Cтраница 2
![]() |
Пневматический тензометр.| Струнный тензометр. [16] |
В струнных ( акустических) тензометрах используется изменение частоты собственных колебаний струны при деформации объекта. [17]
![]() |
Сильфон бесшовный однослойный, i а - конструкция. б - способ включения. [18] |
Принцип действия струнного чувствительного элемента основан на зависимости частоты собственных колебаний струны от ее силы натяжения. [19]
![]() |
Пневматический тензометр.| Струнный тензометр. [20] |
В струнных ( акустических) тензометрах используется изменение частоты собственных колебаний струны при деформации объекта. [21]
Как видно из ( 20), толчок возбуждает все собственные колебания струны. Их амплитуды убывают как 1 / п с ростом частоты, но энергия Еп каждого из собственных колебаний примерно одинакова. [22]
Заметим, что величина k n имеет смысл квадрата частоты собственных колебаний струны. [23]
![]() |
Структурная схема электронного прибора для измерения сил со струнным преобразователем. [24] |
Измерение сил и давлений при помощи струнных преобразователей сводится к измерению частоты собственных колебаний струны щ преобразователе. При этом могут использоваться разные методы: одним из наиболее простых является метод относительных измерений с использованием электронного осциллографа. [25]
Так как размеры струны и удельный вес ее материала - величины постоянные, тп частота собственных колебаний струны определяется только силой F, приложенной к струне. Струна через пружину 3 связана с входной осью преобразователя. При изменении измеряемой величины происходит угловое перемещение входной оси преобразователя, кинематически связанной с измерительной системой первичного прибора, в который встроен преобразователь. Угловое перемещение преобразуется в растягивающее усилие F, пропорциональное измеряемой величине. Мост питается от обмотки W4 положительной обратной связи электронного усилителя. С выходной диагонали моста сигнал поступает на первичную обмотку входного трансформатора Tpl. Благодаря положительной обратной связи, струна получает энергию для поддержания незатухающих колебаний в такт собственным колебаниям. Мост совместно с усилителем является автогенератором, генерирующим электрические колебания с частотой, равной собственной частоте колебаний струны, которая определяется растягивающим усилием F. Таким образом, частота колебаний определяется величиной измеряемого параметра. При изменении растягивающего усилия F меняется эквивалентная индуктивность, собственная резонансная частота колебаний и полное эквивалентное сопротивление колеблющейся струны, что приводит к изменению напряжения на диагонали моста. Напряжение, снятое с диагонали моста, подается на вход усилителя. Конденсатор С1 предотвращает возникновение отрицательной обратной связи по основной частоте и заземляет по переменному току один из выводов вторичной обмотки входного трансформатора Tpl. С выхода первого каскада сигнал поступает на базу второго триода через переходной конденсатор СЗ. [26]
При изменении силы натяжения струны 1, например, под действием давлений р изменяется частота собственных колебаний струны. В режиме свободных затухающих колебаний или автоколебаний измеряется частота с помощью специальных приборов. [27]
Все остальные нормальные колебания, соответствующие более высоким частотам и большему числу узловых точек, называются обертонами собственных колебаний струны. [28]
Находят применение струнные преобразователи, где измеряемая величина, Преобразованная в усилие растяжения струны, пропорциональна квадрату частоты собственных колебаний струны, помещенной в магнитное поле. В таких случаях необходимо осуществить операцию перемножения частотных сигналов, полученных от двух измерителей со струнными преобразователями, Умножение двух частот или серий импульсов связано со значительными трудностями. [29]
Первое нормальное колебание, соответствующее наиболее низкой частоте и двум узловым точкам ( на концах струны), называется основным тоном собственных колебаний струны. Все остальные нормальные колебания, соответствующие более высоким частотам, носят название обертонов струны. [30]