Устройство для определения модуля упругости и коэффициента поглощения свободных колебаний в испытуемых образцах

Номер патента: 119003

Авторы: Дурасов, Дутов, Крылов

ZIP архив

Текст

19003 СССР ОПИСАНИЕ ОБРЕТЕНИЯВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ С Крыл.С. Дурасов, Б. П. Дуто УПРУГОСТИКОЛЕБАНИЙ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ И КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ СВОБОДНЫВ ИСПЫТУЕМЫХ ОБРАЗЦАХ%575/29 в Комптет по деламСовете Мнветров СССР Заявлено 3 марта 1958 г. за Ъ пзоо 1 тетеннй н отк 1 ытн 1 и ОнуОликовано в Ч 7 ва 1,)59 вобретннй Боллетене Изобретение относится к устройствам для определения модуля гости и коэффициента поглощения свободных колебаний в испы. ых образцах, например в бетонных, или в элементах конструкций. Обычно применяемые устройства того же назначения, включаю- в себя электродинамический вибратор, генератор звуковой часто- усилителем мощности, катодный осциллограф со ждущей развер гконтрольный датчик, закрепляемь й на исследуемом элементе люченный на вход указанного осциллографа, не обеспечивают оянной начальной амплитуды свободных затухающих колебаний, Для устранения этого недостатка в описываемом устройстве енен импульсный генератор с триггернои спусковой схемой и ка.м повторителем, обеспечивающий синхронизацию запуска ждуразвертки осциллографа с моментом прекращения питания вибра.и тем самым постоянную начальную амплитуду свободных заюших колебаний,1-1 з фиг. 1 изображена блок-схема описываемого устройства; на2 - его принципиальная электрическая схема; на фиг, 3 - констия пьезометрического приемника колебаний.Как видно из схемы на фиг. 1, испытываемый бетонный образец 1 одится в колебательное движение за счет энергии, подводимой му через воздушную среду от электродинамического возбудитеколебаний, который питается от звукового импульсного генера с выходным оси,ителем мощности 4. Механические колебания нного образца 1 воспринимаются пьезоэлектрическим приемник и направляются на вход вертикального отклонения луча осцилафа б. Изменением частоты в звуковых импульсах, поступакщих упру туем щие ты с кой, и вк пост прим тодн щей тора тнха фи . рукц прив к не ля о тора бето ком логрна возбудитель 2, находится резонансная частота испытываемого образца. Собственная, частота колебаний основного тона определяется по максимальной амплитуде вертикального отклонения луча, Значение часурщ:читаФся по лимбу, имеющемуся на передней панели прибора. Числю:,лериодов в каждом импульсе звуковой частоты, поступающем нв электродинамический возбудитель, приблизительно равное 25 в секунду, достаточно для,возбуждения механических резонансных колебанпй максимальной амплитуды, а отрезки времени между импульсами достаточны для затухания амплитуды свободных колебаний в несколько раз.Со звукового импульсного генератора 3 в моменты, соответствующие прекращению действия импульса, выдается синхронизирующий сигнал на запуск ждущей развертки луча осциллографа б, в результате чего на его экране изображается осциллограмма затухающих собственных колебаний испытываемого образца, Частота следования звуковых импульсов (до 25 в сек.) вполне достаточна для того, чтобы на экране осциллографа получить яркую стабильную осциллограмму и обработать ее непосредственно или сфотографировать в случае необходимости.Импульсы звуковой частоты, поступающие на возбудитель 2 колебания не содержат участков нарастания и затухания амплитуды, что обеспечивает полную стабилизацию осциллограмм затухающих свободных колебаний испытываемого элемента, так как позволяет четко синхронизировать начало горизонтальной развертки с моментом прекращения действия возбуждающих колебаний и, кроме того, дает постоянную начальную амплитуду свободных затухающих колебаний.Измерительный звуковой Р - С генератор 7 собран по схеме серийного прибора. Выходной усилитель мощности 4 - двухтактный, без корректирующих устрсйств (так как от него не требуется особой линейности но частоте и допускается некоторое искажение формы сигнала при работе с полной нагрузкой).Импульсный генератор 3 служит для вырабатывания зондирующих импульсов, подаваемых на предварительный каскад усилителя мощности.Действие его состоит в следующем (см. фиг. 2).Накопительный конденсатор С,ь включенный в анодное питание тиразрона Л 9, заряжается через сопротивление Рз и потенциометр Р:. По истечении времени, определяемого параметрами Я 3 ь Я 33 и Сц, и в зависимости от потенциала запирающего напряжения, подаваемого с потенциометра Й 9, происходит зажигание тиратрона Л. Вследствие этого накопительный конденсатор С 1 разряжается, потенциал на ос. нове тиратрона снижается, и тиратрон гаснет, Затем процесс повторяется снова. Кроме постоянного отрицательного смещения, на сетку тиратрона подается от измерительного звукового генератора пульсирующее напряжение с частотой, которая была установлена как резонансная для данного испытываемого образца. Подача этого пульсирующего напряжения на запирающую сетку тиратрона обеспечиваег его зажигания постоянно в одной и той же фазе колебаний.Электрические импульсы, вырабатываемые расомотренным релаксационпым генератором с частотой повторения 50 импулвсов в сек., подаются через конденсатор С 14 и два полущроводниковых диода на спус. ковую триггерную схему, собранную на комбинированной лампе Л 8. триггер на каждые два сигнала релаысационного генератора вырабатывает один прямоугольный импульс, по продолжительности равный периоду между двумя пришедшими сигналами, Далее прямоугольные им% 119003н н пульсы проходят через катодный повтсритель, собранныи на правои половине лампы Л 7, после которого редний потенциал импульсов снижается за счет накладывания постоянной отрицательной составляющей от выпрямителя через делитель напряжения Рю и Яо Затем импульсы нормализуются на диодном ограничителе, собранном на второй половине лампы Л 7. прямоугольные отрицательные импульсы напряжения поступают на сетку лампы Лз (предварительный каскад усилителя мошиГ ности) и запирают последнюю, прекращая тем самым подачу колебанина выходные клеммы. Эти импульсы имеют заданную продолжительность. При частоте повторения, равной 25 импульсам в сек., их продолжительность составляет 0,02 сек.; начало каждого импульса точно синхронизировано с определенной фазой колебаний измерительного звукового генератора.С сетки левого триода триггера Л 8 через конденсатор С,з на выход синхронизациями ждущей развертки осциллографа выдаются острые положительные импульсы. Эти импульсы направляются на внешний запуок осциллографа и обеспечивают запуск ждущей развертки луча в момент посылочки запирающего импульса на выходной усилитель.Лампа Л 4 представляет собой катодный повторитель, разделяющий измерительный звуковой генератор и усилитель мощности. Этот катодный повторитель обеспечивает полное прекращение подачи электрических колебаний на выход прибора при поступлении отрицательного импульса на сетку лампы Лз.Возбудитель 2 колебаний представляет собой обычный динамический громкоговоритель, укрепленный на стенде с перемещающимися опорами для установки образцов.Пьезоэлектрический приемничек 5 (фиг, 2) состоит из чувствительного элемента в виде пластинки сегнетовой соли 8 с сейсмической массой 9, закрепленной консольно на основании из органического стекла 10. Датчик задемпфирован с помощью войлочных прокладок 11. Тщательным демпфированием чувствительного элемента датчика достигается то, что он работает по существу как периодический. Это особенно необходимо при исследовании коэффициента поглощения по способу свободных затухающих колебаний, Для предохранения от механических повреждений весь приемник помещен в металлический кожух 12. В процессе испытаний основание приемника присоединяется к той поверхности колеблющегося элемента, которая;расположена перпендикулярно к плоскости изгибных колебаний.Предмет изобретенияУстройство для определения модуля упругости и коэффициента поглощения свободных колебаний в испытуемых образцах, например в бетонных, или в элементах конструкций, включающее в себя электродинамический вибратор, генератор звуковой частоты с усилителем мощности, катодный осциллограф со ждущей разверткой, контрольный датчик, закрепляемый на исследуемом элементе и включенный на вход указанного осциллографа, отличающее ся тем, что, с целью обеспечения постоянной начальной амплитуды свободных затухающих колебаний, в нем применен импульсный гене 1 ратор с триггерной спусковой схедой и катодным повторителем, синхронизирующий запуск ждущей развертки осциллографа с моментом прекращения питания вибратора.М 119003 Комитет но делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Редактор Р. А. Гальцева Гр. 72Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Петровка, 4.

Смотреть

Заявка

593575, 03.03.1958

Дурасов А. С, Дутов Б. П, Крылов Н. А

МПК / Метки

МПК: G01N 29/00, G01N 29/12

Метки: испытуемых, колебаний, коэффициента, модуля, образцах, поглощения, свободных, упругости

Опубликовано: 01.01.1959

Код ссылки

<a href="https://patents.su/6-119003-ustrojjstvo-dlya-opredeleniya-modulya-uprugosti-i-koehfficienta-pogloshheniya-svobodnykh-kolebanijj-v-ispytuemykh-obrazcakh.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для определения модуля упругости и коэффициента поглощения свободных колебаний в испытуемых образцах</a>

Похожие патенты