Устройство для определения относительного изменения диаметра образца Советский патент 1977 года по МПК G01B11/16 

Изобретение относится к испытательной технике для измерения размеров образца при деформациях, нагружении и т.д. оптическим методом.

Известно устройство, содержащее осветитель, оптическую систему с апертурной диафрагмой, фотоприемник, развертывающий диск, электронный преобразователь и измерительный или регистрирующий прибор, в котором установлен промежуточный преобразователь линейной величины в угловую l.

Недостаток этого устройства состоит в том, что отсутствует возможность определения местоположения утонения и измерения размеров диаметра образца при его разрыве В случае испытания на прочность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения деформаций, содержащее осветитель,фотоприемник, оптическую систему, расположенную между ними, два ре1истратора и подключенный к их выходам графопостроитель L2.

Недостатком его является низкая точность измерения,определяемая чувствительностью каретки к перемещению и точностью реохордного датчика перемещения .

С целью повышения точности измерения предлагаемое устройство снабжено масштабным блоком и соединенными последовательно коммутатором, элементом сборки и логометром напряж ений, фотоприемник из однотипных ячеек выходы которых подключены ко входам коммутатора, вход масштабного блока соединен посредством выкл.чателя с

выходом одной мз ячеек фотоприемника, а его выход - со вторым входом логометра «напряжений, выход которого соединен со вторым регистратором, а выход коммутатора подключен ко входу

первого регистратора.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит осветитель Г, оптическую систему 2, фотоприемник 3,

расположенный за. оптической системой 2, коммутатор 4, входы которого подключены к выходам ячеек фотоприемника 3, элемент 5 сборки, соединенный с выходом коммутатора 4, логометр 6

напряжений, вход которого подключен к выходу элемента 5 сборки, регистраторы 7, 8, входы которых подключены к выходам коммутаторе 4 и логометра 6 напряжений, графопостроитель 9, соединенный с выходами регистраторов 7, 8, масштабный блок 10, вход которого соединен через выключатель 11 с выходом одной из ячеек фотоприемника 3, а выход - со входом логометра 6 напря жений . Устройство работает следующим образом. Приосвещении испытуемого образца осветителем 1 теневое изображекие образца при помощи оптической системы 2 проецируется на фотоприемник 3, выполненный из отдельных однотипных яче ек. При этом вся-оптическая часть уст ройства юстируется таким образом, что бы теневое изображение испытуемого образца располагалось между электродами каждой ячейки фотоприемника 3. В результате общей фоновой засветки фотоприемника 3 на выходных элект.родах каждой ячейки образуется напряжение, пропорциональное световому потоку, падающему на фотоприемник 3, Таким образом, чем больше теневое изо бражение (диаметр) испытуемого образца, тем меньше засветка ячеек фотоприемника 3 и тe меньше напряжение на их выходных электродах. : На выходе ячеек фотоприемника 3, .расположенных в тени нижнего конца испытуемого образца (на чертеже заштрихованы) , напряжение равно нулю, так как эти ячейки фотоприемника на освещены. По мере удлинения испытуемо го образца граница тени смещается вниз и появляется напряжение на выход ных электродах следующих ячеек. Перед прикладыванием к образцу нагружающей силы замыкается выключатель 11, и напряжение с выходных электродов первой ячейки фотоприемника 3, пропорциональное первоначальному диаметру испытуемого образца, подается на масштабный блок 10, где запоминается. После фиксации напряжения, пропорционального первоначальному диаметру испытуемого образца, выключатель.11 размыкается, а к образцу -прикладывает ся нагрузка. Коммутатор 4 поочередно подключает выходные электроды ячеек фотоприемника 3 к элементу 5 сборки. Элемент 5 сборки выбирает из коммутируемых сигналов наибольший. Если диаметр испытуемого образца уменьшается равномерно по всей длине образца, то сигналы, поступающие на вход элемента 5 сборки, одинаковы. При образовании в каком-нибудь месте образца локального утоньшения, приводящего при дальнейшем нагружении к разрыву образца в этом месте, на выходных электродах соответствующей ячейки появляется напряжение, превышающее значение напряжений на выходах оста льных ячеек. Элемент 5 сборки выбирает это напряжение из всех остальных и подает на один из входов логометра 6 напряжении,- на другой вход которого подается напряжение с масштабного блока 10, пропорциональное начальному диаметру испытываемого образца . Логометр 6 напряжений позволяет определить отношение двух напряжений, подаваемых на его входы, т.е. в конечном счете отношение начального диаметра к диаметру утонения испытуемого образца. При этом в тот момент, когда фиксируется начало образования утонения диаметра образца, регистратор 7 номера ячейки фотоприемника фиксирует номер ячейки фотоприемника, .соответствующий координате местоположения утонения. Координата местоположения утонения диаметра испытуемого образца наносится на ленте графопостроителя 9 по оси X, а величина относительного изменения диаметра образца фиксируется регистратором 8 и отмечается на ленте графопостроителя 9 по оси у. Точность регистрации места утонения диаметра образца повыиается при увеличении числа,разбиений фотоприемника на ячейки. Формула изобретения - Устройство для определения относительного изменения диаметра образца при испытаниях на прочность, содержащее осветитель, фотоприемник, оптическую систему,.расположенную между ними, два регистратора и подключенный к их выходам графопостроитель, отличающееся тем, что, с целью повышения Точности измерения, оно снабжено масштабным блоко.1 и соединен-ными последовательно коммутатором, элементом сборки и логометром напряжений фотоприемник выполнен из однотипных ячеек, выходы которых подключены ко входам коммутатора, вход масштабного блока соединен посредством выключателя с выходом одной из ячеек фотоприемника, а его выход - со вторым входом логЬметра напряжений, выход которого соединен со вторым регистратором, а выход коммутатора подключен ко входу первого регистратора. Источники информации, принятые во нимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР 230488, КЛ.& 01 В 11/16, 1969. 2. Авторское свидетельство СССР 326454, кл. Сг 01 В 11/16, 1972.