Устройство для измерения деформаций Советский патент 1975 года по МПК G01B7/16 

1

Предлагаемое устройство для измерения деформаций относится к области измерительной техники и может быть использовано при прочностных испытаниях различных объектов.

Известно устройство для измерения деформаций с помощью тензомоста, содержащее управляемую индуктивность (УИ), включенную в фазовращающий мост, подключенный к источнику напряжения переменного тока и работающий по принципу промежуточного преобразования нанряжения с тензомоста в эквивалентный сдвиг фазы напряжения переменного тока, триггер, генератор счетных импульсов и счетчик.

Недостатки подобного устройства заключаются в низкой чувствительности (так как сопротивление обмотки управления мало, что приводит к шунтированию выхода тензомоста), в недостаточной точности измерения определяемой, в частности, стабильностью источника питания и параметров элементов тензомоста), и в слол ности схемы устройства в целом.

Цель изобретения ;- создание такого устройства для измерения деформаций, которое обеспечило бы более высокую точность измерения и повышение чувствительности при упрощении схемы устройства в целом.

Для этого устройство снабжено электронным ключом, при помонщ которого рабочая

обмотка и разноименпые концы обмоток управления управляемой индуктивности подключены к источнику питания, другие концы обмоток управления подключены к тензодатчикам, работающим на растяжение и сжатие; образцовым сопротивлением и компаратором, подключенными к рабочей обмотке управляемой индуктивности; генератором тактовых импульсов, подключенным к одному

входу триггера, к другому входу последнего подключен компаратор; селектором, включенным между выходами генератора счетных импульсов и триггера, подключенного к электронному ключу, и входом счетчика.

На фиг. 1 изображен блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Устройство для измерения деформаций содержит управляемую индуктивность (УИ) 1,

выполненную на сердечник е из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотка смещения (см) которой последовательно с подстроечным резистором 2 подключена к источнику 3 питания. К разноименным концам

обмоток управления (Wy,; Wy,) УИ подключены тензодатчики 4 и 5, один из которых работает на растяжение, другой - на сжатие (при работе с одним тензодатчиком другой заменяется постоянным резистором с сопротивлением, равным номинальному сопротивлению тензодатчика). Другие концы управляющих ( WyJ и конец рабочей (Wp) обмоток с -помощью электронного ключа 6 подключены к источнику питания. Рабочая обмотка (Wp) включена последовательно с образцовым резистором 7, к которому подключен компаратор 8. Выход последнего соединен с одним из входов триггера 9, к другому входу которого подключен генератор 10 тактовых импульсов (ГТИ). Выход триггера соединен с электронным ключом и со входом селектора И, к другому входу которого подключен генератор 12 счетных импульсов (ГСИ), а выход - со счетчиком 13.

Устройство работает следующим образом.

Тактовый импульс с ГТИ 10 опрокидывает триггер 9, замыкая электронный ключ 6. Токи в обмотках УИ 1, плавно нарастают до момента насыщения сердечника, после чего ток в рабочей обмотке (W) и напряжение на образцовом резисторе 7 скачком увеличиваются до установившегося значения, и компаратор 8 возвращает триггер 9 в исходное состояние, размыкая ключ 6. На выходе триггера 9 формируется временной интервал с момента прихода тактового импульса до момента насыщения сердечника УИ 1. Временной интервал определяется величиной управляющего хмагнитного потока, т. е. разностью параметров тензодатчиков 4 и 5. Далее временной интервал с помощью селектора, генератора

счетных импульсов и счетчика преобразуется в цифровой код.

С приходом следующего тактового импульса процесс измерения повторяется.

Предмет изобретения

Устройство для измерения деформаций, содержащее источник питания, тензодатчики, управляемую индуктивность (УИ), обмотка смещения которой с подстроечным резистором подключена к источнику питания, триггер, генератор счетных импульсов и счетчик, отличающееся тем, что, с целью повыщения чувствительности и точности измерения и упрощения схемы устройства, оно снабжено электронным ключом, при помощи которого рабочая обмотка и разноименные концы обмоток управления УИ подключены к источнику питания, другие концы обмоток управления подключены к тензодатчикам, работающим на растяжение и сжатие; образцовым сопротивлением и компаратором, подключенными к рабочей обмотке УИ; генератором тактовых импульсов, подключенным к одному входу триггера, к другому входу последнего подключен компаратор; и селектором, включенным между выходами генератора счетных

импульсов и триггера, подключенного к электронному ключу, и входом счетчика.

6.9

.

-. J

/7,73

liill llill

1-Д