Claims (1)
00 Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при контроле напр женно-деформировапного состо ни элементов бетонных конструкций под действием динамических нагрузок. Цель изобретени - поВьшение точности измерени за счет уменьшени импульсного искажени выходного сигнала . На фиг, 1 изображена структурна электрическа схема устройства; на фиг„ 2 - временна диаграмма работы устройства. Схема содержит генератор 1 пусковых и myльcoв, коммутатор 2, стру ный преобразователь 3 с электромагнитной катушкой возбуткдени ,первый усили тель 4, усилитель-ограничитель 5 J амплитудньй детектор 6,формирователь 7, преобразователь 8 период-код,преобразователь 9 код-напр жение, nepBbrii 10 и второй 11 фильтры низкой частоты, компаратор 12, схему 13 совпадени , ждущий мультивибратор 14, управл емый напр жением ждущий одновибратор 15, блок 16 выборки и хранени , управл емую напр жением схему 17 задержки ,, второй усилитель 18, эмиттерный повторитель 19, имеющий выход к регистратору 20. Устройство работает следующим образом . При включении питани генератор 1 пусковых импульсов вырабатывает короткий высоковольтный импульс пр моугольной формы положительной пол рности длительностью, соответствующей 0,7 среднего значени периода колеба ни струны струнного преобразовател в рабочем диапазоне. Этим импз пьсом коммутатор 2 отключает вход первого усилител 4 от электромагнитной катушки возбуждени струнного преобразовател 3. Этот же импульс возбужда ет колебани струны струнного преобразовател . После окончани действи пускового импульса коммутатор 2 подсоедин ет электромагнитную катушку возбу;вдени струнного преобразовател 3 к входу первого усилител 4, Вызванное .колебани ми струны синусоидальное затухающее напр жение (фиг. 2 б) - снимаетс , с электр магнитной катушки струнного преобразовател 3 и усиливаетс первым уси302 лителем 4 Усиленный до уровн ограничени при помогди усилител -ограничител 5 элект1)ический сигнал (фиго 2в) поступает на вход формировател 7, а сформулированные им пр моугольные импульсы (фиг. 2г), длительность которьос обратно пропорциональна деформации (фиг. 2а) струнного преобразовател 3, поступают на вход преобразовател период-код 8. Сформированный им код преобразуетс преобразователем код-напр жение 9, например любым ШШ, а сигнал, которьй после фильтрации от высокочастотных составл юпщх при помощи первого ф1-1льтра 10 низкой частоты, посту-, пает на информативный вход блока 16 выборки и хранени , с выхода которого через эмиттерный повторитель 19 поступает на вход регистратора 20. Генеразди очередного импульса возбуждени осуществл етс следующим образом . Усиленный первым усилителем 4 сигнал (фиг. 2б) дл выделени огибающей синусоидальных затухаюпщх коле-баний поступает на вход амплитудного детектора 6, с выхода которого дл отфильтровывани высокочастотных составл ющих он поступает на вход второго фильтра 11 низкой частоты, с выхода которого он далее поступает на вход компаратора 12. При достижении амплитуды входного сигнала уронн Ик5 заданного на компараторе 12, на выходе последнего вырабатываетс импульс пололштельной пол рности, который поступает на второй вход схемы 13 совпадени , на первый вход которой поступает сигнал с выхода форировател 7, По заднему фронту сигнала Сфиг. 2е) с выхода схемы 13 совпадени запускаютс ждущий мультивибратор 14 и управл емый напр жением ждущий одновибратор 15, Ждущий мультивибратор 14 генерирует сигнал положительной пол рности пр моугольной формы (фиг. 2ж), длительность которого посто нна и задаетс на 25% больше максимально возможной в рабочем диапазоне длительности периода колебани струны струнного преобразове.тел 3, Генерируемый ждущим мультивибратором 14 импульс (фиг. Йж) поступает на управл ющий вход блока 16 вь(борки и хранени и переводит последний в режим хранени на врем действи этого импульса. Во врем действи управл ющего импульс на входе блока 16 выборки и хранени амплитуда выходного сигнала остаетс равной амплитуде входного сигнала в момент, предшествующий началу управл ющего иьтульса. После .окончани действи управл ющего импульса амплитуда выходного сигнала блока 16 выборки и хранени становитс равной амплитуде входного сигнала. Управл емый напр жением ждущий одновибратор 15, запущенный по заднему фронту сигнала с выхода схемы 13 совпадени , генерирует импульс положительной пол рности пр мо угольной формы длительностью, пропор циональной амплитуде напр жени , пос тупающего на его управл ющий вход с выхода блока 16 выборки и хранени . при этом коэффициент пропорциональности К 0,2-0,8. Так как амплитуда управл ющего напр жени ждущего одно вибратора 15 пропорциональна длитель ности периода колебани струны Т струнного преобразовател 3 в момент предшествующий запуску ждущего одновибратора 15, то и длительность импульса на его выходе (фиг. 2з) равна (0,2-0,8) Т . Сигнал (фиг. 2з) с выхода управл емого напр жением ждущего одновибратора 15 поступает на информативный вход управл емой напр жением схемы 17 задержки, на управл ющий вход которой поступает сигнал с выхода блока 16 выборки и хранени . Управл ема напр жением схема 17 задержки осуществл ет задержку сигнала на врем tr (фиг. 2и), пропорци ональное величине управл ющего,т.е, длительности периода колебани струны Tj, струнного преобразовател 3 в момент, предшествующий импульсу возбуждени . Причем-, управл ема напр жением схема 17 задержки настро ена таким образом, что врем задерж1 - Т ки составл ет t 4 стр Наличием управл емой напр жением схемь 17 задержки достигаетс генераци очередного импульса возбуждени в момент максимума кинетической энергии колеблющейс струны струнного преобразовател 3, что в свою очередь обеспечивает м гкое возбуж дение струны с минимальными фазовыми сдвигами. Импульс (фиг. 2и) с вы1 04 хода управл емой схемы 17 задержки после усилени (фиг. 2к) вторым усилителем 18 поступает на третий вход коммутатора 2, который отсоедин ет катушку возбуждени струнного преобразовател 3 от входа первого усилител 4 на врем действи импульса возбуткдени . Этот же импульс возбуждает затухающие колебани струны. Далее цикл повтор етс . Наличие в устройстве амплитудного детектора 6, второго фильтра 11 низкой частоты и коммутатора 12 уровн обеспечивает посто нство амплитуды колебани струны в момент, предшествующий очередному импульсу возбуждени , что снижает амплитудную погрешность измерени деформации. Наличие блока 16 выборки и хранени обеспечивает уменьшение шшульсного искажени выходного сигнала устройства . Формула изобретени Устройство дл измерени динамических напр жений в бетоне, содержащее струнньш преобразователь с электромагнитной катушкой возбуждени , первый фильтр низкой частоты, ждущий мультивибратор и эмиттерный повторитель , соединенный с регистратором, отличающеес тем, что,с целью повьшгени точности измерени за счет уменьшени импульсного искажени выходного С1 гнала, в него введены последовательно соединенные генератор пусковых импульсов, коммутатор , первый усилитель, усилитель-ограничитель , формирователь, преобразователь период-код,преобразователь код- , напр жение,а также последовательно соединенные амплитудный детектор,второй фильтр низкой частоты, компаратор, схема совпадени , управл емый напр жением ждущий одновибратор, управл ема напр жением схема задержки, второй усилитель, причем выход первого усилител соединен с входом амплитудного детектора,а выход преобразовател код-напр жение через первый фильтр изкой частоты -соединен с информационным входом блока выборки и хранени , выход которой соединен соответственно с вторыми входами управл емого напр жением ждущего одновибратора, управл емой напр жением схемой задержки и входом эмиттерного повторител , причем второй вход схемы00 The invention relates to a measuring technique and can be used in monitoring the stress-strain state of the elements of concrete structures under the action of dynamic loads. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by reducing the pulse distortion of the output signal. Fig. 1 shows a structural electrical circuit of the device; Fig 2 is a temporary diagram of the operation of the device. The circuit contains the generator 1 starting and mylcov, switch 2, the jet converter 3 with the electromagnetic coil, the first amplifier 4, the amplifier-limiter 5 J amplitude detector 6, the driver 7, the converter 8 period-code, the converter 9 code-voltage, nepBrii 10 and second 11 low frequency filters, comparator 12, matching circuit 13, waiting for multivibrator 14, voltage controlled waiting for one vibrator 15, sampling and storage unit 16, voltage controlled delay circuit 17, second amplifier 18, emitter follower 19 I have the output to the recorder 20. The device operates as follows. When the power is turned on, the generator 1 of the starting pulses produces a short high-voltage square-wave pulse of positive polarity with a duration corresponding to 0.7 average value of the period of oscillation of the string of the string converter in the operating range. With this pulse, the switch 2 disconnects the input of the first amplifier 4 from the electromagnetic excitation coil of the string converter 3. The same pulse excites oscillations of the string of the string converter. After the termination of the starting impulse, switch 2 connects the electromagnetic coil of excitement; moving the string converter 3 to the input of the first amplifier 4, the sinusoidal damped voltage caused by the oscillations of the string (Fig. 2b) is removed from the electric magnetic coil of the string converter 3 and amplified the first usi302 byte 4 amplified to the level of limitation with the help of the amplifier-limiter 5, the elec- tronic signal (figo 2b) is fed to the input of the former 7, and the rectangular pulses formulated by it (fig. 2d) are which is inversely proportional to the deformation (Fig. 2a) of the string converter 3, is fed to the input of the period-code converter 8. The code formed by it is converted by code-voltage converter 9, for example, any SHS, and the signal that after filtering from high-frequency components using the first F1-1ltra 10 low frequency is supplied to the informative input of the sampling and storage unit 16, from the output of which through the emitter follower 19 enters the input of the recorder 20. The next excitation pulse is generated Is as follows. The signal amplified by the first amplifier 4 (Fig. 2b) for selecting the envelope of the sinusoidal damped oscillations enters the input of the amplitude detector 6, from the output of which for filtering the high-frequency components it enters the input of the second low-pass filter 11, from the output of which it goes to input of comparator 12. When the amplitude of the input signal U5 is set at the comparator 12, the output of the latter produces a pulse of polarity polarity, which is fed to the second input of circuit 13 of coincidence, and the first input of which receives a signal from the output of the forirovator 7, On the falling edge of the signal Sfig. 2e) from the output of the matching circuit 13, the standby multivibrator 14 and the voltage controlled standby single vibrator 15 are started. The standby multivibrator 14 generates a positive polarity signal of the rectangular shape (Fig. 2g), the duration of which is constant and is set to 25% longer than the maximum possible The operating range of the duration of the oscillation period of a string of a string transformer. Body 3, the pulse generated by the waiting multivibrator 14 (Fig. I), goes to the control input of the block 16b (storage and storage) During the action of the control pulse at the input of the sampling and storage unit 16, the amplitude of the output signal remains equal to the amplitude of the input signal at the instant before the control pulse begins. After the control pulse has expired, the output amplitude of the sampling and storage unit 16 becomes equal to the amplitude of the input signal. A voltage controlled waiting one-shot 15, triggered on the falling edge of the signal from the output of the coincidence circuit 13, generates a pulse of positive polarity n A rectangular form with a duration proportional to the amplitude of the voltage applied to its control input from the output of the sampling and storage unit 16. while the coefficient of proportionality K 0,2-0,8. Since the amplitude of the control voltage of the single vibrator 15 is proportional to the duration of the period of oscillation of the string T of the string converter 3 at the moment before the launch of the waiting single vibrator 15, the pulse duration at its output (Fig. 2h) is (0.2-0.8 ) T. The signal (Fig. 2h) from the output of the voltage controlled standby one-shot 15 arrives at the informative input of the voltage-controlled delay circuit 17, to the control input of which a signal comes from the output of the sampling and storage unit 16. The voltage controlled delay circuit 17 delays the signal by the time tr (Fig. 2i), proportional to the control, i.e., the duration of the oscillation period of the string Tj, string converter 3 at the time preceding the excitation pulse. Moreover, the voltage controlled delay circuit 17 is configured so that the delay time is 4 t. With the presence of a voltage controlled delay circuit 17, the next excitation pulse is generated at the moment of maximum kinetic energy of the oscillating string of the string converter 3, which, in turn, ensures a soft excitation of the string with minimal phase shifts. An impulse (Fig. 2i) from you104 of the controllable delay circuit 17 after amplification (Fig. 2k) by the second amplifier 18 arrives at the third input of the switch 2, which disconnects the exciter coil of the string converter 3 from the input of the first amplifier 4 for the duration of the excitation pulse . The same impulse induces damped oscillations of the string. Then the cycle repeats. The presence of an amplitude detector 6, a second low frequency filter 11 and a level switch 12 in the device ensures the constant amplitude of the string oscillation at the moment preceding the next excitation pulse, which reduces the amplitude error of the strain measurement. The presence of block 16 of sampling and storage provides a reduction in the pulse-rate distortion of the output signal of the device. An apparatus for measuring dynamic stresses in concrete, comprising a string converter with an electromagnetic excitation coil, a first low-pass filter, a waiting multivibrator, and an emitter follower connected to the recorder, in order to increase the measurement accuracy by reducing the output pulse distortion С1 drove, sequentially connected starting pulse generator, switch, first amplifier, limiter amplifier, driver, transducer Periodic code transmitter, code-to-converter, voltage, as well as series-connected amplitude detector, second low-frequency filter, comparator, voltage controlled circuit, single-oscillating delay, voltage controlled delay circuit, second amplifier, and output of the first amplifier connected to the input of the amplitude detector, and the code-voltage converter output through the first fine-frequency filter is connected to the information input of the sample and storage unit, the output of which is connected respectively to the second input E voltage controlled monostable monostable multivibrator controlled by voltage delay circuit and the input of the emitter follower, wherein the second input circuit
51278630-(i51278630- (i
совпадени соединен с выходом фор- выход второго усилител соединен мировател , а вьпсод - через ждущий с входом коммутатора, к третьему мультивибратор с управл ющим входом входу которого подключен струнный блока выборки и хранени , при этом преобразователь.the match is connected to the output of the output of the second amplifier connected to the worldviewer, and the subdirectory is connected through the waiting one to the input of the switch, to the third multivibrator with a control input to the input of which the string sample and storage unit is connected, with the converter.
ЛJ J1JП-Г|-ЛJ1ГLП-Г LJ J1JP-G | -LJ1GLP-G