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可調(diào)頻閃儀原理
2013-02-21
可調(diào)頻閃儀是能夠使作振動(dòng)、高速旋轉(zhuǎn)或周期運(yùn)動(dòng)構(gòu)件變成“靜止不動(dòng)”構(gòu)件的一種光學(xué)測量裝置。若適當(dāng)調(diào)節(jié)儀器的閃光頻率，使其等于構(gòu)件運(yùn)動(dòng)頻率的倍數(shù)或因數(shù)，則可以得到兩個(gè)或多個(gè)位置的“靜止圖象”；稍微改變閃光頻率，還可使運(yùn)動(dòng)構(gòu)件作“慢動(dòng)作”，便可以觀察其運(yùn)動(dòng)軌跡了［１］?？梢姡陬l閃效應(yīng)作用下，被測構(gòu)件的動(dòng)態(tài)測量與“靜態(tài)”測量相當(dāng)。這就是測量技術(shù)中的“動(dòng)靜法”。
裝置由三大部分組成：頻閃系統(tǒng)，脈沖光源系統(tǒng)和信號(hào)傳感系統(tǒng)。其中最基本的工作部分是發(fā)光裝置——頻閃燈10。頻閃燈的工作受操縱系統(tǒng)7和電容9控制。脈沖發(fā)生器的工作方式?jīng)Q定了操縱系統(tǒng)的工作狀態(tài)，它是靠工作方式選擇開關(guān)4使其進(jìn)入不同工作狀態(tài)的。工作方式有信號(hào)外部觸發(fā)，延遲信號(hào)外部觸發(fā)和信號(hào)在儀器內(nèi)部自動(dòng)觸發(fā)三種。前兩種是借助于信號(hào)傳感器1和選擇編輯器2實(shí)施的。工作方式選擇開關(guān)4決定了頻閃的方式，其中自動(dòng)觸發(fā)的信號(hào)由脈沖信號(hào)發(fā)生器3發(fā)出。信號(hào)傳感器1 采用光電傳遞信號(hào)的形式，在被測構(gòu)件上制作4～8mm寬的白線條作為識(shí)別標(biāo)志。為了改善頻閃形式，避免當(dāng)頻閃頻率超過某一限定值時(shí)的發(fā)光系統(tǒng)不工作現(xiàn)象，可利用選擇編輯器2
連通分壓器5使其降壓。在采用延遲外部觸發(fā)方式時(shí)，選擇開關(guān)4使觸發(fā)脈沖經(jīng)可調(diào)延時(shí)器6，再將信號(hào)傳遞給操縱系統(tǒng)7。 為了保證頻閃裝置的正常工作，該儀器設(shè)置了頻率計(jì)和過載指示器11。當(dāng)頻閃燈的發(fā)光功率超過60W時(shí)，過載指示器中的發(fā)光二極管顯示，指示操作者應(yīng)該更換工作狀態(tài)。當(dāng)劇烈超載時(shí)(發(fā)光功率超過120W)，操縱系統(tǒng)會(huì)將信號(hào)自動(dòng)截止。信號(hào)發(fā)生器3和操縱系統(tǒng)7的用電是由電源12供給的。
操縱系統(tǒng)啟動(dòng)頻閃電路后，啟動(dòng)線圈和剩余電阻R13及電容 C5 使氣體發(fā)光燈NΦK—150頻閃發(fā)光。由圖2給出的信號(hào)傳感系統(tǒng)中可見：傳感器采用反射測量原理，它由發(fā)射紅外二極管VD6和接收二極管VD7、限流電阻R15、光電流放大晶體管VT 1組成。 2 可調(diào)頻閃儀的技術(shù)特征指標(biāo) 外部信號(hào)觸發(fā)時(shí)，測量頻率范圍為0～1000Hz。 內(nèi)部信號(hào)觸發(fā)時(shí)，使用頻率波段為5～12；10～25；25～50；40～100Hz。 頻閃能量：1J、3J。 頻閃光持續(xù)時(shí)間小于10μｓ。 延時(shí)調(diào)整分別為2.5×10-5～2.5×10-2ｓ和10-4～10-1ｓ 儀器電源220V，50～60Hz，功率小于160W。 3 測量實(shí)例 下面給出可調(diào)頻閃儀配合光彈貼片儀，對一鋁制的具有階梯形斷面并粘貼有光彈貼片的高速旋轉(zhuǎn)圓盤進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變測量的實(shí)例。圓盤較薄部位和開孔處的光彈條紋如圖5所示，由此很容易獲得圓盤開孔處、貼片自由邊界處，以及貼片內(nèi)部任一測點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值［１］。可見，它是解決高速旋轉(zhuǎn)構(gòu)件動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變測定的有效方法之一。來源：接地電阻測試儀 http://vntnorcwa.cn/
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