Устройство для измерения усталостной долговечности конструкций Советский патент 1988 года по МПК G01N3/32 

а

.I

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для ичме)ения усталостной долговечности конструкции.

Цел) изобретения - повышение точности измерения путем регистрации переменных деформаций произвольного вида.

На чертеже изображено устройство для измерения усталостной долговечности конструкций.

Устройство содержит тензометричес- кий преобразователь 1 деформации, усилитель 2, выпрямитель 3, два бло- ка Д и 5 нелинейного преобразования, два блока 6 и 7 дифференцирования,два блока 8 и 9 вьщеления знака, нуль-орган 10, аналого-цифровой преобразователь 11, сумматор 12, блок 13 сравнения, счетчик 14 времени, блок 15 опорного сигнала и регистратор 16. Блок 5 нелинейного преобразования содержит операционный усилитель 17 и две матрицы 18 и 19 сопротивлений.

Устройство для измерения усталостной долговечности конструкций работает следующим образом.

Сигнал с выхода тензометричес- кого преобразователя 1, пропорцио- нальный напряжению б в исследуемой точке конструкции, через усилитель 2 поступает на вход выпрямителя 3, с выхода которого сигнал, пропорциональный (б| , поступает на вход пер- вого блока 4 преобразования. С выхода блока 4 нелинейного преобразования сигнал, пропорциональный IG , где m - показатель наклона кривой выносливости, поступает на вход ана- ЛО1-О-ЦИФРОВОГО преобразователя 1 1 , запуск которого производится по сигналу с выхода нуль-органа 10 в момен равенства нулю первой производной напряжения G по времени. Цифровой код с выхода аналого-цифрового пре- образователя 11, пропорциональный JGl, для точек, соответствующих экстремумам функции G (t), поступает на чход сумматора 12, который вместе со счетчиком 14 времени перед начало измерения обнуляется. В блоке 13 сравнения производится сравнение зна сигнала напряжения G с выхода усилителя и его второй производной по времени с выхода блока 7 дифференцирования. Сигнал сравнения с выхода блока 13 поступает на второй вход сумматора 12 таким образом, что при

5 0 5

0 Q с

неравенстве знаков процесса напряжения и его второй производной (положительные максимумы и отрицательные минимумы) код с выхода аналого-цифрового преобразователя 11 складывается с содержимым сумматора, а при совпадении знаков (положительные минимумы и отрицательные максимумы) код вычитается из содержимого сумматора. Таким образом, в сумматоре 12 содержится цифровой код, пропорциональный накапливаемой повреждаемости D, а в счетчике времени - код, пропорциональный длине реализации Т.

Коэффициент передачи блока 5 нелинейного преобразования определяется отношением проводимостей матриц 18 и 19 сопротивлений, которые соответственно пропорциональны времени реализации Т и накопленной повреждаемости D. Таким образом, коэффициент передачи блока 5 нелинейного преобразования (и сигнал на его выходе) устанавливается пропорциональным величине измеряемой усталостной долгоТвечности Т - , величина которой

индицируется на табло регистратора 16. Форму л- а изобретения

Устройство для измерения усталостной долговечности конструкций, содержащее последовательно соединенные тензометрический преобразователь деформации и усилитель, нуль-орган, первый блок нелинейного преобразования, сумматор, блок опорного сигнала, второй блок нелинейного преобразования, выполненный в виде операционного усилителя, подключенной к его входу первой матрицы сопротивлений, второй матрицы сопротивлений, -соединенной с выходом и входом операционного усилителя, соединенный с последним своим входом регистратор, блок сравнения и счетчик времени, выход которого подключен к управляющему входу первой матрицы сопротивлений, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при воздействии на конструкцию переменных широкополосных нагрузок, оно снабжено выпрямителем, подключенным между выходом усилителя и входом первого блока нелинейного преобразования, соединенным с его выходом своим первым входом аналогоцифровым преобразователем, второй вход которого подключен к выходу нуль- органа, а выход соединен с первым входом сумматора, и двумя последова- тельно соединенными блоками дифференцирования, вход первого из которых соединен с выходом усилителя, а выход - с входом нуль-органа, а выход которого посредством первого блока выделения знака подключен к первому

входу блока сравнения, соединенного вторым входом посредством второго блока выделения знака с выходом усилителя, выход блока сравнения подключен к второму входу сумматора, выход которого соединен с управляющим входом второй матрицы сопротивлений, а вход первой матрицы сопротивлений подключен к выходу блока опорного сигнала.

Изобретение относится к испытательной технике для измерения усталостной долговечности. Цель изобретения - повышение точности при воздействии переменных широкополосных нагрузок путем использования блоков, позволяющих суммировать повреждения от сложных циклов. Сигнал с выхода преобразователя 1 через усилитель 2 поступает на вход выпрямителя 3, с выхода которого сигнал поступает на вход первого блока преобразования. С выхода блока 4 нелинейного преобразования сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 11. Цифровой код с выхода аналого- цифрового преобразователя 11 поступает на вход сумматора 12, который вместе со счетчиком 14 времени обнуляется. Сигнал сравнения с выхода блока 13 поступает на второй вход сумматора 12. При неравенстве знаков код складывается с содержимым сумматора, а при равенстве вычитается. В сумматоре 12 содержится цифровой код, пропорциональный накапливаемой повреждаемости, а в счетчике времени - код, пропорциональный длине реализации. Коэффициент передачи блока 5 определяется отношением проводимос- тей матриц 18 и 19 сопротивлений, т.е. пропорционален величине измеряемой усталостной долговечности. 1 ил. С ( сл