Измеритель механических напряжений в металлах

July 4, 2015 by admin Комментировать »

Измеритель (авторы конструкции В. И. Молочко и Г. Е. Лубневскнй, экспонат 26-й ВРВ) состоит из генератора синусоидальных колебаний низкой частоты (транзисторы Гц и Г20), двух идентичных усилителей низкой частоты (транзисторы Γι—Г8 и Тп—Т\9), источника питания с электронным стабилизатором напряжения (транзисторы Гд, Гю), расширителя выхода (транзистор Г21), двух встречно включенных измерительных мостов постоянного тока (дноды Д7—Дю и Дп—Ди), нагруженных на общий стрелочный индикатор со шкалой, имеющей среднюю точку (рнс. 5-28).

Генератор выполнен по схеме двухкаскадного усилителя с частотно-регулнруемой положительной обратной связью по схеме ДС. Он генерирует колебания частотой от 400 до 10 000 Гц (изменяется ступенчато переключателем Я2). Напряжение низкой частоты с выхода генератора (подвижный контакт резистора Део) и с выхода «расширителя выхода» (подвижный контакт резистора Де7) поступает на входы двух усилителей низкой частоты. Эти усилители выполнены по типовым бестрансформаторным схемам с применением в предоконечном каскаде транзисторов разной проводтЛэстн. Подобные схемы усилителей широко используют в маломощных низкочастотных установках (проигрывателях, магнитофонах бытового назначения, в выходных каскадах радиоприемников и малогабаритных телевизорах). Этн схемы имеют равномерную частотную характеристику в широком диапазоне частот и незначительный коэффициент нелинейных искажений (не превышает 1,5%). Выходная мощность рассматриваемых усилителей около 3 Вт. Они предназначены для усиления напряжения низкой частоты, вырабатываемого генератором, до величины, достаточной для обеспечения требуемого тока намагничивания в обмотках датчика Дт н компенсационного трансформатора 7р2. Выход одного усилителя нагружен на первичную обмотку магнитоупругого датчика Дт, а другого — на первичную обмотку компенсационного трансформатора Тр%. Вторичные обмотки датчика Дт и трансформатора Тр% соединены с входными диагоналями диодных измерительных мостов. Токовые диагонали этих мостов включены встречно и нагружены на общий стрелочный индикатор (магнитоэлектрический микроамперметр со шкалой, имеющей среднюю точку).

Электронный стабилизатор напряжения выполнен по типовой схеме н особых пояснений не требует.

Магнитоупругнй датчик Дт представляет собой индуктивный преобразователь трансформаторного типа с разомкнутой магнитной цепью. Он собран на П-образном сердечнике из обычной трансформаторной стали, на котором расположены первичная (задающая) и вторичная (измерительная) обмоткн. Для предотвращения взаимного влияния магнитных полей обмоток датчика между ними помещен экран из пермаллоя (полукольцо). Датчик помещен в защитный экран и залит эпоксидной смолой с отверднтелем. Рабочая поверхность его пришлифована. Компенсационный трансформатор выполнен аналогичным образом и имеет параметры, близкие к параметрам

датчика. В качестве стрелочного индикатора использован микроамперметр типа М-24.

Порядок работы с прибором следующий. Включают прибор в сеть. С помощью переключателя П% выставляют требуемую для конкретного типа материала частоту Потенциометром Яео устанавливают необходимый ток намагничивания. Затем подносят датчик Дт к образцу нли участку конструкции, находящемуся в ненапряженном состоянии, н с помощью резистора Rw устанавливают стрелку индикатора на нулевом делении. Эта точка соответствует началу отсчета. Затем устанавливают датчик на измеряемый образец илн участок конструкции и по отклонению стрелки берут отсчет.

Обычно приборы, принцип действия которых основан на магнитоупругом эффекте, калибруют на образцах при воздействии определенных последовательностей напряжений. По данным калибровки строят тарнровочный график, на одной осн которого нанесены значения напряжений, а на другой — соответствующие нм отсчеты по шкале прибора. Прн работе с однотипными материалами данные калибровки наносят на стекло индикатора легко смывающейся краской.

Прибор оформлен в виде переносной конструкции чемоданного типа. Прн монтаже использованы недефицнтные детали. Конструкция доступна для повторения. Основной недостаток — нет устройства компенсации воздушного зазора между рабочей поверхностью датчика н поверхностью контролируемой детали. Кроме того, как правило, зависимость между напряжением и отсчетом прибора нлн, что то же самое, между напряжением н магнитной восприимчивостью · (индукцией) носнт нелинейный характер. Поэтому в приборах такого типа для линеаризации шкалы применяют специальные усилители — с логарифмической или любого другого типа требуемой характеристикой. В дайной конструкции это не предусмотрено. Также следует обратить внимание на неоправданную громоздкость схемного решения прибора. Второй канал усилителя, который служит для питания первичной обмотки компенсационного трансформатора, явно лишний. Компенсационный трансформатор проще было бы подсоединить параллельно датчику прибора, а включение измерительных обмоток оставить как было.

Примером более грамотного исполнения прибора аналогичного применения можно считать прибор для определения остаточных напряжений в металле (авторы конструкции Б. А. Качура, Г. А. Орехов, Ю. А. Петров, экспонат 25-й ВРВ). Принципиальная схема прибора приведена на рис. 5-29. Как и измеритель механических напряжений в металлах, этот прибор состоит из генератора (транзисторы Τι—Гз), усилителя (транзисторы Г*—7\о), электронного стабилизатора напряжения (транзисторы Гц, Тц), двух встречно включенных мостов с общим стрелочным индикатором.

Генератор выполнен по схеме моста Вина и генерирует колебания в диапазоне частот 0,2—20 кГц. Усилитель выполнен по схеме, рассмотренной ранее, и имеет те же параметры. Электронный стабилизатор— типовой. Схема измерения та же. Но, что наиболее существенно,— изменена конструкция датчика. В нем н измерительная и компенсационные обмоткн намотаны на двух П-образных сердечниках, расположенных под углом 90° друг к другу. Обмотку возбуждения онн имеют общую. За счет этого значительно повышена чувствительность датчика н прибора в целом. Чувствительность прибора 0,075 кГ/мм2.

Рис. 5-29.

Источник: Смирнов А. Д., Радиолюбители — народному хозяйству. — 2-е изд., перераб. и доп. — М: Энергия, 1978. — 320 с., ил.— (Массовая радиобиблиотека; Вып. 957).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты