Устройство для определения предела пропорциональности к испытательным машинам Советский патент 1980 года по МПК G01N3/00 G01N3/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ К ИСПЫТАТЕЛЬНЫМ

МАШИНАМ

Изобретение относится к области испытания материалов на прочность, а именно к устройствам для определения предела пропорциональности к ис- 5 питательным машинам.

Известно устройство для определения предела пропорциональности, содержащее датчики усилия и деформации, параллельные каналы, соединяющие дат-Ю чики с блоком сравнения сигналов датчиков И .

Недостаток устройства - невозможность определения предела пропорциональности в процессе испытания.

Наиболее близким по технической сущности квпредлагаемому является устройство для определения предела пропорционёшьности к испытательным машингил, содержащее источник питания,2о генератор питающего напряжения, дифференциальные датчики усилия и деформации, обмотки которых соединены с источником питания через-генератор питающего напряжения, блок срав- 25 нения сигналов датчиков,индикатор и параллельные каналы,каждый из которых связывает дифференциальные датчики с блоком сравнения сигналов датчиков и состоит из последовательно 0

соединенных фильтра, детектирующего узла, усилителя и аттенюатора 2.

Недостаток этого устройства низкая надежность, так как усилители требуют постоянной коррекции.

Цель изобретения - повышение надежности.

Она достигается тем, что устройство для определения предела пропорциональности снабжено двумя трансформаторс1ми, связывающими блок сравнения сигналов датчиков с параллельными каналами, усилители которых соединены с первичными обмоткс1ми соответствующих трансформаторов, двумя диодами, аноды каждого из которых связаны соответственно с одними концами вторичных обмоток трансформаторов, установленными последовательно с катодами диодов и соединенными с источником питания RC-ячейкой и потенциометрическ.им делителем, и резисторным делителем напряжения, вход которого связан со вторым концом вторичной обмотки трансформатора канала деформации, а выход - с блоком сравнения сигналов.датчиков.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Оно содержит источник 1 гитйния, генератор 2 питающего напряжения, дифференциальные датчики 3, 4 усилия и деформации, обмотки 5 и 6 которых соединены-с источником 1 питания через генератор 2 питающего напряжения, фильтры 7 и 8, усилители 9 и 10, составляющие параллельные каналы, трансформаторы 11 и 12, первичные обмотки 13 и 14 которых соединены с соответствующими усилителями 9 или 10, диоды 15 и 16, аноды 17 и 18 которых соединены соответственно с одними из концов вторичных обмоток 19, 20 трансформаторов 11 и 12, установленные последовательно с катодами 21 диодов 15 и 16, RCячейку 22 и потенциометрический делитель 23, соединенный с источником 1 питания, резисторный делитель 24 напряжения, вход которого связан со вторым концом вторичной обмотки 20 трансформатора 12, блок 25 сравнения сигналов датчиков 3 и 4, соединенный с выходом резисторного делителя 24 напряжения, индикатор 26 и переключатель 27.

.-.Устройство работает следующим образом.

Образец помещают в захваты испытательной машины (на чертеже не показана) и нагружают усилием 10% от максимального. В это время устанавливают коэффициент передачи усилителя 9 таким, чтобы сигналы с выходов дифференциальных датчиков 3 и 4 после их усиления имели равные уровни на вторичных обмотках 19, 20 трансформаторов 11 и 12, которые контролируются при положении переключателя 27 в крайнем правом положении по индикатору 26, стрелка которого должна оставаться на нуле. При таком равенстве сигналов диоды 15 и 16 заперты из-за возникновения на диоде 16 запирающего напряжения с ячейки 22 за счет детектирования напряжени диодом 15 и угол токовой отсечки диода 16 равен нулю.

При дальнейшем нагружении образца в пределах действия закона Гуна рост сиг налов дифференциальных датчиков

3и 4 остается пропорциональным

И сигнал с дифференциального датчика 3 усилия создает на ячейке 22 смещающее напряжение, строго отвечающее амплитуде возрастающего сигнала с дифференциального датчика

4деформации, диод 16 остается запертым и сигнал с резисторного делителя 24 напряжения не поступает на вход блока 25 сравнения. После нарушения пропорциональности сигнал с дифференциального датчика 4 деформации начнет расти быстрее, чем сигнал

с дифференциального датчика 3 усилия В этом случае сигнал, создаваемый в ячейке 22, отстает по уровню от воэникаквдего на вторичной обмотке 2

трансформатора 12 сигнала от дифференциального датчика 4. деформации, диод 16 начнет отпираться, сигнал с трансформатора 12 начнет проходить в блок 25 сравнения сигналов датчис ков и в индикатор 26, причём, чем больше диспропорция мевду приращением усилия и вызванным им перемещением, тем больший по величине сигнал поступает с резисторного делителя 24 напряжения на индикатор 26 (за счет расширения угла отсечки тока диодом 16). При дальнейшем н;агружении образца индикатор 26 отмечает деформационное состояние образца, пределы измерения которого изменяются за счет переключателя 27, изменяющего масштаб шкалы индикатора 26.

В крайнем левом положении переключателя производится замер полной деформации образца. При этом усилитель 9 отсекают от фильтра 7 и сигнал, поступающий с резисторного делителя 24 напряжения, определяется только величиной сигнала, поступающего с усилителя 10.

Применение предлагаемого устройства позволяет с высокой степенью надежности определить предел пропорциональности, а также пределы упругости и текучести материалов, замеряя при этом полную и остаточную деформацию образца в любой заданный момент.

Формула изобретения

Устройство для определения предела пропорциональности к испытательным машинам, содержащее источник питания, генератор питающего напряжения, дифференциальные датчики усилия и деформации , обмотки которых соединены с источником питания через генератор питающего напряжения, блок сравнения, сигналов датчиков, индикатор и параллельные каналы, каждый из которых связывает дифференциальные датчики с блоком сравнения сигналов датчиков и состоит из последовательно соединенных фильтра и усилителя, о тличающееся тем, чго, с целью повышения надежности, оно снабжено двумя трансформаторами, .связывающими блок сравнения сигналов датчиков с параллельными каналами, усилители которых соединены с первичными обмотками соответствующих : трансформаторов, двумя диодами, аноды каждого из которых связаны соответственно с одними концами втоЕ Ичных обмоток трансформаторов, установленными последовательно с катодами диодов и соединенными с источником питания RC-ячейкой и потенциометрическим делителем, и резисторным делителем напряжения, вход которого связан со вторым концом вторичной обмотки трансформатора канала деформации, а выход - с блоком сравнения cHrHajjoB датчиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

свидетельство СССР 01 N 3/26, 1970.

свидетельство СССР 01 N 3/06, 1971