Установка для автоматической регистрации внутреннего трения в материалах Советский патент 1984 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, а именно к устройствам для автоматической регистрации внутреннего трения в материалах.

Известно устройство для регистрации внутреннего трения в материалах, содержащее крутильный маятник с электромагнитным вибровозбудителем, датчик угла поворота инерционного тела крутильного маятника, подключенный к блоку обработки информации 1.

Недостатком устройства является высокая трудоемкость испытаний из-за работы устройства в неавтоматическом режиме.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является установка для автоматической регистрации внутреннего трения в материалах, содержащая крутильный маятник с электромагнитным вибровозбудителем, датчик угла поворота инерционного тела крутильного маятника, включенный в автоколебательную систему возбуждения, и прибор для регистрации мощности возбуждения 2.

Однако известная установка обладает недостаточной точностью измерения внутреннего трения при повыщенной температуре из-за закручивания образца при релексации остаточных напряжений, в результате которого происходит контролируемое измерение среднего расстояния между инерционным телом крутильного маятника и электромагнитным вибровозбудителем, что приводит к неконтролируемому изменению затрачиваемой на возбуждение колебаний мощности.

Целью изобретения является повышение точности за счет компенсации закручивания образца при повышенной температуре.

Поставленная цель достигается тем, что установка для автоматической регистрации внутреннего трения в материалах, содержащая крутильный маятник с электромагнитным вибровозбудителем, датчик угла поворота инерционного тела крутильного маятника, включенный в автоколебательную сис-тему возбуждения, и прибор для регистрации мощности возбуждения, снабжена поворотной относительно оси колебаний платформой, на которой установлены электромагнитный вибровозбудитель и датчик угла поворота, и последовательно соединенными усилителем, постоянного тока, подключенным к датчику угла поворота, интегрирующим усилителем, усилителем мощности и электроприводом, соединенным с поворотной платформой.

Размещение электромагнитного вибровозбудителя и датчика угла поворота на поворотной платформе, приводимой в движение электроприводом, подключенным к схеме автоматического поддержания постоянства зазора между электромагнитным вибровозбудителем и инерционным телом

крутильного маятника, приводит к повыщению точности измерений за счет компенсации угла закручивания образца при повыщенной температуре.

На фиг. 1 представлена функциональная схема установки; на фиг. 2 - крутильный маятник.

Установка содержит датчик 1 угла поворота и электромагнитный вибровозбудитель 2 в виде пары электромагнитов, включенным в автоколебательную систему возбуждения, в состав которой входят также усилитель 3, вход которого соединен с датчиком 1 угла поворота, ограничитель 4 амплитуды, вход которого соединен с выходом

5 усилителя 3 и одним из входов устройства 5 сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника 6 опорного напряжения, управляемый аттенюатор 7, сигнальный вход которого соединен с выходом ограничителя 4, управляющий вход с выходом устройства 5 сравнения, а его выход соединен с входом усилителя 8 мощности. Выход усилителя 8 мощности соединен с входом квадратора 9 и электромагнитным вибровозбудителем 2, выход квадратора 9 сое5 динен с прибором 10 для регистрации мощности возбуждения, выход датчика 1 угла поворота также соединен с входом усилителя 11 постоянного тока, выход которого сое динен с входом интегрирующего усилителя 12, выход которого через второй усилитель

0 13 мощности соединен с входом электропривода 14, вал которого механически соединен с поворотной платформой 15, которая установлена на станине 16 колебательной системы крутильного маятника и на которой закрепляются датчик 1 угла поворота и элект ромагнитный вибровозбудитель 2.

Колебательная система крутильного маятника состоит из инерционной детали стержня 17 с грузами 18, подвижного 19 и неподвижного 20 зажимов, в которых закреплен

0 исследуемый образец 21.

Образец помещается в печь 22. Собственный вес крутильного маятника,- подвещенного на тонкой нити 23 через блоки 24, уравновещивается грузом 25. Паразитные изгибные колебания образца устраняются демп фером 26.

Установка работает следующим образом. Напряжение на выходе датчика 1 угла поворота пропорционально отклонению крутильного маятника от нулевого положения.

Q Это напряжение, усиленное усилителем 3, поступает на ограничитель 4 и на устройство 5, где сравнивается с опорным напряжением, поступающим с источника 6. Напряжение рассогласования с выхода устройства 5 сравнения управляет работой ат5 тенюатора 7. Сигнал с ограничителя 4 через управляемый аттенюатор 7 поступает на электромагнитный вибровозбудитель 2 и квадратор 9, к выходу которого подклю

УСТАНОВКА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГИСТРАЦИИ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ В МАТЕРИАЛАХ, содержащая крутильный маятник с электромагнитным вибровозбудителем, датчик угла поворота инерционного тела крутильного маятника, включенный в автоколебательную систему возбуждения, и прибор для регистрации мощности возбуждения, отличающаяся тем, что, с целью повыщения точности за счет компенсации закручивания образца при повыщенной температуре, она снабжена поворотной относительно оси колебаний платформой, на которой установлены электромагнитный вибровозбудитель и датчик угла поворота, и последовательно соединенными усилителем постоянного тока, подключенным к датчику угла поворота, интегрирующим усилителем, усилителем мощности и электроприводом, соединенным с поворотной платформой.