Прибор для измерения модуля упругости листовых материалов и его температурного коэффициента

СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ С, О, Цобкалло. Четыркииа лавскии Р ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИЫХ МАТЕРИАЛОВ И ЕГО ТЕМПЕРАТУРНОГОКОЭФФИЦИЕНТА ПРИ ЛИСТОарта 1957 г. за ЛЪ 568901 в Комитет по при Совете Министров СС елам изобретений и открытийР явлено 1 мере- емпеПредметом изобретения является прибор для измерения модуля упругости и температурного коэффици. ента гибких листовых материалов, устройство которого основано на использовании замедленной (инфра- звуковой) частоты затухающих собственных колебаний при изгибе консольно закрепленной прямоугольной пластинки испытуемого материала, помешенной в муфельную электрическую печь.Известные приборы того же назначения, основанные на измерении прогиба консольно закрепленного испытуемого образца, приводимого в колебательное движение под воздействием прилагаемой к его свободному концу нагрузки, имеют тот недостаток, что они не обеспечивают требуемой точности из ний в условиях повышенных т ратур. Этот недостаток устранен в описываемом приборе тем, что устройство для возбуждения затухающих собственных колебаний с инфразвуковой частотой в испытуемом образце выполнено в виде дистанционно управляемого рычажного устройства смонтированного на торце съемной муфельной электрической печи, горизонтально расположенной на опорной стойке. Печь снабжена установленным в ее полости кронштейном с подвижными тисками для крепления испытуемого образца, а также фотоэлектрическим датчиком для преобразования механических колебаний образца в электрические импульсы.Для измерения частоты затухающих импульсов, поступающих от фотоэлектрического датчика, в приборе применено электронное устройство, состоящее пз канала измеряемой частоты с усилителем импульсов датчика, амплитудным дискриминатором и электронным реле и первой бинарнои пересчетной схемы, а также из канала эталонной частоты с звуковым камертонным генератором с фиксированной частотой, электрические колебаниякоторого, пройдя через усилитель иограничитель, преобразуются в колебания с крутым фронтом и поступают через электронное реле навторую бинарную пересчетную схему, на выходе которой включен счетчик импульсов.На фиг. 1 изображен в продольном разрезе блок возбуждения собственных колебаний испытуемогообразца с фотоэлектрическим датчиком; на фиг, 2 - скелетная схема радиотехнического счетногоустройства,Прибор состоит из двух основных блоков: блока возбуждениясобственных колебаний испытуемого образца и радиотехническогосчетного устройства.К массивному основанию 1 блокавозоуждения собственных колебаний испытуемого образца привернута болтами стойка 2, к которой крепится горизонтально расположенный консольный кронштейн 3(фиг. 1). ь 1 тобы уменьшить отводтепла, между кронштейном и стойкой помещена теплоизоляционнаяпрокладка 4.В тисках 5 посредством гайки 6зажат конец испытуемого пластинчатого образца 7. Тиски выполненыподвижными вдоль кронштейна,что обеспечивает установку образцов разной длины таким образом,чтобы противоположный конец образца пересекал пучок световыхлучей, выходящих из камеры осветителя 8.Возбуждение собственных затухающих колебаний в испытуемомобразце производится с внешнейстороны блока посредством тяги 9,которая проходит с задней стороныкронштейна и поворачивает палец10. Палец отводит образец в сторону таким образом, что при некотором угле поворота пальца обоазец срывается с него и начинаетсовершать затухающие колебания.Блок возбуждения собственныхколебаний образца вместе с образцам помещают в съемную трубчатую электрическую печь 11, которая опирается на стойки 12 и на прокладку 4. Для выравниваниятемпературы вдоль электропечи вней помещены три секции нагревателей. Температура образца, а также равномерность его нагрева контролируются тремя хромель-алюмелевыми термопарами (на чертеже непоказаны).Для преобразования механических колебаний образца в электрические служит фотоэлектрическийдатчик, состоящий из камер осветителя 18 и фотоэлемента 14, укрепленных па стойке 15. Свет от электролампочки осветителя посредством линзы 16 через окно 17 в электропечи фокусируется на образце 7и, пройдя окно 18, концентрируется линзой 19 на фотоэлементе 20.Радиотехническое счетное устройство (фиг. 2) состоит из двухосновных каналов - измеряемой иэталонной частот. В канале измеряемой частоты импульсы с фотоэлектрического датчика 21 черезусилитель 22 поступают на амплитудный дискриминатор 23, которыйформирует ограниченные по амплитуде импульсы с крутым фронтом.Эти импульсы далее поступают наэлектронное реле 24 канала эталонной частоты непосредственно (импульс на замыкание электронногореле), а также пройдя предварительно через первую пересчетнуюсхему 25 (импульс на размыканиеэлектронного реле). Эта схемапредставляет собой восемь последовательно соединенных бинарныхячеек,На выходе схемы может появиться только лишь каждый 256-й импульс 2 из серии импульсов, посту.пающей на вход.Главной частью канала эталонной частоты является высокостабильпой звуковой камертонный генератор 26 со строго фиксированнойчастотой,Электрические импульсы генераора 26 проходят усилитель 27 иограничитель 28 и превращенные вколебания с крутым фронтом поступают через электронное реле 24 навторую бинарную пересчетную схе М 11 Ю 253му 29 с коэффициентом пересчета 256. На выходе этой схемы включен механический счетчик 30, отсчитывающий каждый 256-й импульс; если электронное реле не запирает цепь, то в канале эталонной частоты происходит непрерывный подсчет колебаний камертонного генератора.Так как работой электронного реле управляют импульсы фотоэлектрического датчика, то первый импульс открывает путь колебаниям эталонной частоты к перссчетной схеме 28, а У-й импульс отключает эту схему. Время Т, необходимое для Л колебаний измеряемой чангстоты о, равно Т = - , где г число отсчитанных периодов эталонной частоты о откуда измеряемая частота колебаний образца определяется по формуле:1 Х 1 о, ЗООЖ2 Т 2 и )гИзмерив собственную частоту колебаний испытуемого образца, можно вычислить по известным формулам искомые значения модулей упругости при нормальной и повышенной температурах, а также температурный коэффициент.Предмет изобретения1. Прибор для измерения модуля упругости листовых материалов и его температурного коэффициента, основанный на применении консоль- но закрепленного испытуемого образца, приводимого в колебательное движение под воздействием прилагаемой к его свободному концу нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в условиях повышенных температур, устройство для возбуждения затухающих собственных колебаний с инфразвуковой частотой в испытуемом образце выполнено в виде дистанционно управляемого рычажного устройства, смонтиро-, ванного на торце съемной муфельной электрической печи, горизонтально расположенной на опорной стойке и снабженной установленным в ее полости кронштейном с подвижными тисками для крепления испытуемого образца, а также фотоэлектрическим датчиком для преобразования механических колебаний образца в электрические импульсы.2. Прибор по п. 1, отл и ча ющ и й с я тем, что для измерения частоты затухающих импульсов, поступающих от фотоэлектрического датчика, в нем применено электронное устройство, состоящее из канала измеряемой частоты с усилителем импульсов датчика, амплитудным дискпи мин атором и электронным реле и первой бинарной пересчетной схемы, а также из канала эталонной частоты с звуковым камер- тонным генератором с фиксированной частотой, электрические колебания которого, пройдя через усилитель и ограничитель, преобразуются в колебания с крутым фронтом и поступают через электронное реле на вторую бинарную пересчетную схему, на выходе которой включен счетчик импульсов.10253 Фиг. 2 Канал изиерюемеи цасчоп 1 и Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Типографии Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Петровка, 14