Тензостанция для динамических испытаний Советский патент 1983 года по МПК G01L1/22 G01L25/00 

2, Тепзостапция по п. 1, о т л ичающаяся тем, что/ с целью предотвра1:;епия перегрузки усилительиого тракта переменного тока в режиме градуировки, предусилитель выполней п виде дифференциального усилителя постоянного тока с несимметричным выходом.

1. ТЕНЗОСТАНЩет ДЛЯ ДИНАМЬ ШСКИХ НС1ШТЛИЙЙ, содержащая закреплс1па1й на упругом элементе тензомост, одна диагональ которого соединена с 7 . предусилителем, постоянного тока, усилительный тракт переменного тока, подключеншлй к регистратору, задакиций генератор и связанный с ним управляемый коммутатор, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности динамической граду1фовки при статическом нагружении упругого элемента, в нее введен переключатель на два положения, одно из которых подключено К ВЫХОДУ предусилителя непосредственно, а второе - через управляемый коммутатор, при этом ВЫХОД переключателя соединен с ВХОДОМ усилительного тракта переменного тока, а вторая диагональ 8 $3 тензомоста соединена с источником (Л постоянного тока. 4/г ел со а

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть ис- пользовано, в частности, для регистрации- силы удара бойка в процессе нсш 1тан11й материалов на копрах повторного удара.

Известна тензостанция, предназначенная для измерения амплитуд и длительностей ударных импульсов при испытании материалов на ударную вязкость и содержащая тензорезисторы, укрепленные на подвижном элементе копра, усилитель переменного тока, амплитудньй детектор, фильтр и регистратор С 1 3.

Однако теизостанция не позволяет осуществлять градуировку с применением статической нагрузки.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является тензостанция для динамических испытаний, содержащая закрепленный на упругом элБменте тензомост, одна диагональ которого соединена с предусилителем,-источник постоянного тока, усилительный тракт переменного тока, подключенный к регистратору, задающий генератор и связанный с ним управляемый коммутатор С 23,

Недостатком такой тензостанции так же является невозможность осуществления динамической градуировки с применением статической нагрузки,

.Цель изобретения - обеспечение возможности динамической градуировки при статическом нагру7ке ши упругого элемента.

Поставленная цель достигается за счет того, что в тензостанцию для динамических испытаний, содержащую закреплейный на упругом элементе тензомост, одна диагональ которого соединена с предусилителем,. источник постоянного тока, усилительный тракт переменного тока, подключенный к регистратору, задающий генератор и связанный с ним управляемый коммутатор, вцеден переключатель на

два положения, одно из которых подключено к выходу предусилителя непосредственно, а второе - через упI равляемый коммутатор, при этом выход переключателя соединен с входом усилительного тракта переменного тока, а вторая диагональ тбнзомоста соединена с источником постоянного тока.

Кроме того, с целью предотвращения перегрузки усилительног-о тракта переменного тока в режиме градуировки, предусилитель выполнен в виде дифференциального усилителя постоянного тока с несимметричным выходом.

На чертеже представлена функциональная схема тензостанции для дина шчecкиx испытаний.

Тензостанция содержит тензорезисторы 1 и 2, наклеенные на боек 3 коп- ра, совершающего ударные нагрузки по образцу 4. Тензорезисторы 1 и 2 с резисторами 5 и 6 составляют тензо5 мост, подключенный к входам предварительного усилителя 7, выход которого соединен с первым входом 8 переключателя 9, выход которого соединен с входом усилителя переменного тока 10, к выходу которого последовательно подключены амплитудный детектор 11, фильтр 12 нижних частот и самописец 13.

Кроме того, выход предусилителя 7 через быстродействующий з равляемьп коммутатор 14 подключен к второму входу 15 переключателя 9, Управляющий вход быстродействующего коммутатора подключен к выходу генератора 16 импульсов, клемма 17 питания которого подключена к минусовой шине 18 источника питания через второе направление переключателя 9.

Быстродействующий управляемый коммутатор содерлшт в последователь ной ветви полевой (МОП) транзистор 19, в параллельной ветви нагрузочный. резистор 20 и выходной дополнительный усилитель 2I, выполненный, в частности, на полевых транзисторах,

В целом быстродействукщий управляемый Коммутатор 14 при подаче на .его управляю1дий вход импульсов с генератора 16 имеет коэффициент передаяи, равный 1, а при отсутствии им ульсов - коэффициент передачи, равЯЫ& нулю. Потери сигнала при МОП- транзисторе, находящемся в проводящем состояний, компенсируются усилением сигнала дополнительным усилителем 21.

Тензостанция работает в двух режимах: режше измерения амплитуды импульса (переключатель 9 в верхнем положении) и режиме статической гра7 дуирооки (переключатель 9 в нижнем положении).

Сначала тензостакция работает в режиме регистрации амплитуды импульса при испытании образцов на ударно-циклические . нагрузки. При ударе бойка 3 по образцу 4 импульсная деформация преобразуется тензорезисторами I и 2 в электрический сигнал, поступающий на прёдусилитель 7 и через первый вход переключателя 9 на усилитель 10 переменного тока. Усиленный импульсный сигнал детектирует ся амплитудным детектором П, и сглаяонвается фильтром 12 нижних частот и регистрируется в форме огибающей импульсов на самописце 13.

После испытания серии образцов и регистд)ации огибающих импульсов

электрических сигналов, переключатель 9 переводится в нижнее положение для проведения градуировки. Деформация бойка копра повторного удара, сжимаемого, например, на разрывной масшне с пог4011Ц}Ю тензорезисторов 1 и 2, преобразуется в электрический сигнал постоянного тока, который через предварительный усилителе 7 поступает на вход быстродействующего управляемого коммутатора 14. Сигнал на выходе управляемого коммутатора 14 представляет собой периодическую последовательность импульсов, частота повторения и длительность модулирования на амплитуде импульсов которых сооответстнуют параметрам ударного процесса копра. С выхода быстродействующего управляемого коммутатора 14 импульсы напряжения через второй вход 15 переключателя 9 поступают на усилитель Ю переменного тока и далее через детектор II и фильтр 12 на самописец 13.

Такш образом, на ленте самописца фиксируется огибающая импульсов электрических сигналов, соответствующая измеряемому ударному процессу, и градуировочная кривая, что дает возможность, сравнивая их между собой, расшифровать значения исследуемой величит-.

Предлагаемое устройство позволяет yifpocTHTb градуировку путем . дорогостоя1дих ударных стендов статической градуировкой.