SU977993A1 - Device for measuring machine building structure fatigue durability - Google Patents

Description

зователь деформации в электрический сигнал, усилитель, блок измерени  среднеквадратического значени  и первый блок нелинейного преобразовани , источник опорных сигналов, регистратор и втсррой блок- нелинейного преобразовани , снабжено блоком управлени , первым и вторым делител ми частоты , первым и вторым счетчиками импульсов и нуль-органом, вход которого подключен к выходу усилител , а выход через первые делитель частоты и счетчик импульсов - к входу блока управлени , второй блок нелинейного преобразовани  выполнен в виде последовательно соединеннь1х первой матрицы сопротивлений, вход которой подключен к выходу первого блока нелиНейного преобразовани , и операционного усилител , выход которого подключен к регистратору, а также второй матрицы сопротивлений, Г одключенной к выходу и входу операционного усилител , причем управл ющие входы матриц сопротивлений подключены к выходам одноименных счетчиков импульсов, источник опорных сигналов подключен через вторые делитель частоты и счетчик импульсов к блоку управлени , выходы которого подключены к управл ющим входам делителей частоты и регистратора.A deformation detector into an electrical signal, an amplifier, an RMS measurement unit and a first nonlinear conversion unit, a reference signal source, a recorder and a nonlinear conversion unit, is equipped with a control unit, first and second frequency dividers, first and second pulse counters, and a zero body. whose input is connected to the output of the amplifier, and the output through the first frequency divider and pulse counter to the input of the control unit, the second nonlinear conversion unit is made in the form of the first impedance matrix, the input of which is connected to the output of the first non-linear conversion unit, and the operational amplifier, the output of which is connected to the recorder, and the second impedance matrix, connected to the output and input of the operational amplifier, and the control inputs of the impedance matrices are connected to the outputs pulse counters of the same name, reference signal source through the second frequency divider and pulse counter to the control unit, the outputs of which are connected to the control m inputs of frequency dividers and recorder.

°На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства с° The drawing shows the block diagram of the proposed device with

Устройство содержит последовательно соединенные преобразователь 1 деформации в электрический сигнал, усилитель 2, блок 3 измерени  среднеквадратического значени , первый блок k нелинейного преобразовани , второй блок 5 нелинейного преобразовани , вь1полненный в виде первой матрицы 6 сопротивлений, подключенной к входу операционного усилител  7 и второй матрицы 8 сопротивлений, подключенной к входу и выходу операционного усилител  7, подключенного к регистратору 9. Дл  определени  числа переходов через нуль сигнала с выхода преобразовател  1 служит цепь, включающа  последовательно соединенные нуль-орган 10, вход которого подключен к усилителю 2, и первые делитель 11 частоты и счетчик 12 импульсов, выходы которого подключены к блоку 13 управлени  и управл ющему входу первой матрицы 6 сопротивлений. Дл  формировани  сигнала, пропорционального текущему времени, служат последовательно соединенные ист--;ииик 1 опорного сигнала (выполнсн-ыи , ;ч;-..пример , в виде гвь-ератора УСТ-,к времени ) и вторые делитель 15 -ас отьThe device contains serially connected converter 1 deformation into an electrical signal, amplifier 2, unit 3 measuring the rms value, first block k of nonlinear conversion, second block 5 of nonlinear conversion, filled in the form of the first impedance matrix 6 connected to the input of the operational amplifier 7 and the second matrix 8 of the resistances connected to the input and output of the operational amplifier 7 connected to the recorder 9. To determine the number of zero crossings of the output from the transducer output The body 1 serves as a circuit including a null-body 10 connected in series, the input of which is connected to the amplifier 2, and the first frequency divider 11 and the pulse counter 12, the outputs of which are connected to the control unit 13 and the control input of the first resistance matrix 6. For the formation of a signal proportional to the current time, serve as a series connected source -; IIIk 1 of the reference signal (executed,; h; - .. example, in the form of a Uv-gv-erator, to the time) and the second divider 15 -c

и счетчик 16 импульсов, выход которого подключен к входам BTopoi-i мс рицы 8 сопротивлений и блоку 13 управлени ; выходы которого подг.ГЮчены к управл ющим входам р-згис оа| оpa 9 и делителей 11 и 15 частотыand a pulse counter 16, the output of which is connected to the inputs BTopoi-i ms 8 of the resistances and the control unit 13; the outputs of which are prepared. The controllers are equipped to the control inputs of the p-zgis oa | opa 9 and frequency dividers 11 and 15

Устройство работает следующим oGразоМоThe device works as follows.

На вход усилител  2 от преобр:/ зовател  1 поступает элeктpиJccк-i-iThe input of the amplifier 2 from the trans: / invoker 1 receives electrical JSC-i-i

сигнал, соответствующий динамическим напр жени м, действующим в испытуемой конструкции. Сигнал с выхода усилител  2 поступает через блок 3 измерени  среднеквадратического значени  на вход первого блока 4 нелинейного преобразовани , на выходе которого формируетс  сигнал, пропорYYa signal corresponding to the dynamic stresses acting on the structure under test. The signal from the output of the amplifier 2 is fed through the unit of measurement of the rms value to the input of the first block 4 of the nonlinear transformation, at the output of which a signal is generated, proportional YY

циональный S , где S - среднеквадратическое значение напр жений, п показатель степени кривой выносливости „national S, where S is the root-mean-square value of stresses, n is an indicator of the degree of endurance curve “

Сигнал с выхода блока поступает на вход второго блока 5 нелинейного преобразовани , включающего операционный усилитель 7, коэффициент передачи которого определ етс  отношением проводимостей первой б и второй 8 матриц сопротивлений„ СигналThe signal from the output of the block is fed to the input of the second block 5 of the nonlinear conversion, which includes an operational amplifier 7, the transmission coefficient of which is determined by the ratio of the conductivities of the first and second 8 impedance matrices. Signal

Claims (2)

с выхода усилител  2 подаетс  также на вход нуль-органа 10, на выходе которого формируютс  импульсы при переходе сигнала через нуль. Импульсы через первый делитель 11 частоты поступают на вход первого счетчика 12 импульсов, в котором осуществл етс  подсчет количества переходов через нуль о Двоичный код с выхода счетчика 12 поступает на управл ющий вход первой матрицы ,6 и устанавливает ее проводимость пропорциональной количеству переходов сигнала через нуль, Проводимость второй матрицы 8 устанавливаетс  пропорциональной времени измерени  по коду с выхода второго счетчика 16 импульсов, на вход которого подаютс  импульсы с выхода второго делител  15 частоты . На вход делител  15 импульсы поступают с выхода Источника 1 опорного сигнала. Таким образом, коэффициент передачи операционного усилител  7 устанавливаетс  пропорциональным отношениюMoft, где пд, - количество нулей процесса одного знака за врем  t Делители 11 и 15 частоты служат дл  согласовани  эффективной частот процесса и времени измерени  с разр дностью счетчиков 12 и 16. Управление коэффициентами делени  делите лей 11 и 15 осуществл етс  блоком 13 управлени , с выхода которого ко соответствующий множителю, равному отношению коэффициентов делени  делителей 11 и 15, поступает на регис ратор 9. Сигналы переполнени  счетчиков 12 и 16 подаютс  на вход блок 13 управлени , при этом с выхода бл ка 13 управлени  подаетс  на управл ющие входы делителей 11 и 15 часто ты сигнал запирани , по которому пр кращаетс  прохождение импульсов на входы счетчиков 12 и 16„ На табло регистратора 9 индицируетс  значение долговечности, опре деленной из соотношени  где Т - измер ема  долговечность, - коэффициент пропорциональности . Изобретение повышает точность определени  усталостной долговечности конструкций, уменьша  аппаратур ную погрешность устройства. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  усталостной долговечности машиностроительных конструкций, содержащее последовательно соединенные преобразователь деформации в электрический cигнaJ, усилитель, блок измерени  среднеквадратического значени  и первый, блок нелинейного преобразовани ,. источник опорных сигналов, регистратор и второй блок нелинейного преобразовани , отличающеес  тег,, что, с целью повышени  точности измерени , оно снабжено блоком управлени , первым и вторым делител ми частоты, первым и вторым, счетчиками импульсов и нульорганом , вход которого подключен к выходу усилител , а выход через первые делитель частоты и счетчик импульсов - к входу блока управлени , второй блок нелинейного преобразовани  выполнен в виде последовательно соединенных первой матрицы сопротивлений шход которой подключен к выходу первого блока нелинейного преобразовани , и операционного усилител , выход которого подключен к регистратору, а также вто- . рой матрицы сопротивлений, подключенной к выходу и входу операционного усилител , причем управл ющие входы матриц сопротивлений подключены к выходам одноименных счетчиков импульсов, источник спорных сигналов подключен через вторые делитель частоты и счетчик импульсов к блоку управлени , выходы которого подключены к управл ющим входам делителей частсггы и регистратора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 о Авторское свидетельство СССР tf , кл„ г, 01 N 3/06, 1977. from the output of amplifier 2 is also fed to the input of the null organ 10, at the output of which pulses are formed when the signal passes through zero. Pulses through the first frequency divider 11 are fed to the input of the first pulse counter 12, in which the number of zero crossings is counted. The binary code from the output of counter 12 goes to the control input of the first matrix, 6 and establishes its conductivity proportional to the number of zero crossings of the signal, The conductivity of the second matrix 8 is set proportional to the measurement time by the code from the output of the second pulse counter 16, to the input of which pulses are output from the output of the second frequency divider 15. The input of the divider 15 pulses come from the output of the Source 1 of the reference signal. Thus, the transmission coefficient of the operational amplifier 7 is set proportional to the Moft ratio, where gp is the number of zeros of a process of the same character during time t. The dividers 11 and 15 frequencies are used to match the effective process frequencies and the measurement time with the counter size 12 and 16. The division ratio factors are Lees 11 and 15 are carried out by control block 13, from which output to the corresponding multiplier, equal to the ratio of the division factors of dividers 11 and 15, goes to registrator 9. Counter overflow signals Blocks 12 and 16 are fed to the input of control unit 13, while the output of control unit 13 is fed to the control inputs of dividers 11 and 15 of the lock signal, which prevents the passage of pulses to the inputs of counters 12 and 16 " the value of durability, determined from the relation where T is the measured durability, is the proportionality coefficient. The invention improves the accuracy of determining the fatigue life of structures, reducing the instrumental error of the device. Claims An apparatus for measuring the fatigue life of a machine-building structure, comprising a series-connected strain-to-electrical converter, an amplifier, an RMS measurement unit and a first non-linear conversion unit. the reference signal source, the recorder and the second nonlinear conversion unit, characterized by the tag, which, in order to improve the measurement accuracy, is equipped with a control unit, first and second frequency dividers, first and second, pulse counters and null organ, whose input is connected to the output of the amplifier and the output through the first frequency divider and pulse counter to the input of the control unit, the second nonlinear conversion unit is made in the form of serially connected first resistance matrix, the output of which is connected to the output ervogo nonlinear conversion unit, and an operational amplifier whose output is connected to the recorder, as well as secondary. a matrix of resistances connected to the output and input of the operational amplifier, the control inputs of the resistance matrices connected to the outputs of the same pulse counters, the source of the disputed signals connected via the second frequency divider and the pulse counter to the control unit whose outputs are connected to the control inputs of the frequency divider and the registrar. Sources of information taken into account in examination 1 of the USSR Author's Certificate tf, class, 01 N 3/06, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР N , кло G 01 N 3/06, 1978 . (поототип).2. USSR author's certificate N, Clo G 01 N 3/06, 1978. (pototip).