Устройство для измерения динамических характеристик материалов

(51) И 29/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТВУ нст мском СССР1980. ДИНА онтрольванной е но дл ЬР Ю К АВТОРСКОМУ СИИ(71) Научно-исследовательскитут высоких напряжений при Тполитехническом институтеим. С.М.Кирова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ(57) Изобретение относится кно-измерительной технике, осна использовании механическихбаний, и может быть использовопределения физико-механическ свойств материалов. Цель изобретенияповышение быстродействия измерениядинамических характеристик материалаза счет автоматизации определениядиссипативной составляющей волновогосопротивления. При вращении валавибратора 1 в якоре возбудителя 7сигнала вырабатывается напряжение,пропорциональное скорости вращениявала вибратора 1, а это напряжениеподают на обмотку 5 ротора синхронного генератора датчика 2 силы. Сигналыс датчика 2 силы и с датчика 8 скорости обрабатываются с помощью блоков9, 10, 13 умножения, блока 12 деления,выпрямителя .11, дифференцирующегопреобразователя 15 и интегрирующегопреобразователя 19 и отображаютсяна электронно-лучевом индикаторе 20.1 ил, 1422130Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, основанной на использовании механических колебаний, и может найти применение при определении Физико-механических свойств материалов.Цель изобретения - повышение быст. родействия измерения динамических характеристик материалов за счет автоматизации определения диссипативной составляющей волнового сопротивления.На чертеже представлена структурная схема устройства. 15 На вертикально отклоняющие,пласти ны индикатора 20 подключен выход сум."матора 14, Выход датчика 2 силы под-ключен к входу блока 9.умножения ипрямому входу сумматора 14. Выходдатчика 8 скорости подключен к блоку, 5513 умножения. Вибратор 1, датчик 2силы, датчик 8 скорости расположенына исследуемом материале 21,Устройство для измерения динамических характеристик материалов со держит вибратор 1, механически связанный с ним датчик 2 силы, выпол. ненный, в виде синхронного генератора3, обмотка 4 статора которого ориен"тирована перпендикулярно к плоскостиисследуемого материалаа обмотка 5ротора генератора 3 ориентирована 25,перпендикулярно к радиус-векторунеуравновешенной вращающейся массыб вибратора 1 и подключена к возбудителю 7 сигнала, перпендикулярногосиле, Датчик 8 скорости подключен к рблоку 9 умножения (Формирователю мощности) и к блоку. 10 умножения (скоро"сти), Выход блока 10 умножения соединен с выпрямителем 11. Выходы блока9 умножения и выпрямителя 11 соединены с входами блока 12 деления (Формирователя активного сопротивления),который через блок 13 умножения (масштабирования) подключен к.инверсномувходу сумматора 14. Датчик 8 скорости через дифференцирующий преобразователь 15, состоящий из потенциометра 16, емкости 17 и дифференцирующего усилителя 18, присоединен к прямому входу суьщатора 14, а через интег-, 5рирующий усилитель 19 - к горизонтально отклоняющим пластинам электронно-лучевого индикатора 20,Устройство работает следующим образом.При вращении вала вибратора 1 в якоре возбудителя 7, сигнала вырабатывается напряжение, пропорциональное скорости вращения вала вибратора 1, это напряжение подается на обмотку. ,5 ротора синхронного генератора 3 датчика 2 силы. На обмотке 4 статора генератора 3 индуктируется напряжение, пропорциональное мгновенному значению центробежной силы вращающейся массы б вибратора 1, Сигнал с обмотки 4 статора подается на сумматор 14 и блок 9 умножения, сигнал с датчика 8 скорости - на второй вход блока 9 умножения, на выходе которого формируется сигнал в аналоговой форме, пропорциональный мощности излучения вибратора 1 в материал 21. Сигнал с датчика 8 скорости подается на оба входа блока 10 умножения,на выходе которого формируется сигнал,пропорциональный квадрату скорости. Сигнал с блока 1.0 умножения подается на выпрямитель 11, на выходе которого формируется постоянный во временисигнал, пропорциональный модулю квад"рата скорости. С блока 9 умноженияивыпрямителя 11 сигналы подаются наблок 12 на выходе которого формирует 1ся сигнал, пропорциональный активному сопротивлению излучения вибратора1. Сигнал с блока 12 деления подается на блок 13 умножения, на котором сигнал датчика 8 скорости перемножается с сигналом активного сопротивления, формируя сигнал, пропорцио-, нальный активной мощности излучения. Сигнал с блока 13 умножения подаетсяна инверсный вход сумматора 14 и явля.ется сигналом обратной связи по скорости, С датчика 8 скорости сигнал подается на интегрирующий преобразователь 19, где формируется вибросмещение, а через дифференцирующий преобразователь 15, где формируется инерционная составляющая сила, сигнал подается на сумматор 14. На вертикально отклоняющие пластины индикатора 20 подается сигнал с сумматора 14, а на горизонтально отклоняю щие .пластины индикатора 20 - сигнал от интегрирующего преобразователя 19, На экране индикатора 20 получается полная динамическая характеристика исследуемого материала 21 без30 Составитель Л.КондрыкинскаяТехред Л.Олийнык Корректор В.Гирняк Редактор И.Шулла Заказ 4423/43 Тираж.847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 14221каких-либо предварительных операцийпересчета. Формула изобретенияБ Устройство для измерения динамических характеристик материалов, содержащее вибратор, механически связанный с ним датчик силы, последовательно соединенные датчик скорости, дифференцирующий преобразователь скорости и сумматор, второй вход которого подключенк выходу датчика силы, интегрирующий преобразователь, входом связанный с датчиком скорости, и электронно-лучевой индикатор, вертикально отклоняющие пластины которого подключены к выходу сумматора,а горизонтально отклоняющие пластинык выходу интегрирующего преобразователя, о т.л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения быстродейст".,вия, оно снабжено последовательно соединеннымн первым блоком умножения,входы которого подключены к выходудатчика скорости, выпрямителем, блоком деления и вторым блоком умножения, второй вход которого связан свыходом датчика скорости, а выход -с инверсным входом сумматора, и третьим блоком умножения, входы которого подключены соответственно .к датчику силы и датчику скорости, а выход - к второму входу блока деления.