Прибор для исследования структурномеханических свойств сельскохозяйственных культур Советский патент 1978 года по МПК G01N33/02 

(54) ПРИБОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ностью их относительного смещения при нагружеыин зерна и один иа которых жест ко связан с упругим элементом датчика силы, снабжен механизмом коррекции начала работы датчика деформации Механизм коррекции датчика деформ ции и датчик деформации могут быть кинематически разобщены. При этом каждый из них жестко связан; один-с упругим элементом датчика силы, а другой - с иэмерительным органом. Для упрощения конструкции механизм ко рекции начала работы датчика д ормации выполнен в виде микрометрической головки Измерительный стержень головки противост упругому элементу датчика деформации с возможностью взаимодействия с ним в процессе испытания. На фиг. 1 изображен схематически прибор для исследования структурно-механичео ких.свойств зерна; на фиг, 2 - измерител ная блок-схема. Прибор для исследования структурно-механических свойств зерна содержит датчик 1 силы и датчик 2 деформации, снабженные упругими элементами 3 И 4 с тензорезисторами 5, держатель 6 объекта, который жестко связан с упругим элементом- 3 дат- чика силы, измерительный орган 7, располо женный против держателя объекта с зазо- ром а цля размещения на последнем исследуемого зерна 8. Измерительный орган смонтирован жестко на штоке 9, подвижном в направляющих опорах 10 корпуса 11 прибора. Прибор снабжен также механизмом 12 коррекции начала работы датчика де формации. Корпус 13 датчика деформации жестко связан с упругим элементом датчика сил и имеет ориентированный вдоль штока изме рительногооргана подвижный нажимной щто 14 с конусным наконечником 15, контактирующим с упругим элементом датчика деформации. Механизм 12 коррекции начала работы датчика деформации выполнен в вид микрометрической головки 16, корпус кото рой посредством штока измерительного органа жестко связан с последним. Измерите ный стержень 17 микрометрической головк противостоит упругому элементу датчика деформации и расположен на одной оси с На жимным штоком датчика деформешии. Кроме того, прибор содержит электродв гатель 18, муфту 19 и многоскоростной редуктор 20. Шток; измерительного органа с измерительным органом совершает воз вратно-поступательное перемещение, которое осуществляется путем реверсирования электродвигателя с помощью концевых Bt ключателей (на чертеже не показаны). Ход штока и крайние положения измерительного органа регулируются путем изменения положения концевых выкшочателей. Измерительная блок-ч;хема содержит мосты 21 и 22, двухканальный усилитель. 23, стабилизатор 24 напряжения, блок 25 питания и двухканальный самопишущий прибор 26. Прибор работает следующим образом. Исследуемое зерно 8 размещают на дер жателе объекта 6 и включают электродвк- гатепь 18. При этом шток 9 с измеритель НЬ1М органом 7 перемещается в направление к зерну. Усилие сопротивления зерна де1 ствию на него, измерительного органа вызыгвает пропорциональный ему прогиб упругого элемента 3 датчика силы. Механизм коррекции 12 начала работы датчика деформации перемещается вместе со штоком 9 измерительного органа. При этом измерительяный стержень 17 микрометрической головки вступает в контакт с нажимным штоком 14 датчика деформации 2, Перемещение конусного наконечника 15, жестко связанного со штоком 14, вызывает прогиб упругого элемента 4 датчика деформации. При этом прогиб упругого элемента датчика пропорционален деформации зерна, так как корпус 13 датчика деформации жестко связан с упругим элементом 3 датчика силы (через держатель объекта), а корпус 16 механиэма коррекции начала работы датчика дефо1.. мации жестко связан с измерительным . ганрм 7 (через шток 9), Сигналы с моста 21, составленного из тензорезисторов 3 датчика усилия, и с моо,та 22., составленного из тензорезисторов 4 датчика деформации, поступают на двухканальный усилитель 23, снабженный стабилизатором напряжения и блоком питания. На выходе усилителя подключен быстррде1К ствующий двухканальный самопишущий прибор 26 (или шлейфовь)й осциллограф). На ленте самопишущего прибора регистрируют силу сопротивления зерна в виде графика Р ( Т) и кинетику деформации зерна в виде графика.дН. f ( Т). Для снятия интегральной характеристики развития деформации зазор б между измерительным стерише л 17 микрометрической гоЛовки и нажимным штоком 14 датчика деформации устанавливают (перед началом испытания) несколько меньше зазора а между измерительным органом 7 и исследуемым зерном 8. Для определения зазора а и установхш зазора б испол sy&tcfi шкала микрометрической гояовки механизма коррекции. Для снятия дифференциальных, характеристик развития деформации зазор б уо, танавливают больше зазора а на желаему величину. Коэффициент усиления сигнала от Датчика деформации согласовывают с выбра ной для исследования величиной интервала деформации, используя для графической записи всю ширину поля диаграммы. Зная воличину и масштаб записи, можно О№ ределить абсолютное значение деформации (&П) зерна в различные моменты времени (). Формула изобретения 1. Прибор для исследования структурномеханических свойств сельскохозяйственных культур, например пшеницы, содержащий датчик силы и датчик деформации, снабже ные упругими элементами с тензорезисторам держатель для исследуемого объекта и и мерительный орган, смонтированные друг против друга с возможностью их относительного смещения при нагружении объекта и один из которых жестко связан с упругим элементом датчика силы, отличающийся тем, что, с яелью снятия ди4 . ференциальных характеристик развития д&формадии объекта на рэазличных стадиях

Iffнагружения и повышения точности определения, прибор снабжен механизмом корре они начала работы датчика деформации. 2.Прибор по п. 1, отличающий с я тем, что механизм коррекции работы датчика деформации и дар чик деформации кинематически разобщены и соединены жестко: один-с упругим элементом датчика силы, а другой - с измерительным органом. 3.Прибор по пп. 1 и 2, отличаю, щ и и с я тем, что механизм коррекции начала работы датчика деформации выпо; нен в виде микрометрической головки, прв чем измерительный стержень последней смонтирован напротив упругого элемента датчику деформации с возможностью взаимодействия с ним в процессе, испытания. Источники информации, принятые во мание при экспертизе: 1. Гончарова 3. Д. Вянявив гидротерм ческой обработки зерна на его структурно механические свойства. Диссертация, М. 1964,Ci 68-7О рис. 16.

fuz.Z