Устройство для регистрации роста трещин в образце

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 191 (1 70 4 С 01 В 21/О 32 ГОСУД АРСТВЕННПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР ЫИ КОМИТЕТМ И ОТНРЫТИВ 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМ ЛЬСТВУ(54) УСТРЕЩИН 4248335/25-2825.05.8723.12.88, Бюл. В 4МВТУ им. Н.Э. БауманаВ.П. Черных, Л.Ю. РадченЛевшенков и Ю.А. Парамон531.7(088.8)Патент ФРГ У 2934038,01 И 3/32, 1982. ТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ РОСТВ ОБРАЗЦЕ(57) Изобретение относится к исследо ваниям сопротивления материалов развитию усталостных трещин при циклическом нагружении. Целью изобретения является повышение точности измерений, надежности устройства и расширение его технологических возможностей эа счет ограничения зоны чувстви тельности устройства и осуществления покадрового измерения координат вершины трещины. С помощью телевизионного датчика 1 осуществляется совмещение начала координат координатной системы с началом надреза, чтобы текущая длина трещины и координата вершины трещины совпадали; начало координат помещается при этом в правую часть растра. Информация о координатах активно образующейся части трещины поступает после обработки в вычислительный блок 27 и используется для вычисления параметров трещины и формирования команд управления приводом 28 телевизионного датчика. В процессе обработки информации осуществляется ограничение зоны чувствительности11путем формирования временного окна что приводит к повышению помехоустойчивости и сокращению необходимого для работы устройства объема памяти и позволяет расширить диапазон измеряемых параметров трещины. 1 ил.1 14464Изобретение относится к областиисследований сопротивления материаловразвитию усталостных трещин при циклическом нагружении.Целью изобретения является повышение точности измерений, надежностиустройства и расширение его технологических воэможностей эа счет ограничения зоны чувствительности устройства и осуществления покадрового измерения координат вершины трещины.На чертеже представлена блок-схемаустройства.Устройство содержит телевизионный датчик 1, дискриминатор 2, входомсоединенный с выходом телевизионного датчика 1, ведеоконтрольный блок 3(ВКБ), входом соединенный с первымвыходом дискриминатора 2, блок 4 синхронизации, первый выход которогосоединен с синхронизирующим входом телевизионного датчика 1, первый элемент И 5, первый вход которого соединен с вторым выходом дискриминатора 2, второй элемент И 6, первыйвход которого соединен с выходом первого элемента И 5, а второй - с вторым выходом блока 4 синхронизации,третий элемент И 7, первый вход которого соединен с выходом первого , элемента И 5, генератор 8 импульсов,выходом соединенный с вторым входомтретьего элемента И 7, первый, второй и третий блоки 9-11 элементов И, элемент 12 задержки, вход которого соединен с кадровым выходом блока 4 синхронизации, а выход - с первыми входами первого и второго блоков 9 и 10 элементов И, первый и второй реверсивные счетчики 13 и 14, счетные входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов И 6 и 7, информационные входы соединены соответственно с выходами первого и второго блоков 9 и4510 элементов И, а входы сброса соединены соответственно с кадровым выходом блока 4 синхронизации и выходом второго элемента И б, сумматор 15, выходом соединенный с вторым входом 50 первого блока 9 элементов И и с вторым входом третьего блока 11 элементов И, первый, второй и третий задатчики 16-18 кода, при этом первый и второй задатчики 16 и 18 кода соединены выходами соответственно с вторым входом второго блока 10 элементов И, с первым информационным входом сумма 70 2тора 15, второй информационный выходкоторого соединен с выходом первогореверсивного счетчика 13, первый, второй н третий компараторы 19 и 21,приэтом первый вход первого компаратора19 соединен с выходом второго реверсивного счетчика 14, первые входывторого и третьего компараторов 20 и21 соединены, соответственно, с прямым и инверсным выходами второго задатчика 17 кода, а вторые входы соединены с выходом первого реверсивногосчетчика 13, первый и второй триггеры 22 и 23, при этом вход первоготриггера 22 соединен с выходом третьего элемента И 7, а выход - с третьимвходом третьего элемента И 7, первыйи второй входы второго триггера 23соединены соответственно с выходамивторого и третьего компараторов 20 и21, а выход - с вторым входом первогоэлемента И 5, регистр 24, информационным входом соединенный с выходом второго реверсивного счетчика 14, формирователь 25 интервала, вход которогосоединен с выходом первого триггера22, а прямой и инверсный выходы соединены соответственно с управляющимвходом первого компаратора 19 и с управляющим входом регистра 24, блок 26вывода данных, первый информационный вход которого объединен спервым входом третьего блока 11элементов И и управляющим входомсумматора 15 и соединен с выходомпервого компаратора 19, а второйинформационный вход объединен свторым входом первого компаратора19 и соединен с выходом регистра24, вычислительный блок 27, первыйи второй информационные входы которого соединены соответственно свыходом третьего блока 11 элементов И и с выходом регистра 24, апервый выход соединен с управляющимвходом блока 26 вывода данных, ипривод 28 телевизионного датчика,кинематически связанный с телевизионным датчиком 1, а входом соединенный с вторым выходом вычислительного блока 27.Устройство работает следующимобразом,Начало развертки начинается споявления кадрового импульса блока4 синхронизации, который синхронизирует работу телевизионного датчика 1 с соответствующими элементамиустройства и предварительно обнуляет первый реверсивный счетчик 3. Затем блок 4 синхронизации выраба" тывает строчные синхроимпульсы, которые через второй элемент И 6 поступают на счетный вход первого реверсивного счетчика 13, текущее информационное состояние которого определяет положение развертывающего луча по оси ординат, Положение развертывающего луча по оси абсцисс определяется информационным состоянием второго реверсивного счетчика 14 путем подачи на счетный вход этого счетчика импульсов с генератора 8 импульсов через третий элемент И 7, при этом в начале каждой строки происходит обнуление второго реверсивного счетчика 14 строчными импульсами, поступающими с выхода блока 4 синхронизации через второй элемент И 6 на вход сброса второго реверсивного счетчика 14.Поскольку начало координат растра разверстывающей системы находится в верхнем левом углу кадра, что является неудобным для измерения координат точек изображения, то начало координат смещается в середину правой части растра в соответствии с соотношениему - и = 1 с(х - ш),где и и ш - координаты этого центракоординат.Координаты и и т задаются цифровым кодом регистра 24 и второго эадатчика 17 кода. Для повышения помехоустойчивости зону чувствительности устройства ограничивают пространством вокруг абсциссы, вдолькоторой распространяется трещина,эона чувствительности задается цифровым кодом второго задатчика 17кода посредством сравнения этогочисла с текущим значением ординат.Врезультате формируется сигнал, управляющий прохождением видеоимпульсовв устройство,Для этого код числа второго задатчика 17 кода в положительных и отрицательных значениях подается на первые входы соответствующих второго итретьего компараторов 20 и 21, навторые входы которых подается текущее значение ординат, формируемоечисловым кодом первого реверсивного счетчика 13. С выходов второго и третьего компараторов 20 и 21 сигналысравнения подаются на соответствующие входы второго триггера 23, в результате чего он запускается от компаратора 20, затем сбрасывается откомпаратора 21. Таким образом, навходе второго триггера 23 формирует ся временное окно, т.е. сигнал разрешения, подаваемый на вход первогоэлемента И 5. Это временное окноопределяет время открытого состоянияпервого элемента И 5, позволяющего 15 пропускать видеосигнал с выхода дискриминатора 2 на один из входов первого элемента И 5, Так как этот сигнал на выходе первого элемента И 5инвертируется, то в случае появления 20 видеосигнала на выходе дискриминатора2 в период времени, соответствующийвременному окну, он является запрещающим для второго и третьего элементов И 6 и 7 и прерывает режим счета 25 первого и второго реверсивных счетчиков 13 и 14, фиксируя координаты зарегистрированного видеосигнала вершины трещины.В случае отклонения трещины в нап- ЗО равлении нижней части экрана возможнофиксирование координат боковой точкитрещины, приводящее к ошибочным результатам, Для исключения этого вустройство введен в качестве буферного элемента регистр 24, запоминающий предыдущее значение координатыпо оси абсцисс. Это значение сравнивается в первом компараторе 19 с последующим значением координаты.В слуг.4 О чае превышения последующего значениянад предыдущим с выхода компаратора19 выдается управляющий сигнал, используемый в блоке 26 вывода данныхдля регистрации координат, в третьем 45 блоке элемента И 11 и в сумматоре 15.Информация о координатах вершины трещины Х и У с выходов буферного регистра 24 и сумматора 15 подается на информационные входы вычислительного 50 блока 27, где вычисляются длина, скорость и угловые отклонения трещиныи вырабатываются управляющие сигналы для привода 28 телевизионного датчика 1, а также для коррекции информации и фиксации данных в блоке 26 55вывода данных.Формула изобретенияУстройство для регистрации ростатрещин в образце, содержащее тслеви1446470 Составитель О. СмирновРедактор Л. Гратилло Техред М.Ходанич Корректор В, Гирняк Заказ 6738/46 Тираж 680 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4е зионный датчик, дискриминатор, вход которого соединен с выходом телевизионного датчика, видеоконтрольный блок, вход которого соединен с пер 5 вым выходом дискриминатора, блок синхронизации, первый выход которого соединен с синхронизирующим входом телевизионного датчика, генератор импульсов, первый компаратор, блок 10 вывода данных, первый информационный вход которого соединен с выходом первого компаратора, вычислительный блок, первый выход которого соединен с управляющим входом блока вывода данных 15 и привод телевизионного датчика, кинематически связанный с телевизионным датчиком, при этом вход привода телевизионного датчика соединен с вторым выходом вычислительного блока, 20 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, надежности и расширения технологических возможностей, оно снабжено первым элементом И, первый вход которого 25 соединен с вторым выходом дискриминатора, вторым элементом И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, а второй " с вторым выходом блока синхронизации, третьим эле- З 0 ментом И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, а второй вход - с выходом генератора импульсов, первым, вторым и третьимблоками элементов И, при этом выход третьего блока элементов И соедчнен с первым информационным входом вычислительного блока, а первый вход соединен с выходом первого компаратора, элементом задержки, вход которого 40 соединен с кадровым выходом блока синхронизации, а выход - с первыми входами первого и второго блоков элементов И, первым и вторым реверсивными счетчиками, счетные входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов И,информационные входы соединены, соответственно с выходами первого и второго блоков элементов И, а выЙходы сброса соединены соответственно с кадровым выходом блока синхронизации и выходом второго элемента И, сумматором, управляющий вход которого соединен с выходом первого компаратора, а выход соединен с вторыми входами первого и третьего блоков элементов И, первым, вторым и третьим задатчиками кода, при этом выходы первого и третьего задатчиков кода соединены соответственно с вторым входом второго блока элементов И и с первым информационным входом сумматора, второй информационный вход которого соединен с выходом первого реверсивного счетчика, вторым и третьим компараторами, первые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами второго задатчика кода, а вторые входы соединены с выходом первого реверсивного счетчика, первый вход первого компаратора соединен с выходом второго реверсивного счетчика первым и вторым триггерами, при этом вход первого триггера соединен с выходом третьего элемента И, а выход - с третьим входом третьего элемента И, первый и второй входы второго триггера соединены соответственно с выходами второго и третьего компараторов, а выход - с вторым входом первого элемента И, регистром, информационный вход которого соединен с выходом второго реверсивного счетчика, а выход соединен с вторым входом первого компаратора, вторым информационным входом блока вывода данных и вторым информационным входом вычислительного блока, и формирователем интервала, вход которого соединен с выходом первого триггера, а прямой и инверсный выходы соединены соответственно с управляющим входом первого компаратора и с управляющим входом регистра.