Тензометрическое устройство Советский патент 1985 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к измери тельной технике, а именно к тензо метрин. Известно .тензоме7ричес ое устройство, содержащее генератор напря жения несущей частоты, тензомост, усилитель, фазочувсчгвительный демо дулятор и регистрирующий прибор СП Недостатком устройства является низкая точность измерения деформаций Наиболее близким к изобретению по техническо: сущности является тензо метрическое устройство, содержащее тензомост с измерительным переменным резистором, источник постоянного тока. для питания тензомоста и нуль-ин дикатор 2. Недостатком устройства является невозможность определения всех составляющих цикла деформаций. Цель изобретения - повышение информативности. Указанная цель достигается тем, что тензометрическое устройство, содержащее тензомост с измерительньм переменным резистором, первый источник постоянного тока для питания тензомоста и нуль-индикатор, снабжено последовательно соединенными переклю ателем, включенным в измерительную диагональ тензомоста, выпрямителем, усилителем и вторым источником постоянного тока для питания тензомоста интегратором, включенным между переключателем и нуль-индикатором, и полумостом, подключенным к усилителю. На, фиг.1 представлена блок-схема тензометрического устройства, на фиг.2 - диаграммы, поясняющие его ра боту J на фиг.З - блок-схема многоканального тензометрического устройства. Тензометрическое устройство содержит тензомост 1 с измерительным переменным резистором 2, источник 3 постоянного тока для питания тензомоста 1, нуль-индикатор А, последова тельно соединенные переключатель 5, включенный в измерительную диагональ текзомоста, фазочувстйительный вьшря митель 6, усилитель 7 и второй источник 8 питания, интегратор 9, вкл чанньй между переключателем 5 и нуль шодикатором 4, полумост 10, подклю ченный к усилитблю 7, приспособление II для регистрации баланса тензомоста. Устройство работает следующим образом. В отсутствии деформации фиг.2а) i О вьшрямитель 6 переключателем 5 отключен от измерительной диагонали тензомоста. Подвижный контакт измерительного переменного резистора 2 находится в произвольном положении, которое характеризуется показанием 0 приспособления 11 для регистрации баланса тензомоста. Напряжение на выходе теизомоста 1 равно U,Conrt СФИГ.26). Указатель нуль-индикатора 4 нахо дится в положении, отличном от нуля. Подвижный контакт измерительного переменного резистора 2 перемещают до положения 0, , при котором ток в измерительной диагонали тензомоста отсутствует. При зтом напряжение на выходе интегратора 9 Ug U О (фиг.2в). К исследуемому объекту прикладывается динамическая нагрузка. Возникают динамические деформации (фиг.2г) типа ..иЫ1 + , где t« . средняя деформация цикла, - 1амплитуда цикла деформаsinvOt ) характеризует синусоидальиьй закон изменения деформации. При этом 0 © и напряжение U (фиг.2д) определяется выра кением U,U U4-Sm(), где и,Umay -I-limit -среднее напряжения цикла, - амплитуда напряжения. В измерительной диагонали возникает ток, он поступает на вход интегратора 9. Динамическая составляющая напряжения и, в интеграторе 9 подавляется и .на его выходе появляется постоянное напряжение, Ug , которое поступает на вход нуль-индикатора 4 {фиг. 2е)., Указатель нуль-индикатора 4 отклоняется от нулевого положения. Подвижный контакт измеритель3ного переменного резистора 2 переме щают до нового положения 0, при ко тором ток в измерительной диагонали тенэомоста отсутствует, т.е. 11, О (фиг.2ж). Тенаомост уравновешивается по ст тической ооставляющей сигнала в диа гонали. На одии из тензорезисторов полумоста 10 передается деформация f.Q Е ,+ fi SihiOt fо , подобная деформации , т.е. частотам) и фаза fg деформации Е., равны частоте О фазе % деформации t . Величины .1, t . могут не совпадать с Vn личинами , д , ч7, (фиг.2з), , ( но U 0. На входе усилителя 7 появляется напряжение Ь,„ и,+-С((51иОЬ Ро) (фиг,2и), которое в усилителе 7, представляющем собой усилитель-огра ничитель, преобразуется в П-образиое напряжение (фиг.2к). При этом постоянная составляющая в сигнале с полумоста 10 усилителем-ограничителем подавляется. Напряжение U подается на управляющий вход выпрямителя 6, которьй включается переключателем 5 в диагональ тензомоста. Напряж ение 0(0 1X1, и, 0) (фиг.2л) однополупериодно вьшрямляется Сфиг.2м) и подается на вход интегратора 9, на выходе которого появляется постоянное напряжение Ug, пропорциональное амплитуде и (фиг.2н). Это напряжение подается на вход нуль-индикатора 4, у1 азатель которого отклоняетс от нулевого положения. . 54 Подвижный контакт измерительного переменного резистора 2 перемещают до нового положения © , при котором ток в измерительной диагонали ртсутству-ет, т.е. U4 0(фиг.2о). Тензомост оказьтается уравновешенным по aMnjm- тудной составляющей сигнала. Фазочувствительный тип вьшрямителя, управляемого П-образиым напряжением, синхронным измеряемому, обеспечивает высокую чувствительность устройства около О и повьппает точность уравновешивания. Средняя деформация цикла i и амплитуда цикла деформаций ( определяются по известным эависимостям с учетом значений ( - 0h ) и (в - 0п) « соответствующих козффициентов преобразования тензометрического устройства. Тензометрическое устройство может быть выполнено многоканальным для определения деформации во многих точ- ках исследуемого объекта (фиг.3j. В этом случае оно содержит и измерительных каналов и переключатель 12 каналов. Каналы имеют общий источник 3 питания и общий внутренний полумост с измерительным переменным резистором 2 и приспособлением 11 для регистрации баланса тензомоста. Применение тензометрического устройства позволит повысить информативность контроля за счет определения соста вляющих гармонического, прямоугольного, трапецеидального и других циклов деформаций во многих точках исследуемого объекта.

ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содерясащее тензомост с измерительным переменным резистором, первый источник постоянного тока для питания тензомоста и нуль-индикатор, о т л и - . чающееся тем, что, с целью повьшения информативности, оно снабжено последовательно соединенными переключателем, включенным в измерительную диагональ тензомоста, выпрямителем, усилителем и вторым источ НИКОМ постоянного тока для питания тензомоста, интегратором, включенным мелду переключателем и нуль-индикатором, и полумостом, подключенным к усилителю. (Л С сд 00 4 сл