Устройство для автоматической фиксации предела пропорциональности

Устройство для автоматической фиксации предела пропорциональности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

г

) ...,,„„..

1;:

САНИЕ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 564517

ОПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 26.06. 73(21) 1937383у28 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.07.775юллетень № 2g (45) Дата опубликования описания 19.08.77 (51) М. Кл.

601 В 7/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений н открытий (53) УДК 531.781.2:

:53 9. 3 (088,8 ) Б. П. Фридман (72) Автор изобретения

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ФИКСАЦИИ

ПРЕДЕЛА ПРОГ1ОРГГИОНАЛЬНОСТИ

Изобретение относится к средствам контроля прочностных параметров материалов.

Известно устройство, содержащее фазоинверсные каскады, фоторезистор, подсвечивающую лампочку накаливания, ограничитель, диодный мост и усилитель.

Однако это устройство не может обеспечить стабильной работы или требует значительных схемных доработок при ис- Ip пользовании дифференциально-трансформаторных датчиков усилия и при наличии фазо.вых рассогласований у сигналов, датчиков.

Наиболее близким по технической сущ- 15 ности и достигаемому результату к изобретению является устройство для определеI ния пределов упругости и текучести мате риалов, содержащее генератор питающего напряжения, дифференциально-трансформа- 20 горые датчики усилий и деформаций, обмотки питания которых соединены с генератором, усилитель переменного тока, выходом соединенный со стрелочным индикатором и реле с регулируемым током срабатыва- 25 ния, а также фазовращатель, связанный с выходом датчика уоилий.

Однако это устройство оказывается неспособным к автоматизированному непрерывному сопоставительному контролю сигна лов в системах, использующих датчики усилия и деформации, характеризуемые различными законами изменения амплитудно. фазовых кривых, С целью, автоматизации контроля и повышения точности измерения, устройстгo снабжено дополнительным фазовращателем подключенным к выходу датчика деформаций, делителем, выполненным в виде цепи из емкости и потенциометра, фоторезистора с попсвечивающим элементом, помещен» ных в камеру-экран,.и подключенным на выход делителя, инвертором, один выход которого соединен с усилителем переменного тока, последовательно соединенными усилителем-ограничителем, связанным с другим выходом инвертора, дискриминатором, детектором и усилителем тока, выход которого соединен с подсвечивающим эле ментом, вторыми последовательно связан»

564517 ными делителем, инвертором и усилителемограничителем, выход которого соединен с дискриминатором, а второй выход инвертора с усилителем переменного тока.

На чертеже изображена блок-схама устройства.

Устройство содержит генератор 1 питающего напряжения, дифференциально-трансформаторый датчик 2 усилий, дифференциаль но-трансформаторный датчик 3 деформа« ций, обмотки питания которых соединены с 1 енератором, фазоврашатель 4, подключенный к выходу датчика 2 усилий, через аттенюатор 5 напряжения, усилитель 6 15 переменного тока, к выходу которого через выпрямительный мост 7 подключены стрелочный индикачор 8 и одна из обмоток поляризованного реле 9, в цепь второй обмотки которого подключен переменный ре- 2О зистор 10 регулировки чувствительности или тока срабатывания реле 9 по его пер. вой обмотке.

Устройство для автоматической фиксации предела пропорциональности содержит также дополнительный фазоврашатель 11, подключенный к. выходу датчика деформаций, комплексный RC — делитель, выполненный в виде цепи из емкости потенциометра 12 и фоторезистора 13 с подсвечи- зо вающим элементам ХЯ„, шиаешеныь х в камеру-экран 15, подключенный на выход делителя, инвертор 16, один выход которого соеиинен с усилителем 6 переменного тока, последовательно соединенные уси- 35 литель 17, соединенный с другим выходом инвертора 16, дискриминатор 18, детектор 19, сглаживающий фильтр 20 и усили.тель 21 тока, выход которого связан с подсвечиваюшим элементом 14,:вторые 40 последовательно соединенные делитель 22, .иивертор 23 и усилитель-ограничитель 24, выход которого соединен,с дискриминатором

18, а второй выход инвертора 23 — с усилителем 6 переменного тока. 45

Фазоврашатели 4 и 11 выполнены в виде составных инверсно-повторительных узлов.

Устройство работает следующим образом. Сигналы от датчиков 2 усилий и 3 деформаций, имеюших в общем случае произвольные амплитудно-фазовые характеристики, поступают на входы фазоврашателей 4 и 11 и в процессе растяжений об- 55 разца (после предварительного выравнивания уровней канальных напряжений аттенюатором 5) сохраняются равными друг другу по уровню при работе испытуемого образца в области упругих деформаций. Однако вследствие индивидуальных расхождений фазово-амплитудных характеристик да чиков 2 и 3, сигналы поступаюшие с выходов этих датчиков, даже при работе образца в зоне.упругих деформаций, оказываютс взаимно-смешенными по фазе, причем в пр.;= цессе упругого растяжения образца угол фазового сдвига между сигналами, постугаошими на входы инверсно-повторительных узлов, все время изменяется.

Это вызывает взаимное смешение по фазе сигналов, снимаемых с потенциометра 12 и делителя 22 на входы и верторов

16 и 23. В соответстии с этим к исход=ной разности фаз канальных сигналов, воздействуюших на входы усилителей -ограничителей 17 и 24 при отсутствии фазового рассогласования сигналов датчика алгебраически прибавляется дополнительная разность фазовых углов, обусловленная возникаюшим фазовым сдвигом между выходными сигналами датчиков 2 и 3.

В зависимости от величины и знака ука занной дополнительной разности фаз сигналов, воздействуюших на усилители-ограничители 17, 24 соответственно изменяется, отклоняясь от исходного значения, и скважность прямоугольных периодических импульс сов на выходе фазового дискриминатора 18, .что, в свою очередь, изменяет выпрямленное детектором 19 и сглаженное фильтром

20 напряжение.

Вызванное этими изменениями отклонение выходного тока усилителя 21 влечет за собой алгебрическое приращение тока накала подсвечивающего элемента 14 и, соответственно, изменение величины сопротивления фоторезистора 13.

Происходяшие при этом изменения в параметрических соотношениях, характеризующих коэффициент передачи комплексного делителя, содержащего элементы 12, 13 и

14, вызывают автоматическую фазовую перестройку канала деформации, где автономно создается динамически изменяющийся фазовый сдвиг, который отвечает по величине, но противоположен по знаку текущим расхождениям фазовых, углов сигналов датчиков, С выходов инверторов 16,23 на симме;-ричные входы двухканального дифференциашного усилителя переменного тока 6, независимо от индивидуальных особенностей фазово-амплитудных характеристик датчиков 2 и 3, подаются скомгонсированные по взаимному фазовому сдвигу сигналы, уровни которых, плавно изменяюшиеся в процессе испытания образца, сопоставляются дифференциальным усилителем 6, разностный

564517 сигнал с выхода которого регистрируется стрелочным индикатором 8.

В момент достижения образцом предела упругости или текучести срабатывает поляризованое реле 9, контактами которого осушествляется как останов исполнительной установки, так и включение светового индикатора (на чертеже не показаны), оповешаюшего о достижении испытуемым 16 обьектом предельного прочностного состояния.

По сравнению с известными средствами. соответствующего назначения и класса на- стоящее устройство имеет более.высокую 15 разрешаюшую способность и оперативность измерений, обеспечивает автоматическую самоадаптацию к датчикам усилия и деформаций различных типов, позволяет полностью автоматизировать процесс определе- 26 ния прочностных параметров контролируе: мых изделий. Ф

Формула изобретения 25

Устройство для автоматической фиксации предела пропорциональности, содержащее генератор питающего напряжения, дифференциальногрансформаторные датчики усилий и деформаций, обмотки питания которых соединены с генератором, фазоврашатель, соединенный с выходом датчика усилий, усилитель переменного тока, соединенный с выходом усилителя стрелочный индикатор и реле с регулируемым током срабатывания, отл и ча ю шее с я тем, что, с целью автоматизации контроля и повышения точности измерения, оно снабжено дополнительным фазовращателем, подключенным к выходу датчика деформации, делителем, выполненным в виде цепи из емкости и потенциометра, фоторезистора с подсвечивающим элементом, помещенных в камеру-экран, и подключенным на выход делителя, инвертором, один выход которого соединен с усилителем переменного тока, последовательно соединенными усилителем-ограничителем, соединенным с драим выходом инвертара, дискриминатором, детектором и усилителем тока, l3bt» ход которого соединен с подсвечиваюшим элементом, вторыми последовательно соединенными делителем инвертором и усилителем -ограничителем, выход которого соединен с дискриминатором, а второй выход инвертора - с усилителем цеременного тока.

564517

Составитель О. Строганов

Редактор Г. Кузьмина Техред О. Луговая Корректор С. Патрушева

Заказ 2135,/206 Тираж 907 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1l3O35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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