Устройство для измерения физикомеханических параметров объекта

(61) Дополнительное к авт. сви 3явлено 13,11.74 (21) 2075245/15 Ч Кл 2 6 011 Ч 3/30 исосдинением заявки асудврственный комитет Совета Министров СССР ео делам изооретений и открытии(53 нь 1 убликовано 15,03.77. Бюлле Дата опубликования описания 26.04.7, Гречинский, Л. А. Дикарев, В, А. Клочко, Б. А, Писарев, К, А. Пшеченков и В, Г. Рыгалин 71) Заявитель 4) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТАчектронцын ключ дами фазового детектора, э.и индикагор 2).Недостатком известного устройства является субъективность измерения твердости объ екта и невозможность его измерения с высокой степенью точности, так как определение твердости осуществляется оператором по цомограммам.Цель изобретения - повышение точности 1 О измерения путем автоматизации процесса измерения твердости исследуемого объекта и обработки информацви.Для этого предлагаемое устройство снабжено телевизионным измерителем геометрн ческих размеров объекта, а блок-схема регистрации снабжена частотным дискриминатором, блоком памятки, блоком умножения н квадратором, причем вход частотного дискриминатора соединен с выходом управляющего 20 генератора, а выход частотного дискриминатора - через электронный ключ с одним нз входов блока памяти, к другому входу которого подключен телевизионный измеритель геометрических размеров объекта, выходы блока 25 мяти соединены с входами блока умножевыход которого через ивадратор,подключен к индикатору.На черройства.ЗО Устройс пиния,1Изобретение относится к области измерения физико-механических параметров объекта, в часгности плодов, овощей, клубнекорнеплодов и других видов продукции сельского хозяйства. Качество плодов и овощей определяют по их твердости, которая зависит от резонансной частоты крутильных или сферических колебаний объекта, массы и плотности мякоти объекта.Известно устройство для измерения механических параметров объекта, например твердости, основанное на динамических резонансных испытаниях, содержащее генератор статистического наума, возбудитель колебаний и узкополосный детектор (1). Исследуемый объект при этом резонирует ца всех возможных гармониках, а измеряют амплитуды колебаний только в заданной части снекгра. По изменению резонансных частот и амплитуд судят о созревании или о внутренних повреждениях исследуемого объекта.Недостаток этого устройства состоит в том, что определение твердости объекта осуществляется косвенными методами и расчетным путем,Кроме того, известно устройство для измереаия резонансной частоты объектов, содержащее вибростенд и блок-схему регистрации, включающую вибропреобразователи, соединенные через согласующие усилители с-вхотеже приведена блок-схема усттво содержит вибростенд 1, на ко550556 35 Устройство для измерения физико-механических параметров объекта, преимущественно твердости, содержащее вибростенд и болк-схему измерения, включающую управляющий генератор, вибропреобразователи, 40 соединенные посредством согласующих усилителей с входами фазового детектора, электронный ключ и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено телевизионным измери телем геометрических размеров объекта, аблок-схема снабжена частотным дискриминатором, блоком памяти, блоком умножения и квадратором, причем вход частотного дискриминатора соединен с выходом управляю щего генератора, а выход через электронный ключ - с одним из входов блока памяти, к другому входу которого подключем измеритель геометрических размеров, при этом выходы блока памяти соединены с входами бло ка умножения, выход которого через квадратор подключен к индикатору.Источники информации, принятые во внимание при экопертизе:1, Дикарев Л. А. и Пшеченков К. А. При менение методов неразрушающих испытаний 65 3тором укрепляется исследуемый объект 2, управляющий генератор 3 с разверткой по частоте, вибропреобразователь 4, установленный на платформе вибростенда, вибропреобразователь 5, закрепленный на исследуемом объекте, согласующие усилитеЛи 6 и 7, подключенные к входам фазового детектора 8, выход которого соединен с управляющим входом электронного ключа 9, телевизионный измеритель 10 геометричесиих размеров объекта, частотный дискриминатор 11, блок памяти 12, выходы которого соединены с входами блока умножения 13, выход которого через квадратор 14 подключен к индикатору 15, блок управления 16.Устройство работает следующим образом.Исследуемый объект 2, установленный на платформе вибростенда 1, проецируется на экран телевизионного измерителя 10 геометрических размеров объекта, с выхода которого снимается напряжение, пропорциональное диаметру исследуемого объекта, Это напряжение запоминается в одном канале блока памяти 12. После измерения диаметра исследуемото объекта вибростенд возбуждается напряжением постоянного уровня управляющего генератора, который осуществляет развертку по частоте, что обеспечивает постоянство возмущающей силы в щироком диапазоне частот, действующей на исследуемый объект. Колебания вибростенда возбуждают исследуемый объект, колебания которого посредством вибропреобразователя 5 преобразуются в электрический сигнал. Этот сигнал через согласующий усилитель 6 поступает на один из входов фазового детектора 8. На другой вход фазового детектора подается сигнал с вибропреобразователя 4, усиленный согласующим усилителем 7. При колебаниях платформы вибростенда на частоте, смещенной от резонансной частоты исследуемого объекта, оигналы на входах фазового детектора 8 имеют одинаковые фазы, На выходе фазового детектора образуется нулевой уровень, закрывающий электронный ключ 9. В момент резонанса исследуемого объекта, являющегося системой с распределенными параметрами, наблюдается определенный сдвиг фазы, например на 90, между ускорением исследуемого объекта в точке наблюдения (напряжением с вибропреобразователя 5) и си. ловым возмущением, создаваемым платформой вибростенда (напряжением с вибропреобразователя 4). В этом случае на выходе фазового детектора 8 образуется напряжение, которое открывает электронный ключ 9 и останавливает развертку управляющего генератора 3 по частоте. Напряжение с выхода частотного дискриминатора 11, пропорциональное частоте резонанса исследуемого объекта, поступает через электронный ключ 9 в блок памяти 12. Одновременно напряжением с выхода фазового детектора 8 блок памяти 12 переключается в режим считывания. При этом с 5 1 О 15 20 25 30 4одного выхода блока памяти снимается сигнал, .уровень напряжения которого пропорционален по величине диаметру исследуемого объекта 2, а с другого выхода - уровень напряжения, пропорциональный по величине резонансной частота исследуемого объекта. Сигналы поступают на входы бЛока умножения 13, который осуществляет перемножение аналоговых сигналов и преобразование произведения в число импульсов. На выходе блока умножения образуется импульсный сигнал, причем количество импульсов пропорционально произведению диаметра объекта на резонансную частоту, Эти импульсы поступают на вход квадратора 14, на выходе которого выделяется квадрат числа, пропорциональный твердости объекта. Перемножение этого числа на масштабный множитель осуществляется индикатором 15, на цифровом табло которого высвечивается цифровой показатель твердо. сти объекта.Блок умножения 13 и квадратор 14 могут быть выполнены на генераторах развертываю. щего типа с линейной и квадратичной развертками.Таким образом, устройство позволяет автоматически и оперативно измерять твердость объекта, например плодов и овощей, а также с высокой эффективностью выбраковывать испорченные или недоброкачественные плоды. Формула изобретения для оценками качества плодов и овощей, Сельское хозяйство за рубежом. Растениеводство, 1973, Мо 10, стр, 20,2. Авторское свидетельство Мд 513266, М, Кл. А 010 7/00, 1974 (прототип),550556 оставитель Еехред Л. Г ре едактор Н, Аристова Корректор А. Степано аж 1054Совета Министоткрытийскан наб д 4/5 ПодписчоСССР МОТ, Загорский фили аз 2537 Изд. Юв 278 Ти ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений 113035, Москва Ж.35, Рауш