Способ контроля напряжений в арматурных элементах и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК G01B7/16 G05D15/01 

Изобретение относится к области измерений напряжений в стержнях , канатах и проволоках частотным методом и может .быть использовано, например, в приборах, для контроля напряжений в арматурных

элементах предварительно напряженных железобетонных конструкций.

Целью изобретения является повышение точности контроля напряжений в стержнях, канатах, проволоках двухпараметровым контролем, при котором кроме периода, предусформуле (3) коэффициент формы кривой yv а напряжение в контролируемом изделии определяют по формуле (4). Поставленная цель достигается также устройством, реализующим предлагаемый способ, являющимся усовершенствованием устройства по А.С. № 1507940 и снабженным дополнительно последовательно соединенными вторым датчиком колебаний, вторым согласующим блоком, первым пиковым детектором, коммутатором, вторым входом подключенным к первому выходу блока обработки, и аналого-цифровым преобразователем, вторым входом подключенным ко второму выходу блока обработки, выходом - к информационному входу блока обработки, вторым пиковым детектором, входом подключенным к выходу первого согласующего блока, выходом к третьему входу коммутатора, причем управляющие входы первого и второго пиковых детекторов подключены к третьему выходу блока обработки.

Способ реализуют путем выполнения следующих последовательных операций. . В память блока обработки вводят значе- . ния длины и диаметра контролируемого стержня, первый датчик колебаний устанавливают на середине контролируемого изделия, а второй - на расстоянии Х1 от второго, не превышающем четверть длины контро- . лируемого изделия. Возбуждают свободные колебания арматуры, преобразуют их с помощью датчиков в электрический сигнал, определяют период колебаний Т в канале для измерения периода колебаний, одновременно измеряют амплитудное напряжение на выходе обоих датчиков колебаний, по формуле (3) определяют значение у в камале для измерения деформации упругой линии стержня при колебании и определяют напряжение контролируемого изделия по формуле (4).

На чертеже изображена блок-схема устройства для реализации способа контроля напряжений в стержнях, канатах, проволоках.

Устройство содержит два идентичных датчика 1, 2 колебаний, один из которых (датч ик 1)установлен на середине контролируемого стержня 3, второй (датчик 2) установлен на расстоянии xt от него. Причем расстояние Xi не должно превышать четверть длины стержня (xi j). Выходы датчиков колебаний-1, 2 соединены со входами согласующих блоков 4 и 5 соответственно. Выходы согласующих устройств соединены с первыми входами пиковых детекторов б и 7, вторые входы которых соединены с третьим выходом блока обработки 8. Выходы гм- ковых детекторов 7 и 6 соединены с первым и третьим входом коммутатора 9. второй его вход соединен с первым выходом блока об- 5 работки 8. Коммутатор 9 соединен с одним . из входов аналого-цифрового преобразователя 10, второй его вход соединен со вторым выходом блока обработки 8, а выход его - со входом блока обработки 8. Выход согласукк

0 щего блока 4 соединен также со входом усилителя 11, выход которого соединен с первым входом управляемого фильтра 12, Второй вход управляемого фильтра 12 сов динен с выходом программируемого дели5 теля 13 частоты, входы которого соединены; с генератором 14 счетных импульсов и с четвертым выходом блока обработки 8. Первый выход управляемого фильтра 12 через первый формирователь 15 соединен с пер0 вым входом программного счетчика 16, второй его вход соединен с генератором счетных импульсов 14. Выходы счетчика программного,16, а также генератора счетных импульсов 14 соединены соответствен5 но со вторым и первым входами блока обработки 8. Второй выход управляемого фильтра 12 через второй формирователь 17 соединен с одним из входов компаратора 18. Второй .его вход соединен с источником

0 опорного напряжения 19, а выход его - с четвертым входом блока обработки 8.

Устройство работает следующим образом. Сигнал с выхода датчика 1 колебаний проходит через канал для измерения пери5 ода., в который входят согласующий блок 4, усилитель 11, управляемый фильтр 12, первый формирователь 15, счетчик программ- . ный 16, выход которого соединен с информационным входом блока обработки

0. 8. На начальном этапе управляемый фильтр 12 не настроен на частоту сигнала, поэтому дальнейшее его прохождение задерживается. Автоматическая настройка управляемого фильтра 12 осуществляется с помощью

5 его активных элементов, выполненных в виде управляемых проводимостей, работающий в ключевом режиме. Управление работой ключей осуществляется с помощью импульсов переменной скважности, выра0 батываемых программируемым делителем частоты 13с помощью блока обработки 8, на вход которого поступают счетные импульсы от генератора 14. Наступления резонанса при настройке фильтра 12 обнаруживается

5 с помощью компаратора 18, который сравнивает напряжение, поступающее от источника опорного напряжения 19 с напряжением на выходе второго формирователя 17, подключенного ко второму выходу уп равляемого фильтра 12. Выход компаратора

обработки, выходом - с информационным входом блока обработки и вторым пиковым детектором, соединенным входом с выходом первого согласующего блока, а выходом - с третьим входом коммутатора, причем управляющие входы первого и второго пиковых детекторов подключены к третьему выходу блока обработки.

Изобретение относится к области измерений напряжений в арматурных соединениях. Целью изобретения является повышение точности контроля напряжений. Поставленная цель в способе контроля напряжений, заключающемся в том, что на контролируемом стержне устанавливают датчик колебаний, возбуждают свободные поперечные колебания стержня, измеряют период колебаний и определяют напряжение в контролируемом изделии, достигается тем, что датчик устанавливают на середине контролируемого стержня, а на расстоянии, не превышающем четверть длины контролируемого изделия, от первого датчика, устанавливают второй датчик, измеряют одновременно амплитуду сигналов двух датчиков, а напряжение в контролируемом изделии определяют по формуле ст л2/о 12/} Т2-4Е1 у /I2, где I -длина контролируемого элемента, р - плотность его материала, EI - его жесткость при изгибе, Т - период свободных поперечных колебаний контролируемого элемента, у - коэффициент, характеризующий форму кривой контролируемого элемента при колебаниях, у - (l/x). arccos lUmi/Umo, x - расстояние между датчиками колебаний,ито/ит1 - соответственно амплитуды сигналов первого и второго датчиков колебаний. Поставленная цель достигается также устройством, реализующим предлагаемый способ за счет снабжения его дополнительно последовательно соединенными вторым датчиком колебаний, вторым согласующим блоком, первым пиковым детектором, коммутатором, вторым входом подключенным к первому выходу блока обработки, и аналого-цифровым преобразователем, вторым входом подключенным ко второму выходу блока обработки, выходом - к информационному входу блока обработки, вторым пиковым детектором, входом подключенным к выходу первого согласующего блока, а выходом - к третьему входу коммутатора, причем управляющие входы первого и второго пиковых детекторов подключены к третьему выходу блока обработки. 2 с.п.ф- лы, 1 ил. ё ч Ю со о с