Устройство для определения относительного изменения диаметра образца

Союз Советскик Социалистических 1 веспу блик(5 1 В 11/1 вердврвтвваакй аоюатвтВвавтв Мннаетрва ИСРав данам аааарвтаанйн втнрцтн(088.8) оллетень41 45) Дата опубликования описания 28.11,(72) Авторы изобретени А,С,Больших, Д.А.Гречинский, В.В,Клюев В.А.Клочко и В.Г,Рыгалин(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ИЗМЕНЕНИЯ ДИАМЕТРА ОБРАЗЦАсоов 7,Изобретение относится к испытательной технике для измерения размеров образца при деформациях, нагружении и т.д. оптическим методом,Известно устройство, содержащее осветитель, оптическую систему с апертурной диафрагмой, фотоприемник, развертывающий диск, электронный преобразователь и измерительный или регистрирующий прибор, в котором установлен промежуточный преобразователь линейной величины в угловую ) 11 .Недостаток этого устройства состоит в том, что отсутствует воэможность определения местоположения утонения и измерения размеров диаметра образца при его разрыве в случае испытания на прочность.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения деформаций, содержащее осветитель,фотоприемник, оптическую систему, расположенную между ними, два регистратора н подключенный к их выходам графопостроитель 12 .Недостатком его является низкая точность измерения, определяемая чувствительностью каретки к перемещению и точностью реохордного датчика перемещения. С целью повышения точности измерения предлагаемое устройство снабженомасштабным блоком и соединенными последовательно коммутатором, элементом5 сборки и логометром напряжений, фотоприемник выполнен из однотипных ячееквыходы которых подключены ко входамкоммутатора, вход масштабного блокасоединен посредством выкл.,чателя с10 выходом одной пз ячеек фотоприемника,а его выход - со вторым входом логометра напряжений, выход которого соединен со вторым регистратором, а выход коммутатора подключен ко входу15 первого регистратора.На чертеже приведена блок-схемапредлагаемого устройства,Устройство содержит осветитель 1,оптическую систему 2, фотоприемник 3,20 расголоженный за оптической системой2, коммутатор 4, входы которого подключены к выходам ячеек фотоприемника 3, элемент 5 сборки, соединенныйс выходом коммутатора 4, логометр бнапряжений, вход которого подключенк выходу элемента 5 сборки, регистраторы 7, 8, входы которых подключенык выходам коммутатора 4 и логометраб напряжений, графопостроитель 9единенный с выходами регистратор8, масштабный блок 10, вход которого соединен через выключатель 11 с выходом одной иэ ячеек Фотоприемника 3, а выход - со входом логометра б напряжений, 5УстрОйство работает следующим об-разом.При освещении испытуемого образца осветителем 1 теневое изображение образца при помощи оптической системы 2 проецируется на фотоприемник 3, выполненный из отдельных однотипных ячеек. При этом вся оптическая часть устройства юстируется таким образом, чтобы теневое иэображение испытуемого образца располагалось между электродами каждой ячейки Фотоприемника 3,В результате общей фоновой засвет ки фотоприемника 3 на выходных электродах каждой ячейки образуется напря-) жение, пропорциональное световому потоку, падающему на фотоприемник 3. Таким образом, чем больше теневое изображение (диаметр) испытуемого образца, тем меньше засветка ячеек фотоприемника 3 и тем меньше напряжение "5 на их выходных электродах.На выходе ячеек фотоприемника 3, расположенных в тени нижнего конца испытуемого образца (на чертеже заштрихованы) напряжение равно нулю, ЗО так как эти ячейки фотоприемника не освещены. По мере удлинения испытуемо. го образца граница тени смещается вниз и появляется напряжение на выходных электродах следующих ячеек. 35Перед прикладыванием к образцу нагружающей силы замыкается выключатель 11, и напряжение с выходных электродов первой ячейки Фотоприемника 3, пропорциональное первоначальному диа-. 40 метру испытуемого образца, подается на масштабный блок 10, где запоминается.После фиксации напряжения, пропорционального первоначальному диаметру 48 испытуемого образца, выключатель.11 размыкается, а к образцу прикладывается нагрузка. Коммутатор 4 поочередно подключает выходные электроды ячеек фотоприемника 3 к элементу 5 сборки.Элемент 5 сборки выбирает из коммутируемых сигналов наибольший.Если диаметр испытуемого образца уменьшается равномерно по всей длинеобразца, то сигналы, поступающие навход элемента 5 сборки, одинаковы, При образовании в каком-нибудь местеобразца локального утоньшения, приводящего при дальнейшем нагружении кразрыву образца в этом месте, на выходных электродах соответствующейФячейки появляется напряжение, превышающее значение напряжений на выходах остальных ячеек. Элемент 5 сборки выбирает это напряжение из всех остальных и подает на один из нходов лого- метра б напряжеными, на другой вход которого подается напряжение с масштабного блока 10, пропорциональное начальному диаметру испытываемого образца,Логометр б напряжений позволяет определитьотношение двух н.пряжений, подаваемых на его входы, т.е, в конечном счете отношение начального диаметра к диаметру утонения испытуемого образца. При этом в тот момент, когда Фиксируется начало обраэонания утонения диаметра образца, регистратор 7 номера ячейки фотоприемника фиксирует номер ячейки Фотоприемника, соответстнующий координате местоположения утонения.Координата местоположения утонения диаметра испытуемого образца наносится на ленте графопостроителя 9 по оси Х, а величина относительного изменения диаметра образца фиксируется регистратором 8 и отмечается на ленте графопостроителя 9 по оси .Точность регистрации места утонения диаметра образца повышается при увеличении числа, разбиений фотолры" емника на ячейки.Формула изобретенияУстройстно для определения относительного изменения диаметра образца при испытаниях на прочность, содержащее осветитель, фотоприемник, оптическую систему, расположенную между ними, два регистратора и подключенный к их выходаМ графопостроитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено масштабным блокаи соединен ными последовательно коммутатором", элементом сборки и логометром напряжений фотоприемник выполнен из однотипных ячеек, выходы которых подключены ко входам коммутатора, вход масштабного блока соединен посредством выключателя с ныходом одной иэ ячеек фотоприемника, а его выход - со вторым входом логометра напряжений, выход которого соединен со вторым регистратором, а выход коммутатора подключен ко входу перного регистратора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССР Р 230488, кл. 6 01 В 11/16, 1969.2. Авторскоесвидетельство сссР Р 326454, кл. Ь 01 В 11/16, 1972.579541 Составитель Л.ЛушенкоТехред С.Беца Корректор И.Гоксич Редактор И.Бродская Филиал ППП Патснт, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 к / Заказ 4387/41 Тираж 907 Подписное ЦНИИПИ 1 осударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 13035 Москва, Ж, Раушская наб. д. 4/5