 17 напряжеппя и аттенюатор 9 постоянного тока, алгебраический сумматор 17 связан с источником 1 питания через выпрямитель 5 и аттенюатор 7 постоянного тока, а алгебраический сумматор 18 связан с источником

1 питания через выпрямитель 6 и аттенюатор 8 постоянного тока.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливают датчики 3 и 4 на испытуемое изделие и выводят их в нулевое положение, нагружают изделие силой, составляющей 5 /о от разрушающей, При этом с выходов датчиков 3 и 4 на вход усилителя

11 и аттенюатора 10 переменного тока поступают сигналы, пропорциональные отклонению подвижных элементов датчиков 3 и

4. Установив коэффициент передачи усилителя 11 равным нулю, а затухание аттенюатора 7 постоянного тока равным бесконечности, производят нулевую компенсацию сигнала, поступающего с выхода датчика 3 на вход алгебраического сумматора

18 напряжения. Для этого напря?кение, поступающее с выпрямителя 6 на алгебраический сумматор 18, регулируют аттенюатором 8 постоянного тока до момента компенсации этим напряжением сигнала, поступающего со сглаживающего фильтра 16, что контролируется по индикатору 20. За5

4 тем коэффициент передачи усилителя 11 устанавливают равным коэффициенту передачи усилителя 12 и аттенюатора !0 переменного тока, а аттенюатором 7 компенсируют сигнал, посту.пающий на алгебраический сумматор 17 напря>кений с датчика

4 (контроль производят по индикатору) .

Увеличивают усилие на изделие до 10О/о от разрушающего и производят балансировку устройства с помощью аттенюатора

9 постоянного тока (стрелка индикатора должна быть на нуле).

Затем нагружают изделие дальше. До тех пор пока сигналы с датчиков 3 и 4 пропорциональны друг другу с постоянным коэффициентом пропорциональности на узел 19 сравнения сигналов датчиков 3 и

4 поступают сигналы, обуславливающие сохранение баланса устройства и индикатор 20 показывает нуль. Как только пропорциональность нарушается и зависимость деформация — напряжение отклоняется от линейной, происходит рассогласование напряжений, поступающих на узел 19 сравнения сигналов датчиков 3 и 4, и стрелка индикатора 20 отклоняется от нуля. Измерив в этот момент усилие, действующее на изделие, получают предел пропорциональности (или текучести) материала изделия, а измерив деформацию в этот момент, можно определить и модуль упругости материала.

Формула изобретения

Измерительное устройство для определения предела пропорциональности к испытательным машинам, содержащее источник питания, генератор питающего напряжения, дифференциально-трансформаторные датчики усилия и деформации, обмотки питания которых соединены с источником питания через генератор питающего напряжения, узел сравнения сигналов датчиков, индикатор и параллельные каналы, один из которых связывает датчик усилия с узлом сравнения сигналов датчиков и состоит из последовательно соединенных усилителя, детектирующего узла и сглаживающего фильтра, а другой — датчик деформации с узлом сравнения сигналов датчиков и состоит из последовательно соединенных аттенюатора переменного тока, усилителя, детектирующсго узла и сглаживающего фильтра, отличающееся тем, что, с целью повышения точпостп определения, оно снабжено двумя алгебраическими сумматорами напряжения, тремя аттенюаторами постоянного тока с двумя выпрямителями, один вход каждого алгебраического сумматора соединен с источником питания через соответствующие выпрямитель п аттенюатор постоянного тока, второй вход— с выходом сглаживающего фильтра соот810610

Составитель В. Ротницкая

Редактор И. Гохфельд Техред И. Пенчко Корректор О. Тюрина

Заказ 510/10 Изд. № 245 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Типография. по. Сапунова, 2 ветствующего канала, выход алгебраического сумматора, связанного с датчиком усилия, соединен со входом индикатора через третий аттенюатор постоянного тока, а выход второго алгебраического сумматора непосредственно соединен с входом индикатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 408195, кл. G OIN 3/26, 1970.

5 2. Авторское свидетельство СССР № 484440, кл. G О I N 3/06, 1971 (прототип).