Муаровая установка для исследования деформаций тонкостенных элементов Советский патент 1986 года по МПК G01B11/16 

Изобретение относится к технике лабораторных испытаний напряженного состояния тонкостенных конструктивных элементов и может быть использовано для оценки прочностных свойств тонкостенных пластин.

Целью изобретения является повышение точности путем повьшения контрастности муаровых полос, что достигается двойным экспонированием муаровых полос через объектив на матрицу из фотореле с последующим их воспроизведением посредством электронной схемы на табло с индикаторами

На чертеже изображена схема установки.

Установка содержит вертикальный и горизонтальньй цилиндрические экраны 1 и 2, на внутренней поверхности которых нанесены полосы растра, тонкостенный испытуемый образец 3, исполнительньй электродвигатель Д нагрузочного устройства, ра- гу 5 установки; 6,7 и 8, 9 - шаговые электродвигатели устройств перемещения вертикального и горизонтального экранов соответственно с шириной шага (хода), равной расстоянию между полосами растра экранов 1 и 2, объектив 10, матрицу lien фотореле регистр 12 с двумя ячейками памяти и со входом Сброс, распределитель 13, например шаговый искатель на пять выходов, тактовый генератор 14, источник электрической энергии 15, табло с п индикаторами 16, управляемый переключатель 17, линию задержки 18, блок 19 п - схем И на два входа каждая.

На раме 5 муаровой установки размещаются исполнительньй электродвигатель 4 нагрузочного устройства испытуемого образца 3 и шаговые электродвигатели 6,7 и 8, 9 устройств перемещения вертикального 1 и горизонтального 2 экранов с нанесенными на их внутренних цилиндрических поверхностях полос растра в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В отверстии вертикального экрана 1 установлен объектив 10, оптическая ось которого направлена на поверхность испытуемого образца 3 с одной стороны и на фоточувствительные элементы матрицы 11 сп-фотореле.

Электрические выходы каждого из п-фотореле подключены через параллельно соединенные между собой уп-

25

606752

равляемый переключатель 17 и ли-нию задержки 18 к входам схем И 19, выход каждой из которых подключен к соответствующему управляющему

5 входу п-ого индикатора табло 16. Выход источника электрической энергии 15 подсоединен ко входу табло 16 и ко входу тактового генератора 14, выход которого подключен ко входу

распределителя 13, к электрическим входам п-фотореле матрицы 11 и через регистр 12 - к управляющим входам переключателей 17. Выходы распределителя 13 соединены с электричес кими входами шаговых электродвигателей 6-9.

Интервал времени задержки линий задержек 18 равен времени перемеще- ния экрана 1 (2) за один такт време20 ни работы тактового генератора 14. При этом длина хода шаговых электро- i двигателей 6-9 устройств перемещения экранов 1 и 2 (длина шага) равна расстоянию между полосами растра, нанесенного на экраны 1 и 2.

Муаровая установка работает следующим образом.

Электрическая энергия от источника 15 поступает на входы п-инди- каторов табло 16 и на вход тактово- го генератора 14. Индикаторы на табло 16 не высвечиваются, так как на их управляющие входы не поданы управляющие сигналы с выхода схем И

35 19. Тактовый генератор 14 вырабатывает управляющий импульс, которьй поступает на вход регистра 12 и запоминается в нем, а также поступает через распределитель 13 на соот40 ветствующие входы электрических двигателей 4, 6-9 для нагружения испытуемого образца 3 и для перемещения экранов 1 или 2. Кроме того, тактовый импульс с выхода тактового гене-

45 ратора 14 поступает на электрические входы п-фотореле матрицы 11.

В зависимости от вида исследований деформаций тонкостенного образца 3 в первом такте может отсутство50 вать нагрузка этого образца либо

одно из перемещений экранов 1 или 2j определяемые электрической схемой шагового искателя 13.

При поступлении управляюшдх элек55 трических сигналов на фотореле матрицы 11 часть их срабатывает под действием светового потока: от отражающих поверхностей экранов 1, 2 и

испытуемого образца 3 при наложении светового изображения чередующихся муаровых полос растра. Выходные сигналы включенных (сработанных) фотореле матрицы 11 поступают в линии задержки 18.

При появлении тактового импульса на выходе тактового генератора 14 происходит переполнение ячеек памяти регистра 12. С помощью выходного сигнала регистра 12 срабатьгаает управляемый переключатель 17, который подготавливает электрическую цепь подачи сигнала на один из входов схем И 19. Кроме того, второй тактовый импульс повторно подготавливает к работе все фотореле матрицы 1 1 , которые срабатывают под действием светового потока от сформированных муаровых полос при перемещении экранов 1 или 2 с полосами растра или при нагрузке испытуемого образца 3. Выходные сигналы включенных (сработанных) фотореле матрицы 11 поступают вновь на входы линий задержек 18 и переключателей 17 С выходов переключателей 17 сигналы поступают на одни входы схем И 19, на другие входы которых к этому моменту времени поступят сигналы с выходов линий задержек 18. Сработают те схемы И 19, на оба входа которых будет подано напряжение с выходов фотореле матрицы 11.

Под действием выходных сигналов схем И 19 включаются индикаторы табло 16. Работа предлагаемой муаровой установки для исследования данного вида деформации испытуемого образца 3 заканчивается. На табло 16 высвечиваются индикаторы, ветствующие ,муаровь1м полосам при двойном фотсграфирова НИИ.

2606754

Формула изобретения

1. Муаровая установка для исследования деформаций тонкостенных элементов, содержащая раму, установлен- 5 ные на ней с возможностью перемещения два экрана, выполненные с поверхностями в виде участков цилиндра с нанесенными на них полосами растра вдоль образующей внутренних поверх 0 ностей, объектив, связанный с одним из экранов, выполненным с центральным отверстием, захват, расположенный в центре цилиндра, устройство для перемещения экранов в двух вза 5 имно перпендикулярных плоскостях,

нагрузочное устройство с исполнительный электродвигателем и связанный с ним блок управления, отличающаяся тем, что, с целью .повы20 шения точности путем повьшения контрастности муаровых полос, она снабжена матрицей с фотореле, установлен- ной в фокусе объектива, табло с индикаторами, связанным через блок

25 управления с матрицей фотореле, а устройство для перемещения экранов выполнено в виде двух шаговых электродвигателей, связанных с соответствующие экраном и с блоком управления.

30 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что блок управления выполнен в виде источника электрической энергии, связанного с ним тактового генератора, выход которого

35 связан с входом матрицы фотореле,

регистром и с шаговыми электродвигателями, схем И, связанных каждая двумя своими входами посредством управляемого переключателя и линии 40 задержки с соответствующими фотореле матрицы, а выходом - с соответствующим индикатором табло, регистра с двумя ячейками памяти и переключателей, управляемые входы которых связаны с выходом регистра.

Изобретение относится к технике лабораторных испытаний напряженного состояния тонкостенных конструктивных элементов и может быть использовано для оценки прочностных свойств тонкостенных пластин. Цель - повьшение точности путем улучшения контрастности муаровых полос. На раме установлены экраны, представляющие собой участки цилиндра, в центре которого размещен захват для образца. Один из экранов выполнен с центральным отверстием, связанным с объективом, в фокусе которого установлена матрица с фотореле. С блоком управления связаны табло с индикаторами и шаговые электродвигатели для перемещения экранов. Изображение муаровых полос при помощи объектива проецируется на матрицу из фотодиодов и преобразуется в электрические сигналы, которые после обработки в электронной схеме установки подаются на световое таб-. ло. При зтом многократное эксцони- рование не приводит к ухудшению контрастности «наложенных муаровых картинок, поскольку она определяется только контрастностью светящейся и несветящейся точек табло, 1 з,п, ф-лы, 1 ил. I О) С N9 О) О Од ч СП

Редактор Н.Горват

Составитель В.Чернов Техред Л.Олейник

Заказ 5214/36 Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

1 S

Корректор М.Самборская