Устройство для определения величины пластической деформации Советский патент 1982 года по МПК G01B7/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ПЛАСТИЧЕСКОЙ, ДЕФОРМАЦИИ

I

Изобретение относится к измерениям и испытаниям материапов, в частности, к устройствам для измерения величины пластической деформации.

Известно устройство для определения величины пластической .деформации, содержащее преобразователь для измерения усилия, преобразователь для измерения деформации и,суммирующий узел, выполненный в виде тензометрического моста til.

Опнако в известном устройстве твнзодатчякв, могут работать только до области микропластичности, что ограничивает сферу его применения.

Наиболее близким к изобретению по технической сушности является устройство для определения величинь пласти вскрй деформации, содержащее преобразователи усилия и реформации, целитель, праключенный к их выкопам, сумматор, подключенный к выходу преобразоватепя деформации, последовательно соединенные детектор, нуль-ввдикатор,

триггер и ключ, подключенные к депи1телю, регистратор, связанный с выходом сумматора и вторым входом ключа, и компенсатор упругой деформации, включенный между ключом и сумматором. Устройство позволяет снять диаграмму растяжения образца на всем участке пластической деформации t2}.

Недостатком устройства является наличие методической погрешности в изме10рении пластической деформации, возникающей из-эа отключения компенсатора упругой деформации в точке текучести.:

Кроме того, компенсатор упругой деформации содержит механические эле15менты, что снижает надежность устройства.

Цель изобретения - повышение точности определения величины пластической деформации и надежности устрой20ства.

Эта цель достигается тем, что устройство для определения величины пластической деформации, содержащее преобразователи усилия и деформации, депитепь, подключенный к их выходам, сумматор, подключенный к выходу преобразователя деформации, поспедоватепьно соединеннью детектор, нуль-ивдикатор триггер и ключ, подключенные к делителю, и регистратор, связанный с выходом сумматора, снабжено последовательно соединенным запоминающим блоком и блоком умножения, подключенными к выходу ключа, второй, вход блока умножения связан с выходом преобразователя усилия, выхса - с сумматором, а второй вход ключа - с выходом делителя. На фиг. 1 представлена структурная схемА предлагаемого устройства; на фиг. 2 - график, поясняющий работу устройства. Устройство содержит преобразователь 1 усилия, преобразователь 2 деформации, связанные через усилители 3 и 4 с делителем 5, который может быть выполнен, например, в виде усилителя с регули руемым коэффициентом усиления. Детектор б подключен к делителю 5, а два его выходаи,иир,у через нульиндикатор 7, триггер 8 и ключ 9 связаны с последовательно соединенными запоминающим блоком 10, который может быть выполнен, например, на базе емкостной памяти, и блоком 11 умножения,; который может быть выполнен, например на операционных усилител$вс. Входы сумматору 12 подключены соответственно к усилителю 4 и блоку 11° умножения, а выход - к регистратору 13. Устройство работает следующим образом. Электрические сигналы с преобразователя 1 усилия и преобразователя 2 деформации пропорциональны соответственно усилию нагружения образца и деформации образца, усиливаются усилителями 3 и 4 и поступают на, вход делителя 5, где сигнал деформации является делимым, а сигнал усилия - делителем. Таким образом, на выходе делителя 5 имеет место напряжение U C/P , где 8 - деформация, Р - усилие, .При упругой деформации образца последняя пропорциональна усилию и выходиое напряжение делителя 5 постоянно по величине. Это напряжение подается на детектор 6, с вькодов которого снимают ся двасигнала Ugjjiy бЫУО. рые подаются на раздельные входы нульивдикатора 7. Когда UgbivQ меньше Ных 1 нуль-индикатор 7 заперт, импульсы на его выходе отсутствуют и на выходе триггера 8 напряжение также отсутствует. Кроме того, : сигнал с делителя 5 через открытый ключ 9 поступает в запо-. минающий блок 1О, а оттуда в блок 11 умножения, где он умножается на сигнал с усилителя 3, Таким образом, сигнал на выходе блока 11 умножения равен и-р.Р е. Сигналы с блока 11 умножения и усилителя 4 поступают соответственно на вычитающий и суммирующий входы сумматора 12 и компенсируют друг друга. Такая компенсация имеет место на всем участке упругой деформации. При возникновении пластической деФормации усилие резко замедляет свой рост. Выходное напряжение делителя 5 возрастает, первое выходное напряжение детектора 6Ugjj, уменьшается, аС/выхо фиксируется. Нуль-ивдикатор 7 срабатывает при равенстве U ,, U, и перебрасывает триггер 8 в другое устойчивое положение. Появившееся на выходе триггера 8 напряжение закрывает ключ 9, который разрывает входную цепь запоминающего блока Ю. При этом в запоминающем блоке 1О сохраняется значение сигнала ;С делителя 5, соответствующее постоянной величине отношения деформации, к усилию (фиг. 2). В дальнейшем умножение сигнала усилия производится на эту величину. Пусть усилие увеличилось и достигло, например, значения Р,, при этом деформация равна Sfi , На выходе блока 11 умножения имеет место величина . . При этом В/1 , тогда величину выходного сигнала блока 11 можно представить в виде б /РО С , а на выходе сумматора 12 будет значение f Е , соответствующее истинному значению пластической дефсфмации. „ Таким образом, основной технико-экономический эффект предлагаемого изобретения состоит в повьяиении точности измерения пластической составляющей деформации за счет устранения методичес-i погрешности, имеющей место в известном устройстве.Кроме этого, предлагаемое устройство не имеет подвижных механических элементов, за счет чего повышается его надежность.

Фор м у па изобретения

Устройство для определения величины пластической деформациИ| содержащее преобразователи усилия и деформации, депвтепь, подключенный к их выходам, . сумматор, подключенный к выходу пре-; о азователя деформации, последовательно. соединенные детектор, нуль-41ндикатор, триггер и кпюч, подключенные к делителю, и регистратор, связанный с выходом сумматора, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения и надежности, оно снабжено

последовательно соединенными здпомян ющим блоком и блоком ум1$ожения, подключенными к выхсау кгаоча, второй вход блока умножения связан с выходом преобразователя усилия, вькод - с сумматором, а второй вход ключа - с выходом делителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l.SmUb R.C.experimente e Met anics . 1961. У . 1, N 11, p. 153.

2. Авторское свидетельство СССР № 524О73, кл. Q О1 В 7/18, 1976 (прототип).