Действительное интегрирование

Рис. 146. Пример построения линии действительной упругости в кирпичной засыпной стене по методу К. Ф. Фокина

/ — кривая максимальной упругости; 2 — кривая действительной упругости; 3 — вспомогательная линия; 4 — кривая температуры

При предлагаемом автором методе фокусов [41] непосредственно на поперечном разрезе многослойного ограждения, вычерченного в линейном масштабе, производится построение линий действительной упругости водяного пара.

Рис. 148. Пример построения линии действительной упругости в кирпичной засыпной стене по методу фокусов

/ — кривая максимальной упругости; 2 — кривая действительной упругости; 3 — вспомогательная линия; 4 - кривая температуры

факт отсутствия конденсации, и указанная линия будет линией действительной упругости. Далее по значениям действительной и максимальной упругости определяется относительная влажность, распределение которой в произвольном масштабе наносят

Если линия, соединяющая упругости на границах слоев, пересекается с линией максимальной упругости (как это показано на рис. 148), то фиксируется наличие конденсации; продолжив среднюю прямую линию (тонкий пунктир), находят фокусы, с помощью последних определяют границы зоны конденсации и строят заново линию действительной упругости водяного пара (кривая 2).

Для построения кривой действительной упругости поступают следующим образом: точки пересечения касательных с вертикальными линиями, проведенными через пересечение линии фокусов (тонкий пунктир) с горизонтами упругостей соответствующих слоев (если линия фокусов пересекает более двух слоев), переносят на границы слоев данного разреза и соединяют прямыми линиями (в примере, приведенном на рис. 147, упругость, равная 8,6 мм рт. ст., является действительной упругостью на границе первого и второго слоев).

При этом границы зоны конденсации всегда совпадают с истинными границами, т. е. не переносятся. В пределах зоны конденсации кривая действительной упругости совпадает с кривой максимальной упругости.

с помощью фокусов, а затем строят линию действительной упругости;

6) строят кривую действительной упругости следующим образом: точки пересечения касательных с вертикальными линиями,

С целью максимального приближения к этому идеальному состоянию используются два пути: мнимое и действительное интегрирование, которые можно комбинировать.

Действительное интегрирование имеет место в случае, когда о всем поле напряжения или деформации, а следовательно, и об измеряемой силе, вызвавшей это поле, судят по состоянию во многих (или бесконечно многих) точках этого поля, причем это состояние отображается электрическими величинами, так что происходит возможно полное восприятие механического состояния образца. В суммирующем устройстве, которое всегда является составной частью преобразователя, из промежуточных величин составляете! собственно выходной сигнал.

действительное интегрирование. Суммирующим устройством в этом случае служат электроды (параллельное соединение бесконечного числа чувствительных элементов).

Конструктивными решениями, обеспечивающими действительное интегрирование, являются:

Принципы конструирования различны для упругого элемента и преобразующего органа. Принцип цельности конструкции относится только к упругому элементу, а также к осуществлению мнимого интегрирования. Напротив, действительное интегрирование может быть реализовано только совместным конструированием упругого элемента и преобразующего органа, такой же подход должен быть и в отношении оптимальных границ конструкции. Принципы симметрии выполняются тогда, когда они реализуются как в упругом элементе, так и в преобразующем органе. Уравновешивание погрешности симметрии одной части за счет другой хотя и принципиально возможно, полностью не. достижимо.

Сжимаемая плита. Она соответствует толстому стержню, однако практически исключает применение распределителей. Удовлетворительные метрологические характеристики получаются лишь тогда, когда можно осуществить действительное интегрирование по объему (например, действительное интегрирование с помощью многих тензорезисторов)>.

Чем больше тензочувствительных элементов, тем лучше действительное интегрирование. Минимальное число таких элементов — 2, однако, как правило, бывает 4 или кратное им количество. Это обусловлено структурой важнейшей суммирующей схемы — измерительного моста Уитстона (рис. 3.63, а).

которое дает ту глубину, на которой поле уменьшается в е раз по сравнению с его значением на поверхности (р — удельное электрическое сопротивление, ц — магнитная проницаемость, / — частота). На частоте/ = 50 Гц значениеd для многих рассматриваемых материалов равно 0,1—1 мм. Эта незначительная глубина проникновения поля имеет два следствия: во-первых, измерительная мощность оказывается меньше теоретически возможной; во-вторых, заложенное в принципе преобразования действительное интегрирование реализуется плохо, так как значительная часть элемента не участвует в измерении.

Так как измерительная мощность в сравнении с другими способами в общем очень высока, обычно можно мириться с ее уменьшением, хотя это и не желательно. Неполное действительное интегрирование может привести, однако, к совершенно неудовлетворительным измерительным свойствам, и этот недостаток необходимо по возможности устранить. Этого можно достичь:

Идеальное решение проблемы вихревых токов дают современные ферриты, которые являются диэлектриками. Их большая твердость и пористость препятствовали, однако, до сих пор их применению для технических измерений силы. Действительное интегрирование очень часто дополняется средствами мнимого интегрирования, благодаря тщательному выбору силовоспринимающих поверхностей и распределителей [62, 144].

Совмещенный упругочувствительный многосекционный элемент (рис. 3.110), называемый далее основным вариантом, обеспечивает идеальное действительное интегрирование , поскольку магнитоупру-гие свойства всех т/г секций одинаковы. Однако, так как неоднородности материала вызывают различные свойства преобразования, а крайние секции из-за отсутствия упругих связей с соседними секциями оказываются в особом положении, то получается отклонение от идеального действительного интегрирования. Поэтому основной вариант соответствует модели несовершенного силоизмерителя (см. разд. 1.3.3). Для многих случаев он имеет удовлетворительные свойства. Он всегда имеет очень небольшую высоту, что создает особые преимущества при использовании, прежде всего для измерения сил в прокатных станах. Для более точных измерений к основному варианту необходимо добавить распределительные и селекторные блоки, в результате чего получаются усовершенствованные датчики.