Устройство для измерения максимальной нагрузки при прочностных испытаниях Советский патент 1988 года по МПК G01N3/06 

Нг

и

Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться для контроля прочностных свойств материалов.

Цель изобратения - упрощение конструкции и повьшение надежности измерения за счет уменьшения количества электронных блоков в устройстве,

На чертеже представлена блок-схе- на предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов ключ 2, счетчик 3 и цифровой индикатор 4j последовательно соединенные резистор 5, диод 6, пороговый элемент 7 и блок 8 управления силовоз- будителем, датчик 9 усилия, соединенный с еТо выходом усилитель 10 и цифроаналоговый преобразователь (иДЛ) 11. Выход счетчика 3 через ЦАП 11 соединен с входом усилителя 10, Ьыход которого соединен с управляю-- щнм входом ключа 2, Вход усилителя 10 также соединен с резистором 5, а выход - с диодом 6,

Устройство работает следующим образом.

Линейно нарастающее усилие, созда

ваемое силовозбудителем (не показан) испытательной машины, воспринимается: датчиком 9 усилия, Вь ходной электрический сигнал с датчика 9 поступает на усилитель 10, который формирует открывающий сигнал на управляющий вход ключа 2. Через последний импульс от генератора 1 импульсов поступает в в счетчик 3, вызвав увеличение числа в нем на единицу. Число в счетчике 3 высвечивается на цифровом индикато- ре 4 и преобразуется в напряжение , ШШ 1 1 . Увеличение числа в счетчике 3 на единицу вызывает приращение напряжения на выходе ЦАП 11 на ступень- ку, соответствующую аналоговому эк- виваленту единицы младшего разряда кода. Это напряжение поступает на вход усилителя 10, где вычитается из напряжения, поступающего от датчика 9 усилия.

Полярность суммарного напряжения на входе усилителя 10 становится такой, что на его вьпсоде появляется сигнал, закрывающий ключ 2. По мере роста усилия напряжение на выходе датчика 9 вновб превьшает напряжение с выхода ЦАП М, что вызывает измене ние полярности напряжения на входе

5 0 5

0

5

Q

0

5

усилителя 10 и появление на его выходе сигнала, открывающего ключ 2, через который вновь проходит импульс на счетчик 3. Таким образом, по мере роста усилия на образец на вход счетчика 3 поступает очередной импульс и число в счетчике 3 соответствует текущему значению нарастающего усилия. Пока идет нарастание усилия, рассогласование на входе усилителя 10 не превышает величины одной ступеньки напряжения ЦАП II. Когда же образец начинает разрушаться, то это рассогласование растет, так как напряжение с выхода ЦАП 11 остается неизменным, а напряжение с выхода датчика 9 уменьщается, при этом полярность сигнала такая, что ключ 2 закрыт.

Когда напряжение на выходе усилителя 10 достигает порога срабатывания порогового элемента 7, последний формирует команду блока 8 на отключение силовозбудителя.

Диод 6 и резистор 5 осуществляют обратную связь усилителя 10, при этом диод 6 меняет его коэффициент усиления в зависимости от полярности сигнала.

Формула изобретения

Устройство для измерения Максимальной нагрузки при прочностных испытаниях, содержащее датчик усилия, соединенный с его входом измеритель нагрузки и формирователь сигнала разрушения образца, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повьшения надежности измерения, измеритель нагрузки выполнен в виде усилителя, цифроана- логового преобразователя и последовательно соединенных генератора импульсов, ключа, счетчика и цифрового индикатора, выход счетчика через цифроаналоговый преобразователь соединен с входом усилителя, выход которого соединен с управляющим входом ключа, формирователь сигнала разрушения выполнен в виде последовательно соединенных резистора, диода, порогового элемента и блока управления силовозбудителем, вход усилителя соединен с резистором, а выход - с диодом.

Изобретение относится к испытательной технике для контроля прочностных свойств материалов и позволяет повысить надежность измерения при упрощении конструкции устройства. Выходной сигнал с датчика 9 усилия открывает ключ 2, через который от генератора 1 импульсов на счетчик 3 поступает импульс и увеличивает записанное в нем число на единицу. Это число преобразуется цифро- аналоговым преобразователем 1 ЦАП в напряжение, которые вычитается из напряжения от датчика 9 усилия, при этом ключ 2 закрывается. По мере роста усилия напряжение на выходе датчика 9 растет и при превышении напря- жения на выходе ЦАП 1 1 вновь открыва- g ет ключ 2. Процесс повторяется. Число, записанное в счетчике 3, пропорционально максимальному значению усилия . 1 ил.