Устройство для измерения механических напряжений Советский патент 1980 года по МПК G01L1/12 

хронньШ детектор 4, имеющий.на.выход индикатор 5 и переменный резистор 6, включенный между каскадом опорного напря :.ения 7 и стрелочныг индикатором 5. Выход генератора низкой часто го 8 подключен к датчику магнитной -йкч отропик 1, амплитудному синхронн му детектору 4 и каскаду опорного на npHiKci-iMa 7. Реохорд 3 связан через редуктг..р 9 с декадным счетчиком 10 и следящкг,- электродвигателем 11, упра ав оматическим компенсатором 12, подключенным к выходу амплитудного синхронного детектора 4 и к пе ременному резистору. Выход выпрямите ля 13 через стабилизатор питающего напряжения 14 подключен к усилителю низкой частоты 2, генератору низкой частоты 8 и автоматическому компенса тору 12. Следящий электродвигатель 11 подключен к выпрямителю 13. Выпрямитель 13 и стабилизатор питаюадего напряжения 14 образуют блок п.итания 15. Устройство подключается к сети переменного тока через выпрямитель и стабилизатор питающего напря.жения 14. Перед началом измерений про.изводится калибровка у.силителя низкой ча тоты 2. Процесс измерения производится в два этапа: на первом этапе опреде. лаются места с концентрацией напрялсений (определение грубо максимума) и направления действия напряженийj втором этапе производится точное ,измерение величины напряжений. Первый этап производится вручную следящий электродвигатель 11 и авто матический компенсатор 12 отключаются. Реохорд 3 устанавливается вручную в положение, соответствующее половине его сопротивления. Нуль шкалы индикатора 5 устанавливается переменным резистором 6. Синусоидальный сигнал с генерато ра низкой частоты 8 поступает в дат чик магнитной анизотропии 1, а такж на амплитудный синхронный детектор Датчик магнитной анизотропии 1 уста навливается на поверхность исследуе мого материала и медленно вращается вокруг оси перпендикулярной к повер ности. Выходной сигнал с датчика 1 через -реохорд 3 поступает на вход усилителя низкой частоты 2. - Усиленный сигнал подается на амплитудный синхронный детектор 4, где сравнивается с сигналом генерат р низкой, частоты 8. . Амплитудный синхронный детектор выделяет напряжение пропорциональное величине напряжений в металле, торсе поступает на индикатор 5. Максимуму на индикаторе соответствует максимум растягивающих напря жений, минимуму - максимум сжимающи а оси их направления определяются по положению датчика на поверхности материала. Точное измерение величины напряжений (второй этап) может быть произвеено автоматически и вручную. Ручной режим используется в полевых условиях с целью экономии электроэнергии источника питания. Датчик 1 устанавливается на поверхности исследуемой детали в интересующем месте.и ориентируется по определенной оси. С помощью выключателя .16 включается автоматический компенсатор 12 и следящий электродвигатель 11. Индикатор 5 используется как нульиндикатор. При этом следящий электродвигатель будет вращать реохорд в нужную сторону до тех пор, пока сигнал на выходе автоматического компенсатора будет равен нулю, т.е. когда сигнал на выходе амплитудного синхронного детектора буде.т равен потенциалу на переменном резисторе. При этом стрелка индикатора возвратится в нулевое положение (положение перед началом измерения после калибровки прибора-). По шкале декадного счетчика отсчитывается, величина напряжений в относительных единицах.При измерении вручную реохорд необходимо вращать в нужную сторону до тех пор, пока стрелка индикатора не установится на нуль. Введение в устро1аст во каскада опорного напряжения, подключенного входом к генератору низкой частоты и имеющего на выходе переменный .резистор и включение индикатора между амплитудным синхронным детектором с переменным резистором позволяет перемещать начало шкалы индикатора в широких пределах, что необходимо для устранения дестабилизирующих факторов, и увеличивает точность и оперативность измерений на первом этапе. Например, при шкале, имеющей сто делений и показаниях индикатора больше ста, т.е. при зашкаливании, не ясно определен ли максимум напряжения или нет. В этом случае, смещая стрелку индикатора ближе к началу шкалы с помощью переменного резистора и вращая датчик, уточняют величину и направление максимума механических напряжений в материале. Цена деления шкалы остается при этом неизменной, точность не уменьшается и не требуется дополнительной регулировки коэффициента усиления усилителя. Введение в схему устройства электронного стабилизатора питакяцего на-пряжения с защитой от перегрузок позволило увеличить стабильность работы устройства и повысить надежность. Введение следящего электродвигателя привода реохорда, управляемого автоматическим компенсатором и наличие универсального блока питания позволяет широко использовать прибор для измерения абсолютных механических

напряжения в материалах в различных отраслях народного хозяйства.,

Формула изобретения

Устройство для измерения механических напряжений, содержащее датчик магнитной анизотропии, связанный через генератор низкой частоты, усилитель низкой частоты, амплитудный синхронный детектор с индикатором, и блок питания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены декадный счетчт1К с редуктором и реохордом, электронный стабилизатор напряжения с защитой от перегрузки, каскад опорного напряжения, имеющий на выходе переменный резистор, следящий электродвигатель и автоматический компенсатор, причем реохорд включен между датчиком магнитной анизотропии и входом усилителя низкой частоты, а электронный стабилизатор напряжения подключен входом к блоку питания, выходом к усилителю и генератору низкой частоты, при этом каскад опорного напряжения подключен входом к генератору низкой частоты, индикатор включен между амплитудным синхронным детектором и переменным резистором каскада опорного напряжения, а автоматический компенсатор подключен

o своим входом к амплитудному синхронному детектору, а выходом - к следящему электродвигателю, соединенному с реохордом.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции № 1596.333, кл. G 01 L, опублик. 24.07.1970.

2.Патент США 3540271,кл. 73-143, опублик, 08.11.1968 (прототип).