SU110253A1 - Прибор дл измерени модул упругости листовых материалов и его температурного коэффициента - Google Patents

Description

Предметом изобретени   вл етс  прибор дл  измерени  модул  упругости и температурного коэффициента гибких листовых материалов, устройство которого основано на использовании замедленной (инфразвуковой ) частоты затухающих собственных колебаний при изгибе консольно закрепленной пр моугольной пластинки испытуемого материала , помещенной в муфельную электрическую печь.

Известные приборы того же назначени , 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 измерений в услови х повышенных температур .

Этот недостаток устранен в описываемом приборе тем, что устройство дл  возбуждени  затухающих собственных колебаний с инфразвуковой частотой в испытуемом образце выполнено в виде дистанционно управл емого рычажного устройства смонтированного на торце съемной муфельной электрической печи, горизонтально расположенной на опорной стойке. Печь снабжена установленным в ее полости кронштейном с подвижными тисками дл  креплени  испытуемого образца , а такнсе фотоэлектрическим датчиком дл  преобразовани  механических колебаний образца в электрические импульсы.

Дл  измерени  частоты затухающих импульсов, поступающих от фотоэлектрического датчика, в приборе применено электронное устройство , состо щее из канала измер емой частоты с усилителем импульсов датчика, амплитудным дискриминатором и электронным реле и первой бинарной пересчетной схемы, а также из кана.ча эталонной частоты с звуковым камертонным генератором с фиксированной частотой, электрические колебани 

которого, пройд  через усилитель и ограничитель, преобразуютс  в колебани  с крутым фронтом и поступают через электронное реле на вторую бинарную пересчетную схему , на выходе которой включен счетчик импульсов.

На фиг. 1 изображен в продольном разрезе блок возбуждени  собственных колебаний испытуемого образца с фотоэлектрическим датчиком; на фиг. 2 - скелетна  схема радиотехнического счетного устройства.

Прибор состоит из двух основных блоков: блока возбуждени  собственных колебаний испытуемого образца и радиотехнического счетного устройства.

К массивному основанию / блока возбуждени  собственных колебаний испытуемого образца привернута болтами стойка 2, к которой крепитс  горизонтально расположенный консольный кронштейн 3 (фиг. 1). Чтобы уменьшить отвод тепла, кронштейном и стойкой помеш,епа теплоизол ционна  прокладка 4.

В тисках 5 посредством гайки 6 зажат конец испытуемого пластинчатого образца 7. Тиски выполнены подвижными вдоль кронштейна, что обеспечивает установку образцов разной длины таким образом, чтобы противоположный конец образца пересекал пучок световых лучей, выход ших из камеры осветител  6.

Возбуждение собственных затухающих колебаний в испытуемом образце производитс  с внешней стороны блока посредством т ги .9, котора  проходит с задней стороны кронштейна и поворачивает палец 10. Палец отводит образец в сторону таким образом, что при некотором угле поворота пальца обпазец срываетс  с него и начинает совершать затухающие колебани .

Блок возбуждени  собственных колебаний образца вместе с образЦОД1 помешают в съемную трубчатую электрическую печь 11, котора  опираетс  на стойки 12 и на

прокладку 4. Дл  выравнивани  температуры вдоль электропечи в ней помещены три секции нагревателей . Температура образца, а также равномерность его нагрева контролируютс  трем  хромель-алюмелевыми термопарами (на чертеже не показаны).

Дл  преобразовани  механических колебаний образца в электрические служит фотоэлектрический датчик, состо щий из камер осветител  ГЗ и фотоэлемента 14, укрепленных па стойке 15. Свет от Эотектролампочки осветител  посредством линзы 16 через окно 17 в электропечи фокусируете  на образце 7 и, пройд  окно /5, концентрируетс  линзой 19 на фотоэлементе 20.

Радиотехническое счетное устройство (фиг. 2) состоит из двух основных каналов - измер емой и эталонной частот. В канале измер емой частоты импульсы с фотоэ .тектрического датчика 21 через усилитель 22 поступают на амплитудный дискриминатор 23, который формирует ограниченные по амплитуде импульсы с крутым фронтом. Эти импульсы далее поступают на электронное реле 24 канала эталонной частоты непосредственно (импульс на «замыкание электронного реле), а также пройд  предварительно через первую пересчетную схе.му 25 (импульс на «размыкание электронного реле). Эта схема представл ет собой восемь последовательно соединенных бинарных  чеек.

На выходе схемы может по витьс  только лишь каждый 256-й импульс 2 из серии импульсов, поступающей на вход.

Главной частью канала эталонной частоты  вл етс  высокостабильной звуковой камертонный генератор 26 со строго фиксированной частотой.

Электрические импульсы генератора 26 проход т усилитель 27 и ограничитель 28 и нревращенные в колебани  с круты.м фронтом поступают через электронное реле 24 па вторую бчнарную пересчетную схему 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 управл ют импульсы фотоэлектрического датчика, то первый импульс открывает путь колебани м эталонной частоты к пересчетной схеме 28, а Л-й импульс отключает эту схему. Врем  Т, необходимое дл  V колебаний измер емой частоты V, равно 7 - , где п число отсчитанных периодов эталонной частоты Vg, откуда измер ема  частота колебаний образца определ етс  по формуле: 1 N-V, 2 пп Измерив собственную частоту колебаний испытуемого образца, можно вычислить но известным формулам искомые значени  модулей упругости при нормальной и повышенной температурах, а также температурный коэффициент. Предмет изобретени  1. Прибор дл  измерени  модул  упругости листовых материалов и его температурного коэффициента, основанный на применении консольно закрепленного испытуемого образца , приводимого в колебатель300 Л ное движение под воздействием прилагаемой к его свободному концу нагрузки, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности измерени  в услови х повышенных температур, устройство дл  возбуждени  затухающих собственных колебаний с инфразвуковой частотой в испытуемом образце выполнено в виде дистанционно управл емого 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 дл  креплени  испытуемого образца, а также фотоэлектрическим датчиком дл  преобразовани  механических колебаний образца в электрические импульсы. 2. Прибор по п. 1, отличающийс  тем, что дл  измерени  частоты затухающих импульсов, поступающих от фотоэлектрического датчика , в нем применено электронное устройство, состо щее из канала измер емой частоты с усилителем импульсов датчика, амплитудным дискриминатором и электронным реле и первой бинарной пересчетной схемы, а также из канала эталонной частоты с звуковым камертонным генератором с фиксированной частотой, электрические колебани  которого, пройд  через усилитель и ограничитель, преобразуютс  в колебани  с крутым фронтом и поступают через электронное реле на вторую бинарную пересчетную схему, на выходе которой включен счетчик импульсов.

L, s

& Канал измер емой, частоты

Фиг. 2

/fa,

нал эталонной частоты

/2 /1

30