Устройство для определения динамических характеристик материалов

(56) Р 10 (54) МИЧГ ) И на стр .турнаопределенияристик материграмма работы о 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР 021953030253/282.01.863,02.91. Бю, Р 7оронежский политехническийут.Л. Беляков20.178.53:620.179.16(088.8)вторсхое свидетельство СССР953, кл. С 01 117/00, 1982.СТРОИСТВО ДЛЯ ОЛРБДЕЛГНИЯ Д 1 СКИХ ХАРАКТГРИСТИК МАТЕРИАЛОВзобретение относится к измериИзобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для определения динамических механических характеристик материалов и является усовершенствованием устройства по авт, св, Р 1021953,Цель изобретения - повышение надежности.На фиг 1 приведе я схема устройства длядинамических характе алов; на фиг. 2 - диаустройства.Устройство содержит электромеханическое автокольцо 1, в которое помещается исследуемый материал 2, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь 3, усилитель 4, полосовой фильтр 5, фазовращатель 6, автоматический регулятор уровня возбуждения, первый. ключ 8, усилитель 9 мощности и электромеханический возбудитель 10, узел 11 тельнои технике и может быть использовано для определения динамическихмеханических характеристик материалов, Цель изобретения - повышениенадежности устройства. Достигаетсяона заменой двух компараторов близкорасположенных уровней Одним компаратором и введением дополнительныхэлементов, обеспечивающих возбуждение автокольпа в паузах между циклами измерения, что устраняет возможность срыва возбуждения гри большихзатуханиях колебаний, 2 иламплитудных дискриминаторов, включающйй первый 12, второй 13 и третий14 компараторы, входы которых подключены к выходу полосового фильтра5, и первый 15 и второй 16 логические блоки, первый вход первого изкоторых подключен к выходу первогокомпаратора 12, второй вход первого15 и первый вход гторого 16 логических блоков подключены к выходу второго компаратора 13, а второй входвторого логического блока 16 - к выхду третьего компаратора 14, функциональный преобразователь 17, включающий первый триггер 18, первый таймер 19, второй таймер 20, второй триггер 21, элемент И 22, второй ключ 23,делитель 24 напряжения, схему 25совпадения, счетчик. 26 импульсов ирегистратор 27. Вход установки триггера 18 соединен с выходом первогокомпаратора 12, а вход. сброса - свыходом второго логического блока 16,162 9770 3выход первого логического блока 15подключен к однрму иэ входов схемы25 совпадения, к второму входу каторой подключен прямой. Выход триггера.18, инверсный выход которого подключен к входу второго таймера 20 ипервому входу элемента И. 22 второйвход. которого подключен к инверсномувыходу триггера 21, прямой выход которога соединен с. управляющим входом ключа 8, выход первого таймера.19 соединен с входом сброса триггера21 а .выход второго таймера 20 - свходом установки триггера 21 и с входом сброса счетчика 26 счетный входкоторого соединен с выходом .схемы25 совпаденияа выход соединен свходом регистратора 27, сигнальныйвход. второго ключа 23 подключен квыходу регулятора 7, управляющийвход. - к выходу элемента И 22, авыход - к входу делителя 24 напряжения, выход которого соединен свходом усилителя 9 мощности,Устройство работает следующим образом,В момент времени Т электромеханическое автокольцо 1, замкнуто открытым ключом 8. Ключ 23 при этомзакрыт. В автокольце 1 при этом возникают возрастающие по амплитуде колебания, которые в виде электрического сигнала (фиг. 2 а) подаются навходы компараторов. 12-.14 с выходаполосового Фильтра 5. В процессероста амплитуды колебаний до моментавремени Т, когда последняя достигает нижнего, уровня А 1, на выходе ло"гического блока 16 формируются импульсы (Фиг. 2 б), которые устанавливают триггер, 18 в состояние логического нуля на прямом выходе (Фиг, 2.д)при Т = Т 1); и, соответственно, ло- .гической едийицы на инверсном выходе(Фиг. 2,.е, при Т = Т 1) .При дальнейшем .росте амплитудыколебаний в промежутке времени отТ 1 дд Т последняя находится в интервале амплитуд от;нижнего А 1 доверхнего А 2 уровней, На выходе логического блока 15 в эта время Фор-мируются импульсы (фиг. 2; в), В момент, времени Т =Т когда, сигнал достигает уровня А 2 срабатывания компаратора 12, на .его выходе появляютсяимпульсы (Фиг, 2 г), которые устанавливают .триггер 18 в состояние логической единицы на прямом выходе(Фиг. 2, д, при Т Т ), и,. соответственно,. логического нуля на инверс"ном выходе (фиг. 2 е, при Т = Т),По спаду напряжения на инверсномвыходе триггера 18 (Фиг. 2 е, при Т == Т) происходит запуск таймера 20,. определяющего времяТз(фиг, 2 ж, приТ= Т) нахождения автокольца 1 врежиме возбуждения с, амплитудой. превышающей уровень А 2. В момент времени Т = Ттриггер 2,1 устанавливаетсяв состояние логического нуля на прямом выходе (фиг. 2 и, при. Т = Т-)и, соответственно., логической единицына инверсном выходе (Фиг 2 к, нриТТ). Сигналом логического нуляс прямого выхода закрывается ключ Я,что соответствует полностью разомкнутому состоянию автокольца 1 исвободному затуханию колебаний в нем,Импульс (Фиг 2 .ж, при Т = Тэ)с выхода таймера 20 поступает такжена вход установки нуля счетчика 26импульсов, подготавливая его к приему новой инФормации. При свободномзатухании колебаний (Фиг, 2, а, приТ-Т) в интервале амплитуд от верхнего уровня А 2 до,нижнего уровня Л 1на выходе логического устройства 15Формируются иаульсы ( Фиг,2 в, приТ - Т), поступающие на вход схемы25 совпадения, Сигнал логической единицы, одновременно постугающий надругой вход схемы 25 совпадения спрямого выхода триггера 18 (Фиг, 2д, при Т 5- Т), разрешает прохождениеимпульсов на вход счетчика 26 которыйрегистрирует их число, В момент времени Т = Т на выходе логического .устройства 1.6 появляются импульсы(фиг. 2 б, при Т - Т-), устанавливающие прямой выход триггера 18 всостояние логического нуля (фиг, 2 д,45при ТТ), а инверсный - в состояние логической единицы соответственно. По спаду напряжения (Фиг. 2 д,при ТТ) на прямом выходе триггера 18 происходит запуск таймера 19,5 О определяющего время Ти (фиг, 2. 3,при Т - Т ) считывания информации сосчетчика 26 импульсов и ввода ее в регистратор 27 для автоматической записи результатов измерения. В тече 55.ние времени Тя,сигналы логической единицы с инверсного выхода триггера 18 (фиг. 2 е, при. Т - Т) и инверсного Выхода триггера 21 (Фиг 2: к, Ы 977 Опри Т- Тф поступают. на. входыФзлемента И 22 на выходе которогокак следствие, формируется сигналлогической единицы Фиг. 2. л, приТ - Т ). Этот сигнал открывает навремя Тя ключ 23,Автокольцо оказывается замкнутымчерез, ключ 23 и.делитель 24 напряжения. Амплитуда автоколебаний призтом устанавливается на некоторомпроизвольном уровне ниже А 2, чтообусловлено выбором коэфйипиентапередачи делителя 24 напряжения,Это обеспечивает более быстрвй инадежный выход устройства на следующий цикл. измерения по истечении времени Тю. Вырабатываемый "таймером 19импульс (фиг. 2 з, при Т = Тв) устанавливает триггер 21 в состояниелогической единицы на прямом выходе (фиг. 2 г, при Т = Т) и соот -ветственно, логического нуля на инверсном выходе (фиг. 2 к, при Т == Ту). При этом клич 23 закрывается, а ключ 8 открывается, что соответствует началу нового цикла измерения, Описанный цикл неоднократно повторяется.Использование предлагаемого устройства позволяет повысить, надежность автоматических установок для измерения внутреннего трения по методу свободнозатухающих колебаний и уменьшить вероятность сбоев их 1 О работы в процессе зксперимента,Формула изобоетенияУстройство для определения динамических характеристик материалов.по авт. св. Р 1021953, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено злемантом И., вторым ключом и 20 делителем напряжения, входы элемента И соединены с инверсньпи выходами триггеров, выход - с управляюЩимвходом второго. ключа, информационньпЪвход которого соединен с выходом 25 регулятора уровня возбуждения, авыход через делитель напряжения соединен с входом усилителя мощности1629770у Фиг 2МасимишинецСоставитель В. Николаев редактор Н. Тупица Техред Л,Сердюкова Корр екЗаказ 432 Тираж 351 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Чроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101