Тензометрическое устройство

(19) И 1)В 7/1 ИЯ е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 23.05,85, Бюл, Р 19 (72) С.Н.Михайлов и Ю.Я. (71) Научно-исследовател тут тяжелого машинострое водственного объединения (53) 621.31739)531.781, (56) 1, Авторское свидет У 357455, кл, С 01 В 7/12, Тензометрия в маши Справочное пособие под р карова. М., "Машинострое с. 160 (прототип,) Сараевьский инстиния Произ-уралмаш" 2 (088,8) ельство СССР 6, 1970. ностроении. ед. Р.А.Мание", 975,(54) (57) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО,содержащее тензомост с измерительнымпеременным реаистором, первый источник постоянного тока для питания тензомоста и нуль-индикатор, о т л и - .ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповьппения информативности, оно снабжено последовательно соединеннымипереключателем, включенным в измерительную диагональ тензомоста, выпрямителем, усилителем и вторым источником постоянного тока для питаниятензомоста, интегратором, включенныммежду переключателем и нуль-индикатором, и полумостом, подключенным к4.Е, +Ед 5 иМ+Р ),где ОрОмаМ + Отисреднее напряжения цикла Тенэометрическое устройство содержит тенэомост 1 с измерительным 45 Од=Ф,р р, р ррпостоянного тока для питания тенэомоста 1, нуль-индикатор 4, последовательно соединенные переключатель 5,включенный в измерительную диагональ 50теыэомоста, фазочувствительный вьптрямитель 6, усилитель 7 и второй источник 8 питания, интегратор 9, включенный между переключателем 5 и нульпщикатором 4, полумост 10, подклю-55ченный к.усилителю 7, приспособление 11 для регистрации баланса тензомоста,-амплитуда напряжения. 1 115Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрии,Известно ,тензомеуричес 1 ое устройство, содержащее генератор напряжения несущей частоты, тензомост,усилитель, фазочувствительный демодулятор и регистрирующий прибор Г 1.Недостатком устройства являетсянизкая точность измерения деформаций.10Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является тензометрическое устройство, содержащеетензомост с измерительным переменнымрезистором, источник постоянного тока для питания тензомоста и нуль-индикатор23,Недостатком устройства являетсяневозможность определения всех составляющих цикла деформаций.20Цель изобретения - повышение информативностиУкаэанная цель достигается тем,что тенэометрическое устройство, содержащее тензомост с измерительнымпеременным резистором, первый источник постоянного тока для питаниятензомоста и нуль-индикатор, снабжено последовательно соединенными переключателем включенным в иэмери 930тельную диагональ тензомоста, выпрямителем, усилителем и вторым источником постоянного тока для питаниятензомоста интегратором, включенныммежду переключателем и нульиндикатором, и полумостом, подключенным кусилителю,На, фиг.1 представлена блок-схематенэометрического устройства; нафиг,2 - диаграммы, поясняющие его ра"боту, на фиг.5 - блок-схема многоканального тензометрического устройства ф 7345 2Устройство работает следующим образом,В отсутствии деформации 1,фиг,2 а)Е = О выпрямитель 6 переключателем 5отключен от измерительной диагоналитензомоста. Подвижный контакт измерительного переменного резистора 2находится в произвольном положении,которое характеризуется показанием6 приспособления 11 для регистрациибаланса теиэомоста, Напряжение навыходе тензомоста 1 равно О,=СоЫ(фиг,2 б).Указатель нуль-индикатора 4 находится в положении, отличном от нуля,Подвижный контакт измерительногопеременного резистора 2 перемещаютдо положения О, при котором ток визмерительной диагонали тенэомостаотсутствует. При этом напряжение навыходе интегратора 9 ОО, = О(фиг,2 в),К исследуемому объекту прикладывается динамическая нагрузка. Возникают динамические деформации"-амплитуда цикла деформаций.э 1 пь)С + М, ) характеризует синусоидальный закон изменения деформации,При этом 9 = В и напряжение 1)(фиг,2 д) определяется выражениемО,:О.+О, 54 Л Ю,В измерительной диагонали возникает ток, он поступает на вход интегратора 9.Динамическая составляющая напряжения О, в интеграторе 9 подавляется и на его выходе появляется постоянное напряжение, 0 - "0 которое поступает на вход нуль-индикатора 4 (фиг,2 е)Указатель нуль-индикатора 4 отклоняется от нулевого положения. Подвижный контакт измеритель157345 з 1ного переменного резистора 2 перемещают до нового положения 8 , при котором ток в измерительной диагоналитензомоста отсутствует, т.е, Ц= 0(фиг.2 ж).Тенвомост уравновешивается по статической доставляющей сигнала в диагонали.На один иэ тенэорезисторов полумоста 10 передается деформация Е,о =1Г ,+ Е Ыд 1 + о, подобная деформации Е т.е. частота с.) и фаза 1 деформации 1, равны частоте сдфазе т деформации Е . Величины Со,/ могут не совпадать с велйчинами с , б, Еч/ (фиг,2 э),но ЕФ ОеНа, входе усилителя 7 появляетсянапряжение , = Ц+ф 5 нЛ+1,)(фиг,2 и), которое в усилителе 7,представляющем собой усилитель-ограничитель, преобразуется в П-образное напряжение (фиг.2 к). При этомпостоянная составляющая в сигнале сполумоста 10 усилителем-ограничителем подавляется.Напряжение 07 подается на управляющий вход выпрямителя 6, которыйвключается переключателем 5 в диагональ тенэомоста. Напряжение(1 ф = ь, О = 0) (фиг.2 л) однополупериодно выпрямляется (фиг.2 м) иподается на вход интегратора 9, навыходе которого появляется постоянное напряжение О, пропорциональноеамплитуде 0 (фиг.2 н). Это напряжение подается на вход нуль-индикатора 4, указатель которого отклоняетсяот нулевого положения,4Подвижный контакт иэмеоительного переменного резистора 2 перемещают до нового положения 9, при котором ток в измерительной диагонали отсутству-. ет, т,е. О= О (фиг.2 о). Тенэомост оказывается уравновешенным по амплитудной составляющей сигнала.Фазочувствительный тип выпрямителя, управляемого П-образным напряжением, синхронным измеряемому, обеспечивает высокую чувствительность устройства около 0 и повышает точность уравновешивания. Средняя деформация циклаи ам-плитуда цикла деформаций ц определяются по известным зависимостям с учетом значений(6,- 6) и 6 -9) исоответствующих коэффициентов преобразования тензометрического устройства.Тензометрическое устройство можетбыть выполнено многоканальным дляопределения деформации во многих точках исследуемого объекта (фиг.З). Вэтом случае оно содержит И измерительных каналов и переключатель 12каналов. Каналы имеют общий источник 3 питания и общий внутренний полумост с измерительным переменным резистором 2 и приспособлением 11 длярегистрации баланса тензомоста.Применение тензометрического устройства позволит повысить информативность контроля за счет определения З 5 составляющих гармонического, прямоугольного, трапецеидального и другихциклов деформаций во многих точкахисследуемого объекта,1157345В=Еп Ощ ФЬЮ. Захаэ 3324 37 Тираж б 53 Поилнсное ПОП тези ., г. Ужгород, ул.Проехтная,4