Установка для определения декремента изгибных колебаний образца

. Иалов , Калга 8) тво СС О, 197 ГОСУДАРСТВЕННЬ)Й НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБ(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕКРЕМЕНТА ИЗГИБНЫХ КОЛЕБАНИЙ ОБРАЗЦА (57) Изобретение относится к иэмери тельной технике и предназначено для исследования механических свойств материалов. Установка позволяет повысить производительность измерения эа счет автоматизации процесса и проводить измерение при более высоких температурах. Световой поток от источника излучения направляют на модулирующую систему, выполненную в виде блока целевых диафрагм, которая скреплена с одним из свободноподвешенных грузов. С грузами скреплен также исследуем)й образец. Прямоугольные отверстия в блоке целевых диафрагм формируют измерительный канал. В процессе колебаний образца модулирующая система разворачивается, что приводит к изменениюразмеров пучка, прощедвего черезпрямоугольные отверстия, В результате обеспечивается модуляция светового пучка на входе фотоприемника.Интенсивность светового сигнала иавходе фотоприемника пропорциональнауглу разворота модулирующей системы - величине иэгибных колебанийконтролируемого объекта. Сигнал сфотоприемника направляют в блок об"работки, где он обрабатывается ирегистрируется. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.1 1Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для исследования механических свойств материалов.Цель изобретения - повышение производительности за счет автоматизации процесса измерения и расширениятемпературного диапазона работы установки.На Фиг. 1 приведена функциональная схема установки, на Фиг, 2конструкция модулирующей системы,ныполненцой в виде блоков щелевыхдиафрагм; на фиг. 3 - положение светового пучка источника излучения навходе модулирующей системы,цафиг.4 а,Ь,Ь в положен модулирующейсистемы при иэгибцых колебаниях образца по отношению к направлению из -лучения.Установка содержит два свободноподвешенных груза 1 и 2, к которымкрепится исследуемый образец 3, источник 4 света, выполненный в видеколлиматора, модуляционную систему,выполненную из первого 5 и второго6 блоков щелевых диафрагм, проекционную оптическую систему, выполненную из первого 7 и второго 8 объективов, фоторегистратор, выполненныйиз первого 9 и второго 10 фотоприемников и блок 11 регистрации, включающий дифференциальный усилитель12, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 13, цифровое запоминающее устройство 14 и блок 15 управления. Грузы подвешены на двух нерастяжимьгх нитях 16 и 17. Блоки 5и 6 щелевых диафрагм скреплены припомощи стойки 18 с одним из грузов.Установка содержит также генератор 19 импульсов и подключенныек нему электромагниты 20 и 21 и зеркала 22 и 3. Источник 4 излучениявыполнен иэ объектива (не показан),в Фокусе которого установлен свето -диод. На фиг, 3 след светового пучка в плоскости блока целевых диафрагм обозначен позицией,24.Установка работает следующимобразом,Предварительно блоки 5 и 6 щелевых диафрагм ориентируют относительно направления излучения источника 4 на равные, но противоположные углы, Затем с помощью генератора 19 импульсов возбуждаются резонансные колебания механической системы образец - грузы, стия в блоке щелевых диафрагм, 25 Е - глубина блока.Световые пучки, прошедшие блоки5 и 6 щелевых диафрагм, с помощьюзеркал 22 и 23 направляются на объективы 7 и 8, которые собирают их на ЗО фотоприемниках 9 и 1 О. На выходефотоприемников 9 и 10 электрическийсигнал пропорционален углу поворотаблоков 5 и 6 щелевых диафрагм, который через дифференциальный усилитель 12 направляют на вход АЦП 13и блока 15 управления, формирующегосинхроимпульсы запуска цифрового пре -образователя . На выходе АЦП 13 формируются цифровые коды, пропорцио О нальные амплитудам колебаний образца, которые поступают в цифровое запоминающее устройство 14, где происходит вычисление декремента колебаний по зависимости 45 1 А Я = - 1 п -1 -М А.+Млогарифмический декрементколебаний;последовательные отсчетыамплитуд колебаний;число периодов колебаний где Я 50 А; А. +с 1 Имежду отсчетами. Наличие разворота двух блоков55щелевых диафрагм на равные, но про .тивоположные утлы относительно на -правления излучения Позволяет посигналу ца выходе дифференциального 259152 2Световой пучок от источника 4излучения направляют на блоки 5 и6 щелевых диафрагм. Отверстия в обоих блоках формируют два измерительных канала.В процессе колебаний образца блоки 5 и 6 щелевых диафрагм разворачиваются вокруг вертикальной оси нерастяжимой нити 16), в результатечего изменяется проекция площади отверстий на плоскость, перпендикулярную направлению излучения, что, всвою очередь, приводит к изменениюинтенсивности света на входе фото -приемников 9 и 10, обеспечивая модуляцию световых пучков на входе фотоприемника, На фиг. 4 показаны положения блока щелевых диафрагм дляразличных углов у" егоповорота,в томч20 числе для двух возможных крайнихего положений для ц" = 0 и МРмаксусилителя судить о направлении изгиба образца.Повышение надежности измерения изгибов образца обеспечивается увеличением числа прямоугольных отверстий в блоках щелевых диафрагм.Снабжение устройства механическим модулятором, устойчивым к действию высоких температур, позволяет повысить рабочий диапазон температур при определении изгибных колебаний образца. 1 О формула изобретения151. Установка для определения декремента изгибных колебаний образца, содержащая два свободно подвешенных груза, предназначенных для закрепления в них исследуемого образца, 20 источник света и блок регистрации, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и расширения температурного диапазона работы установки, она снаб жена последовательно установленными по ходу излучения модуляционной системой, скрепленной с одним из грузов, оптической проекционной системой и фоторегистратором, а источник ЗО излучения выполнен в виде коллиматора.2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что модуляционная система выполнена в виде блока щелевых диафрагм, состоящего35 из Ф пластинок, в каждой из которых выполнено прямоугольное отверстие, пластинки установлены параллельно одна друбой на дискретном расстоя 40 нии так, что центры их отверстий лежат на оптической оси установки.3. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью определения направления иэгибных ко 45 лебаний, модуляционная система выполнена в виде двух блоков щелевых диафрагм, скрепленных между собой и развернутых относительно направлекия излучения на равные углы в про . тивоположные стороны, оптическая проекционная система выполнена в ниде двух объективов, а фоторегистратор в виде двух фотоприемников, каждый блок щелевых диафрагм состоит иэ н пластинок, в каждой из которых выполнено прямоугольное отверстие, пластинки установлены параллельно одна другой на дискретном расстоянии так, что центры отверстий в каждом блоке лежат на осях, развернутых на угол + Ы./2 от оптической оси установки в горизонтальной плоскости.4. Установка по п. 1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем что, с целью повышения надежности определения иэгибных колебаний, модуляционная система выполнена в виде блока щелевых диафрагм, состоящего иэ л пластинок, в каждой из которых выполнено прямоугольных отверстий, пластинки установлены параллельно одна другой на дискретном расстоянии так, что центры их отверстий лежат натносях, параллельных оптической оси установки. 5. Установка по п. 1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью определения направления иэгибных колебаний и повышения надежности измерения, модуляционная система выполнена в виде двух блоков щелевых диафрагм, скрепленных между собой и развернутых относительно направления излучения на равные углы в противоположные стороны, оптическая проекционная система выполнена в виде двух объективов, а фоторегистратор - в виде двух фотоприемников, каждый блок щелевых диафрагм состоит из и пластинок, в каждой иэ которых выполненоп прямоугольных отверстий, пластинки установлены параллельно одна другой на дискретном расстоянии так, что центры их отверстий лежат на л параллельных осях.1259152 фй Фр 4 юнкс Составитель Н.СолоухинРедактор Н.Марголина Техред М.Ходанич Корректо уча аказ 51 д. 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная,/41 Тираж ВНИИПИ Государств по делам изобрет 13035, Москва, Жв чо1 1 1 14 в еаза11111 ь 778 Подписнонного комитета СССРний и открытий5, Раушская наб., /5