Тензометрическое устройство

(54) ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОИСТВО тивления изоляасидлительной рвбоой, влажности, чю Достоверности тензо-, те в усто при- измереснижени реэисто ловиях водит ний. овы 1 ОВНВ снижени 1Изобретение относится к измерительной технике, в частности к тенэометрическим устройствам и может быть испош . зовано для измерения деформации твердых тел.Известно тензометрическое устройство,5 содержащее источник питания и последовательно соединенные преобразователь, усилитель на несущей частоте, фазочувствительный демодулятор, фильтр, вмпли-, 1 а тудный селектор и реле, последсавтельновключенными к выход усилителя, второй усилитель, подключенный к выходу фильм. ра, и резисторы, одни иэ которых включены к цепь обратной связи: первого уси- л лителя, параллельно нормально замкнутому контуру реле, в другие - в цепь обратной связи второго усилителя параллельно нормально разомкнутому контакту реле Я.ЪеД анное устройство обеспечивает автоматический контроль исправности преобразователя, однако оно не реагирует на Нежинов и Ю. П. Капрал Наиболее близким по технической суп- ности к предлагаемому является тензометрическое устройство, содержащее тенэомосту истОчнык питания тензомоству ус% литель, связанный с измерительной диагональю тензомоста, компаратор, исполнительный блок, входы которого соединены с выходами компаратора, задатчнк порогового срабатывания исполнительного блока, выход которого соединен с одним из входов компаратора, и блок контроля теизодатчиков с источником опорного напряжения и вторым компаратором, пер-, вый вход которого объединен с первым входом первого компарвтора и соединен через источник опорного напряжения с одним иэ выходов источника питания моста а вторые входы обоих компарвторов чэ3 084808 фрез согласующие элементы соецинены сьершинами измерительной циаганали моста, цьухьхоцоьую схему И, поцключеннуюк ьыхоцам компаратороь, и треиьхоцоьую схему И, цьа ьхоца которой соецине- ны с ьторыми ьхоцами комиаратороь,третий вход - с ьыхоцом циухьхоцоьойсхемы И, а ьыхоц - е исполнительнымблоком 2.Однако известное устройстьо обеспечиьает регистрацию только обрыва тензоРезистора или его к.з. Если же тензорезистор имеет низкое сопротиьление изоляции (например, при измерениях цеформации ь условиях поьышенной влажности) 15блок контроля тензоцатчикоь не сработает и устройстьо зарегистрирует деформацию. Так как сопротиьление изоляцииочень сильно влияет на показания тензорезисторов,то измеренная реформация 2 Обуцет иметь низкую цостонерность, и прицлительных испытаниях показания тензорезистороь с низким сопротиьлением изо ляции полностью нецостоьерны.Бель изобретения - поьышение цостоверности измерений при длительной работе ь услоьиях повышенной ьлажности.Указанная цель достигается тем, чтотензометрическое устройство снабженопоследовательно соединенными электроннымэкоммутагором с щумя входами и ьыхоцами, фармироьвтелем нмпульсоь с двумяьхоцвми, вторым усилителем, интегратором с двумя ьхоцами и электрмным ключом с тремя ьходвми Выхоц которого З 5поцключен к ьторому ьхощ компарвтора,а также опорным генератором, вход которо о подключен к второму ьхоцу электронного ключа, один его ьыхоц подключен ктретьему ьхоцу электронного ключа,аьтарой - к оциому из входов зацатчика,и синхрснизатором, вход которого поФипочен к ьыхору исполнительного блока, оринего ььаоц поцключен к цругому ьхоруэлектронного коммутатора, ьторой - к45ьторому ьхопу формирователя, третий - квторому ьхору интегратора, а четвертыйк ьторому и третьему ьхоцам электронного ключа и второму ьхоцу зацвтчика, перьый вход электронного ключа поцключенк одной из вершин измерительной циаго 50кали тензомоста, а перьый его ьыхоцк ьхопам первого усилителя и источникапитания. На фиг. 1изображена блок-схема тензометра, в на фиг, 2 - импульсноьременные диаграммы ь характерных точ:- ках устройстьв, гце а - первый ьыхоц синхронизатора, б - ьхоц электронного коммутатора, ь - второй выход синхронизатора, г - формироьвтель импульсеь, ц - третий ьыхоц синхронизатора, е - ььвхоц интегратора, ж - четвертый ьыхоц синхронизатора, з - опорный генератор, ипервый ьхоц компаратора, к - второй ьхоц компаратора, л - первый ьыхоц компарвтора, м - нерьый выход исполнительного устройстьа.Тзнзометр соцержит тензомост 1, монтируемый ина исслецуемом обьекте 12, источник 3 питания тензомоста 1, усилитель 4, сьязанный с измерительной циагональю тензомоста 1, электронйый коммутатор 5, один ьхоц которого поцключен к одной из вершин измерительной циаганали тензомоста 1, окн ьыхоцк ьхоцам усилителя 4 и источника 3, формироьвгель 6 импульсоь с цьумя входами, орин из которых подключен к ьторому ьыхору электронного коммутатора 5, усили тель 7. тока утечки, вход которого поцключен,к ьыхоцу формирователя 6, интегратор 8 с цьумя ьхоцвми, орин из котсьрьк поцключен к ьыхопу усилителя 7, эле-, ктроннйй ключ 9 с тремя входами, один из которых поцключен к ьыхоцу интегратора 8, компаратор 10, ьхоц которого поцключен к выходу электронного ключа 9, исполнительный блок 11, входы которого соединены с ьыхоцами компаратора 10, звцатчик 12 порогоього срабатыьвния исполнительного блока 11, выход когорого подключен к второму ьхору компаратора 10, опорный генератор 13, ьхоц которого поцключен к ьторому ьхору электронно 1 о ключа 9, оцин ьькоц - к тре. трему ьхору электронного ключа 9, а второй к орному из. ьхоцоь зацвтчика 12 порогоього срабатыьания цопопнительного блока 11, и синхронизатор 14, ьхоц которого поцключен к выхору исполнительного блока 11, один ьыхоц - к ьторому ьхору электронного коммутатора 5, ьторой - к ьторому ьхору формироьателя 6, третий - к второму ьхоцу интегратора 8, а четвертый - к ьторому и третьему ьхоцвм электрсеного ключа 9, и второму ьхоцу зацатчика 12. Принцип действия устройстьв осноьвн на сьойстье электроизоляционных материалоь ьыцержиьать без повреждений краткоьременное ьозцейстьие электрического напряжения значительно преьышвющего пробивное.Устройство работает слецуюшим образом.5 9548Первый импульс а (фиг. 2), поступив ший с первого выхода синхронизатора 14 передним фронтом устанавливает электрон- ный коммутатор 5 в положение, при котором один из выводов измерительной диаго-б, кали моста подключается через электронный коммутатор 5 к входу формирователя 6 импульсов. Таким образом образуется замкнутая цепь: вывод измерительной ди,агонали , моста 1 - электронный комму 1 О татор 5 - формирователь 6 импульсоввходныэ цепи усилителя 7 тока утечки- исследуемый обьект 2, Одновременно запирается усилитель 4, и прекращает работу источник 3 питания измерительного15 моста 1. Задним фронтом первого импульса а защскается генератор, формирующий пакет синхроимпульсов в, поступакзцих на второй. выход синхрснизатора 14. Форяо мирователь 6 импульсов представляет собой синхронйэированный генератор импульсов г напряжением 20-120 В и длительностью 1050 мкс с большой скважностью. Все параметры импульсов высокого напряжения регулируются в со ответствии с типом применяемых тенэореэист оров. Чензометрическое устройство, содер жащее тензомост, источник питания тензомоста, усилитель; связанный с измерительной диагональю тенэомоста, компаратор, исполнительный блок, входы которого соединены с,выходами компаратора, и ва датчик порогового срабатывания исполнительного блока, выход которого соединен с одним из входов компаратора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности измерений при длительной работе в услсвиях повышенной влажности, оно снабжено последовательно соединенными электронным коммутатором с двумя входами и выходами, формирователем импульсов с двумя входами, вторым усилителем, интегратором с двумя входами и электронным ключом с тремя входами, вьасод которого подключен к второму, входу компаратора, а также опорным. генератором, вход которого подключен к второму входу электронного ключа, один его выход подключен к третьему входу электИнтегратор 8 накапливает заряд е, величина которого пропорциональна току уте 3 й чек тензореэисторов измерительного мос та 1. Время накоплении заряда равна длительности пакета синхроимпульсов в, На чало и окончание цикла накопления тактируется импульсами д, поступающими в интегратор 8 с третьего выхода синхро-, низатора 14. Одновременно с окончанием .цикла накопления на четвертом выходе синхронизатора 14 появляется импульс ж, запускающий опорный генератор 13, открывающий электрснный ключ 9 и включающий времязадающий элемент задатчика 12 порога срабатывания исполнительного элемента 11, Импульсы з опорного генератора 13 поступают через открытый электронный ключ 9 на первый вход икомпаратора 10. Количество прошедших импульсов определяется временем, в течение которого электронный ключ. 9 находится в открытом состоянии. Одновременно разрешается прохождение импульсов в опорного генератора 13 через задатчик 12 на второй вход компаратора 10. Количество прошедших импульсов к через задатчик 12 опре деляется состоянием времяэадающихИ цепей эадатчика 12 и может быть выбрано в соответствии с требованиями к вели . чине сопротивления изоляции. тензореэисторов измерительного моста 1. На выхо 05 Ь аах компаратора 10 сигнал отсутствует до тех пор, пока импульсы поступают на оба входа. Если число импульсов Мк, прошедших через электронный ключ 9, оказывается меньше числа импульсов Йпропущенных задатчиком 12, то на первом выходе компаратора появится после- -. довательность (.М,к - Й ) имдульсов 4В случае, если " к.Й ъ, на втором вькодз компаратара 10,появится последовательность ( Й- Й ) импульсов к. В зависимости от того, на каком выходе появится последовательность (Й 1- й) импульсов к. В зависимости от того, на каком выхода появится последовательность импульсов, исполнительный элемент 11 выдает информацию о достоверности или не достоверностиполучаемой информации от тензореэисторов измерительного мос, та 1. По окончании работы исполнительного элемента 11 на его выходе формируется импульс м, вызывающий появление на первом выходе синхронизатора вто/ рого импульса а, возвращающего электронный компаратор 5 в исходное положение, снимаются запирающие потенциалы с источника 3 усилителя 4, прекращается работа опорного генератора 13. Благодаря использованию предлагаемьго устройства, повышается достоверностьизмерений, особенно при повышенной влажности и длительных испытаниях. ф ормул а изобрете ни я7 084808 8ронного ключа, а второй - к орному из ной диагонали тензомоста, а первый егоьходоь задатчика, и синхронизаторами, вход ьыХод - к входам первого усилителя икоторого подключен к входу исполнитель- источника питания.ного блока, орин его выход подключен кдругому Входу электронного коммутатора, % Источники информации,ьторой - к второму входу формироьателя 1 принятые ьо ьнимание при экспертизетретий - к второму входу интегратора, а 1, Авторское свидетельство СССРчетвертый - к второму и третьему входам М 478179, кл С 01 В 7/16, 1973,электронного ключа и второму входу за. Авторское свидетельство, СССРдатчика, первый вход электронного ключа 1 ф Ю 624108, кл. Я 01 В 7/16, 1976подключен к одной из верщин измеритель (прототип).О 54805 иг Г Огар ПодписноеССР Тираж 614 ного комитетний и открыти 5, Раушская Заказ 6412(41ВНИИПИ Государс по делам иэобрете113035, Москва, Ж 3 д, 4/5