紅外線遙測應變儀制造技術

本實用新型專利技術屬于測試技術領域。這種紅外線遙測應變儀主要由測量裝置和操作、記錄裝置二個部分組成，帶有獨立電源的測量裝置安裝在被測構(gòu)件上，而操作，記錄裝置可以安裝在一定距離之內(nèi)，兩者之間通過紅外光波相互傳遞信號。該儀器測量精度高，抗干擾能力強，不僅可以測量靜止狀態(tài)下的應力應變，而且還可以測量每分鐘轉(zhuǎn)速高達２～３萬轉(zhuǎn)的運動構(gòu)件。（*該技術在2005年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術屬于測試
高速旋轉(zhuǎn)構(gòu)件由于在工作中產(chǎn)生巨大的慣性力而經(jīng)常發(fā)生破壞事故，因此其應力應變的精確測定是目前迫切需要解決的問題之一。在現(xiàn)有技術中對旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的應力測量通常采用集流環(huán)型式和無線電遙測方法，這些測試方法主要存在如下問題一、獲得信號的傳遞問題。這些測量方法通常采用滑動接觸節(jié)點或者無線電遙測儀發(fā)射與接收信號的辦法來實現(xiàn)。但是，往往由于被測構(gòu)件的顫振接收節(jié)點的噪聲均是不可避免的信號干擾源；無線電遙測儀的發(fā)射和接收系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，外界無線電磁波的干擾，均會使被測信號失真而產(chǎn)生較大的測量誤差。二、當建立多通道電阻應變的無線電遙測系統(tǒng)，傳感器的配電、整流和換向的問題則是另外一個很重要的問題。通常所采用的整流換向系統(tǒng)(見附圖2)，該系統(tǒng)嚴格要求整流換向系統(tǒng)應具有非常小的切換電阻(＜10-3Ω)，只有具有高質(zhì)量的機械換向開關，才能滿足這樣的要求。對于遙測系統(tǒng)更會受到限制，這是因為在具有離心力和振動的條件下，會急驟地降低它們的可靠性。若采用具有較大切換電阻的電子電健(幾歐姆或幾十歐姆)，則需要更加笨重的切換系統(tǒng)(見圖3)。如果測量通道增加，將會成倍地增加實驗工作量和試驗的準備時間。三、當被測量的構(gòu)件處于復雜的工作條件下，例如經(jīng)受巨大的離心慣性力作用引起顫振的時候，構(gòu)件在變化的溫度場的影響下都會引起測量系統(tǒng)工作的不穩(wěn)定性。總之，這些測試方法測試精度低、抗干擾能力差，只能用于靜止狀態(tài)或低轉(zhuǎn)速構(gòu)件的應力測定。本技術的目的在于設計一種應用不可見光傳輸檢測信號的紅外線遙測應變儀，該儀器測量精度高、抗干擾能力強，不僅可以測量靜止狀態(tài)下的應力應變，并且可以測量每分鐘轉(zhuǎn)速高達2～3萬轉(zhuǎn)的運動著的構(gòu)件。這種紅外線遙測應變儀(見附圖說明圖1)包括測量裝置和操縱與記錄裝置兩部分所組成，其要點是測量裝置(見圖1a)的紅外線接收裝置5與放大器6相連接，放大器6的出口處與通道開關7和定時器8相連接，通道開關7與定時器8和放大器2、壓控振蕩器3、紅外線發(fā)射裝置4組成信號發(fā)射部分的電橋組1相連接，通道開關7還與壓控振蕩器3相連；操縱與記錄裝置(見圖1b)的紅外線發(fā)射裝置10與放大器9和單片機17相連接，線外線接收裝置11經(jīng)放大器20與電壓表12、脈沖發(fā)生器19相連接，脈沖發(fā)生器19又與放大器9、頻率電壓變換器13、操縱開關18相連接，操縱開關18與單片機17相連接，頻率電壓變換器13的輸出口上安裝示波器14，單片機17與放大器9相連接。附圖及實施例圖1為紅外線遙測應變儀的測量裝置部分(a)和操縱與記錄裝置部分(b)的框圖。圖2為通常采用的整流換向系統(tǒng)電路圖。圖3為具有較大切換電阻的切換系統(tǒng)電路圖。圖4本技術的電路圖。附圖1公開的是本技術紅外線遙測應變儀的一個典型實施例，測量裝置可以單獨安裝在被測試件上，而操縱與記錄裝置安裝在一定的距離以內(nèi)，兩者之間通過紅外光波傳遞信號。測量裝置部分是這樣工作的(見圖1a)；由操縱與記錄裝置發(fā)出來的信號被紅外線接收管5接收后，傳遞給紅外線放大器6放大，使其在放大器6的出口處輸出，其量值由操縱和記錄裝置發(fā)出的電脈沖信號確定。這些信號一部分進入通道開關選擇器7，使它置于相應的狀態(tài)。通道開關選擇器7啟動電橋組1的相應半橋，放大器2放大了進入測量狀態(tài)的半橋給出的信號，并且經(jīng)過壓控振蕩器3轉(zhuǎn)換為脈沖信號，最后由紅外線發(fā)射管4發(fā)送出去。這樣，紅外線發(fā)射管4發(fā)出了由被接通的工作電橋組1所產(chǎn)生的變化信號，供操縱與記錄裝置接收，放大器6所輸出的另一部分信號進入定時器8，經(jīng)過一定的時間，定時器8又將信號傳遞給通道開關選擇器7，使其在完成一個測量循環(huán)后恢復到原始零狀態(tài)。此時，切斷了壓控振蕩器3的電源及電橋組1的電源，以減少整個測量裝置的能耗，整個過程大約需要1秒鐘。操縱與記錄裝置是這樣工作的(見圖1b)；當接下鍵盤15上發(fā)射按鈕，選擇工作通道時，在單片計算機輸出口形成脈沖束，其量值由鍵盤上的觸發(fā)通道號碼來決定。這些脈沖進入放大器9而后進入紅外線發(fā)射管10，發(fā)射出來的信號被測量裝置的紅外線接收管5后，起動了上述測量系統(tǒng)，使其進入工作狀態(tài)。這時，紅外線接收管11開始接收由測量裝置傳遞過來的信號脈沖，這些信號經(jīng)過放大器20放大后進入電壓表12和脈沖發(fā)生器19。其中電壓表3可以監(jiān)測所接收的信號的量值，利用它可以減輕系統(tǒng)初始調(diào)諧的工作量，即測量裝置和操縱與記錄裝置間的相對位置。從脈部發(fā)生器19發(fā)出的脈沖進入三個組件(1)進入放大器9用截止該裝置的重復發(fā)射，直截止到測量裝置定時器8啟動后結(jié)束。(2)進入頻率變壓器13，以至到達連接在頻率電壓變器13輸出口上的示波器或動態(tài)分析儀，以便觀察被測信號的波(3)進入操縱開關18從單片計算機18輸出口開始發(fā)射工作信號瞬間的0.5秒內(nèi)，單片計算機17輸出口又同時發(fā)射延續(xù)時間為200毫秒的脈沖。該脈沖打開了操縱開關18后，允許脈沖了生器19發(fā)生的脈部通過并進入以作和形式為工作制度的單片計算機17。至此，測量循環(huán)的第一個階段結(jié)束。測量循環(huán)的第二個階段是從再一次打開測量裝置的瞬間開始，這時關閉操縱開關18，單片計算機輸出口又重復發(fā)射，但這時發(fā)出的是用于啟動測量裝置中電橋組1內(nèi)的標準電橋。當再一次發(fā)出脈沖信號進入測量裝置時，則測量裝置重復上面工作步驟，將在測量裝置電橋組1中，由標準電阻構(gòu)成電橋的工作信號發(fā)射出去。整個測量循環(huán)的未期，單片計算機17上所記錄的數(shù)字將是第一階段的測量信號與第二階段的控制信號讀數(shù)之差，并將計算結(jié)果提供給顯示器16，或者儲存，或者由打印機21打印出來。利用紅外線雙向通訊原理設計的這種測量儀器，具有重量輕，體積小，能避免各類信號干擾的優(yōu)點，操作簡便，不調(diào)零、無零飄、不補償，可以精確測定轉(zhuǎn)速高達3萬轉(zhuǎn)/分范圍之內(nèi)的構(gòu)件動、靜態(tài)的應力、應變數(shù)值。測試分辨率1με，測試精度高，可實現(xiàn)測試記錄、數(shù)據(jù)分析自動化。可普遍地應用在運動構(gòu)件的測定上，特別是應用于高速旋轉(zhuǎn)構(gòu)件在工作狀態(tài)的測定上，例如汽輪機轉(zhuǎn)子、直升機機翼、尾螺旋槳、飛機發(fā)動機轉(zhuǎn)子等構(gòu)件的應力應變分析，葉片斷襲等問題的測定，都可以利用該儀器進行。權(quán)利要求1.一種紅外線遙測應變儀，包括測量裝置和操作、記錄裝置所組成，其特征在于測量裝置的紅外線接收裝置5與放大器6相連接，放大器6的出口處連接著通道開關7和定時器8，通道開關7與定時器8、放大器2、壓控振蕩器3、紅外線發(fā)射裝置4組成的信號發(fā)射部分的電橋組1相連接，通道開關7還與壓控振蕩器3相連接；操作、記錄裝置的單片機17經(jīng)放大器9與紅外線發(fā)射裝置16相連接，紅外線接收裝置11經(jīng)放大器20與電壓表12、脈沖發(fā)生器19相連接，脈沖發(fā)生器19又與放大器9、頻率電壓變換器13、操縱開關18相連接，操縱開關18與單片機17相連接，頻率電壓變換器13的輸出口上安裝示波器14，單片機17與放大器9相連接。專利摘要本技術屬于測試
這種紅外線遙測應變儀主要由測量裝置和操作、記錄裝置二個部分組成，帶有獨立電源的測量裝置安裝在被測構(gòu)件上，而操作，記錄裝置可以安裝在一定距離之內(nèi)，兩者之間通過紅外光波相互傳遞信號。該儀器測量精度高，抗干擾能力強，不僅可以測量靜止狀態(tài)下的應力應變，而且還可以測量每分鐘轉(zhuǎn)速高達2～3萬轉(zhuǎn)的運動構(gòu)件。文檔編號G01B11/16GK2242本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種紅外線遙測應變儀，包括測量裝置和操作、記錄裝置所組成，其特征在于：測量裝置的紅外線接收裝置５與放大器６相連接，放大器６的出口處連接著通道開關７和定時器８，通道開關７與定時器８、放大器２、壓控振蕩器３、紅外線發(fā)射裝置４組成的信號發(fā)射部分的電橋組１相連接，通道開關７還與壓控振蕩器３相連接；操作、記錄裝置的單片機１７經(jīng)放大器９與紅外線發(fā)射裝置１６相連接，紅外線接收裝置１１經(jīng)放大器２０與電壓表１２、脈沖發(fā)生器１９相連接，脈沖發(fā)生器１９又與放大器９、頻率電壓變換器１３、操縱開關１８相連接，操縱開關１８與單片機１７相連接，頻率電壓變換器１３的輸出口上安裝示波器１４，單片機１７與放大器９相連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：白象忠，
申請(專利權(quán))人：東北重型機械學院南校，
類型：實用新型
國別省市：13[中國|河北]