Установка для определения декремента изгибных колебаний образца

Установка для определения декремента изгибных колебаний образца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования механических свойств материалов. Установка позволяет повысить производительность измерения за счет автоматиза1Ц«и процесса и проводить измерение при более высоких температурах. Световой поток от источника излучения направляют на модулирующую систему, выполненную в виде блока щелевых диафрагм, которая скреплена с одним из свободно подвешенных грузов. С груза1«1 скреплен также исследуемый образец. Прямоугольные отверстия в блоке щеЛевых диафрагм формируют измерительный канал. В процессе колебаний образца модул фуюцая систена разворачивается , что приводят к изменению размеров пучка, прошедвюго через прямоугольные отверстия. В результате обеспечивается модуляция светового пучка на входе фотопряемника. Интенсивность светового сигнала на входе фотоприемника пропорциональна углу разворота модулирующей систеыы - величине изгибных колебаний контролируемого объекта. Сигнал с фотоприемника направляют в блок обработки , где он обрабатывается и регистрируется. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 01 К 11/00

g(i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.""

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3887395/25-28 (22) 16.04.85 (46) 23 09 86, Бюл. Н 35 (72) A.Â.Ñòðóöèíñêèé, О.Л.Малов, Н.А.Фот, Б.П.Аравии и Б.Д.Калганов (53) 620. 178.311.62 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 457010, кл. С 01 И 11/00, 1975. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕКРЕМЕНТА ИЗГИБНЫХ КОЛЕБАНИЙ ОБРАЗЦА

{57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования механических свойств материалов. Установка позволяет повысить производительность измерения эа счет автоматизации процесса и проводить измерение нри более высоких температурах. Световой поток от источника излучения направляют на модулирующую систему, выполненную

„„SU„„1259152 А 1 в виде блока целевых диафрагм, которая скреплена с одним из свободно подвешенных грузов. С грузами скреплен также исследуемМ образец. Прямоугольные отверстия в блоке целевых диафрагм формируют измерительный канал. В процессе колебаний образца модулирующая система разворачивается, что приводит к изменению размеров пучка, прошедшего через прямоугольные отверстия . В результате обеспечивается модуляция светового пучка на входе фотоприемника.

Интенсивность светового сигнала иа входе фотоприемника пропорциональна углу разворота модулирующей системы — величине иэгибных колебаний контролируемого объекта. Сигнал с фотоприемника направляют в блок об" работки, где он обрабатывается и регистрируется. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1 1

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для исследования механических свойств материалов.

Цель изобретения — повь>шение производительности за счет автоматизации процесса измерения и расширения температурного диапазона работы установки.

На фиг. 1 приведена функциональная схема установки, на фиг ° 2 конструкция модулирующей системы, выполненной в виде блоков щелевых диафрагм, на фиг. 3 — положение светового пучка источника излучения на входе модулирующей системы;на фиг.4 а,Ь,Ь вЂ положен модулирующей системы при иэгибньгх колебаниях образца по отношению к направлению из— лучения.

Установка содержит два свободно подвешенных груза 1 и 2, к которым крепится исследуемый образец 3, источник 4 света, выполненный в виде коллиматора, модуляционную систему, выполненную из первого 5 и второго

6 блоков щелевых диафрагм, проекционную оптическую систему, выполненную из первого 7 и второго 8 объективов, фоторегистратор, выполненный из первого 9 и второго 10 фотоприемников и блок 11 регистрации, включающий дифференциальный усилитель

12, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 13, цифровое запоминающее устройство 14 и блок 15 управления.. Грузы подвешены на двух нерастяжимьгх нитях 16 и 17. Блоки 5 и 6 щелевых диафрагм скреплены при помощи стойки 18 с одним из грузов.

Установка содержит также генератор 19 импульсов и подключенные к нему электромагниты 20 и 21 и зеркала 22 и ?3. Источник 4 излучения выполнен иэ объектива (не показан), в фокусе которого установлен свето— диод. На фиг. 3 след светового пучка в плоскости блока целевых диафрагм обозначен позицией .24.

Установка работает следующим образом.

Предварительно блоки 5 и 6 щелевых диафрагм ориентируют относительно направления излучения источника 4 на равные, но противоположные углы. Затем с помощью генератора 19 импульсов возбуждаются резонансные колебания механической системы образец — грузы. стия в блоке щелевых диафрагм, 25 L — глубина блока .

Световые пучки, прошедшие блоки

5 и 6 щелевых диафрагм, с помощью зеркал 22 и 23 направляются на объективы 7 и 8, которые собирают их на фотоприемниках 9 и 10. На выходе фотоприемников 9 и 10 электрический сигнал пропорционален углу поворота блоков 5 и 6 щелевых диафрагм, который через дифференциальный усилитель 12 направляют на вход AUII 13 и блока 15 управления, формирующего синхроимпульсы запуска цифрового пре— образователя . На выходе АЦП 13 формируются цифровые коды, пропорцио40 нальные амплитудам колебаний образца, которые поступают в цифровое запоминающее устройство 14, где происходит вычисление декремента колебаний по зависимости

1 A

Я = — 1n

N A.+N

\ логарифмический декремент колебаний; последовательные отсчеты амплитуд колебаний; число периодов колебаний где Я

50 А;

А +N

N между отсчетами .

Наличие разворота двух блоков

55 щелевых диафрагм на равные, но противоположные у>-лы относительно на— правления излучения Позволяет по сигналу на выходе дифференциального

259152 2

Световой пучок от источника 4 излучения направляют на блоки 5 и

6 щелевых диафрагм. Отверстия в обоих блоках формируют два измерительных канала.

В процессе колебаний образца блоки 5 и 6 щелевых диафрагм разворачиваются вокруг вертикальной оси (нерастяжимой нити 16), в результате чего изменяется проекция площади отверстий на плоскость, перпендикулярную направлению излучения, что, в свою очередь, приводит к изменению интенсивности света на входе фото— приемников 9 и 10, обеспечивая модуляцию световых пучков на входе фотоприемника. На фиг. 4 показаны положения блока щелевых диафрагм для различных углов g его поворота, в томч числе для двух возможных крайних его положений для > = 0 и М

Р макс

= arctg — где 8 — ширина отверL

1259152 усилителя судить о направлении изгиба образца, Повышение надежности измерения изгибов образца обеспечивается увеличением числа прямоугольных отверстий в блоках щелевых диафрагм.Снабжение устройства механическим модулятором, устойчивым к действию высоких температур, позволяет повысить рабочий диапазон температур при определении изгибных колебаний образца.

Формула изобретения

1. Установка для определения декремента изгибных колебаний образца, содержащая два свободно подвешенных груза, предназначенных для закрепления в них исследуемого образца, источник света и блок регистрации, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и расширения температурного диапазона работы установки, она снаб- 25 жена последовательно установленными по ходу излучения модуляционной системой, скрепленной с одним из груэов, оптической проекционной системой и фоторегистратором, а источник 30 излучения выполнен в виде коллиматора.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что модуляционная система выполнена в виде блока щелевых диафрагм, состоящего

35 из Ъ пластинок, в каждой из которых выполнено прямоугольное отверстие, пластинки установлены параллельно одна дру ой на дискретном расстоя40 нии так, что центры их отверстий лежат на оптической оси установки.

3. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью определения направления иэгибных ко45 лебаний, модуляционная система выполнена в виде двух блоков щелевых диафрагм, скрепленных ме:кду собой и развернутых относительно направления излучения на равные углы в противоположные стороны, оптическая проекционная система выполнена в ниде двух объективов, а фоторегистратор в виде двух фотоприемников, каждый блок щелевых диафрагм состоит иэ пластинок, в каждой из которых выполнено прямоугольное отверстие, пластинки установлены -параллельно одна другой на дискретном расстоянии так, что центры отверстий в каждом блоке лежат на осях, развернутых на угол + с /2 от оптической оси установки в горизонтальной плоскости.

4. Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем что, с целью повышения надежности определения иэгибных колебаний, модуляционная система выполнена в виде блока щелевых диафрагм, состоящего иэ л пластинок, в каждой из которых выполнено прямоугольных отверстий, пластинки установлены параллельно одна другой на дискретном расстоянии так, что центры их отверстий лежат на носях, параллельных оптической оси установки.

5. Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью определения направления иэгибных колебаний и повышения надежности измерения, модуляционная система выполнена в виде двух блоков щелевых диафрагм, скрепленных между собой и развернутых относительно направления излучения на равные углы в противоположные стороны, оптическая проекционная система выполнена в виде двух объективов, а фоторегистратор — в виде двух фотоприемников, каждый блок щелевых диафрагм состоит из и пластинок, в каждой иэ которых выполненог прямоугольных отверстий, пластинки установлены параллельно одна другой на дискретном расстоянии так, что центры их отверстий лежат на л параллельных осях.

1259152

1259152

ФиаЗ в -o

11114 а

4$444t

4ьа 4

Составитель H.Солоухин

Редактор H.Èàðãoëèíà Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

Заказ 5114/41 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыл ий

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

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