Устройство для измерения деформаций Советский патент 1986 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрическим устройствам для измерения деформаций, и может быть использовано для измерения деформаций крунногабаритных узлов и деталей в нроцессе работы в условиях электромагнитных помех.

Цель изобретения - повышение информативности при контроле деформации в п точках конструкции.

На чертеже схематически изображено устройство для измерения деформации.

Устройство содержит тензомосты 1 (всего их п), в диагонали питания которых включены фотодиоды 2, блок 3 управления тен- зомостами 1, выполненным в виде управляющего элемента 4, источника 5 излучения, первого светоделительного элемента 6, второго светоделительного элемента 7 и л светофильтров 8. В измерительную диагональ каждого тензомоста включен электрооптический преобразователь, выполненный в виде жидкокристаллической панели 9 с полупрозрачным 10 и зеркальным 11 электродами, электрод 11 подключен к одним выходным гпинам тензомостов 1 непосредственно, а электрод 10 - к другим шинам через разделительные диоды 12. Устройство содержит также фотоприемник 13, регистратор 14, в который входит блок 15 обработки данных, и световод 16.

Устройство для измерения деформаций работает следуюшим образом.

Под действием управляюш,его сигнала с управляюшего элемента 4 источник 5 излучает в первый светоделительпый элемент 6 световой ноток, длина волны которого соответствует длине волны пропускания одного из светофильтров 8. Пройдя через световод 16, световой поток попадает во второй светоделительный элемент 7, который направляет этот поток -на светофильтры 8 и жидкокристаллическую панель 9. Поскольку длина волны светового потока равна длине волны пропускания только одного из светофильтров 8, то только фотодиод 2, находя- Ш.ИЙСЯ напротив этого светофильтра, осве- шен. Под действием света фотодиод 2 вырабатывает фото ЭДС, которой запитывается тензомост 1. Напряжение разбаланса тензомоста 1, определяемое деформацией, прикладывается к электродам 10 и 11 жидкокристаллической панели 9. Диоды 12 служат для развязки тензомостов 1.

Световой поток, который второй светоделительный элемент 7 направляет на жидкокристаллическую панель 9, проходит через полупрозрачный электрод 10 и отражается от зеркального электрода 1 1, а интенсивность отраженного светового потока зависит от величины напряжения, приложенного к элект- трода.м 10 и 11, т. е. от напряжения разбаланса тензомоста 1. При изменении деформации объекта в месте, контролируемом

5

0

0

5

0

5

5

0

тензомостом 1, происходит изменение величины напряжения разбаланса тензомоста 1 и, соответственно, изменение величины приложенного к электродам 10 и 11 напряжения и, следовательно, изменение интенсивности отражаемого электродом 11 светового потока пропорционально изменению деформации. Отраженный световой поток, интенсивность которого пропорциональна величине разбаланса тензомоста 1, через второй светоделительный элемент 7, световод 16 и первый светоделительный элемент 6 нопадает на фотоприемник 13, преобразуюш,ий световой сигнал в электрический, который далее поступает на вход блока 15 обработки данных.

В блоке 15 обработки данных в соответствии с калибровочной характеристикой тензо.моста 1, поступаюш,ей на управляющий вход блока 15 обработки данных с выхода управляюшего элемента 4, производится обработка поступающей инфор.мации, определяется величина деформации в месте, контролируемом тензомостом 1, а результаты регистрируются регистратором 14. Затем под действием управляющего сигнала с управляющего элемента 4 длина волны, излучаемой источником 5 излучения, становится равной длине волны пропускания другого светофильтра 8 и фото ЭДС фотодиода 2, находящегося напротив этого светофильтра, запитывает соответствующий тензомост 1, а интенсивность отраженного от электрода светового потока зависит уже от ве.1пчины деформации в месте, контролируемом этим тензомостом 1. Затем под де1 ствием управляющего сигнала с элемента 4 источник 5 излучения излучает световой поток, длина волны которого соответствует длине волны пропускания следующего светофильтра и процесс измерения продолжается.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения деформаций, содержащее тензомост с источником питания, включенным в диагональ питания тензомоста, электрооптический преобразователь, включенный в измерительную диагональ тензомоста, световод, фотоприемник и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности при контроле деформации в п точках конструкции, оно снабжено л-1 тензомостами с источниками питания, блоком управления тензо.мостами, выполненным в виде последовательно соединенных управляющ,его элемента и источника излучения, первого светоделительного элемента, размещенного по ходу светового потока между источником излучения и световодом, второго светоделительного элемента, размещенного по ходу светового потока между световодом и электрооптическим преобразователем, и п светофильтров, оптически связанных с вторым светоделительным эле1278571

34

ментом, фотоприемник оптически связан с2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,

первым светоделительным элементом, элект-что электрооптический преобразователь вырооптический преобразователь подключен кполнен в виде жидкокристаллической панеизмерительной диагонали каждого тензомос-ли с полупрозрачным и зеркальным электа, выход управляющего элемента связан с тродами, один из которых подключен к одной

регистратором, источник питания каждоговыходной шине каждого тензомоста, а другой

тензомоста выполнен в виде фотодиода, ачерез развязывающие диоды - к другой

каждый светофильтр оптически связан с со-выходной шине тензомоста. ответствующим фотодиодом.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения деформаций крупногабаритных узлов и деталей. Целью изобретения является повышение информативности при контроле деформации в п точках конструкции. Цод действием управляющего сигнала с управляющего элемента 4 источник 5 излучения излучает световой поток. Цо- ток через первый светоделительный элемент 6, световод 16, второй светодели- тельный элемент 7 попадает через полупрозрачный электрод 10 жидкокристаллической панели 9 на зеркальный электрод II. Один из п светофильтров 8 пропускает излучение на соответствующий ему фотодиод 2. Тензомост 1 запитывается. При возникновении деформации разбаланс тензомоста I приводит к изменению напряжения, прикладываемого к электродам 10, 11. Цри этом изменяется интенсивность светового потока, отражаемого электродом 11, что регистрируется регистратором 14. Выбирая другую длину волны источника 5 излучения, подключают следующий тензомост, измеряющий деформацию в другой точке конструкции. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. сл го оо сд