При проведении статических испытаний на прочность сложных конструкций возникает необходимость измерения общих деформаций конструкции.
Измерение общих деформаций осуществляется методом, суть которого заключается в следующем. На конструкции в определенном порядке располагают датчики линейных перемещений. Причем часть из этих датчиков и датчики измерений угловых перемещений располагают в жесткой части конструкции, чтобы по ним можно было определить перемещение конструкции в пространстве как абсолютно жесткое тело. На каждой ступени нагружения с помощью этих датчиков рассчитывают текущее пространственное положение конструкции, а относительно него по результатам измерения датчиков перемещений в деформированной области определяют фактические деформации элементов (например, крыльев) конструкции
Диапазон изменения линейных перемещений лежит в диапазонах 0 – 100 мм, 0 – 1000 мм, 0 – 5000 мм. Угловых перемещений в диапазонах 0 – 2 град., 0 – 5 град., 0 – 20 град. В качестве датчиков линейных перемещений используются в большинстве случаев ультразвуковые или лазерные датчики, а в качестве датчиков угловых перемещений инклинометры различного типа.
При создании измерительно-вычислительного комплекса сбора данных от датчиков перемещений использовались датчики RF603 фирмы РИФТЕК, Республика Беларусь. Датчики сертифицированы в Российской федерации и внесены в реестр средств измерения.
В основу работы датчика положен принцип оптической триангуляции, рис.1.
Излучение полупроводникового лазера 1 фокусируется объективом 2 на объекте 6. Рассеянное на объекте излучение объективом 3 собирается на CCD-линейке 4. Перемещение объекта 6 – 6′ вызывает соответствующее перемещение изображения. Процессор сигналов 5 рассчитывает расстояние до объекта по положению изображения светового пятна на линейке 4.
Эти датчики имеют как аналоговый (4 – 20мА, 0 – 10В) выход, так и цифровой интерфейс RS-485. В данной системе используется цифровой интерфейс. Система сбора рассчитана на подключение 128 датчиков. Для повышения скорости опроса все датчики разделены на независимые группы по 16 датчиков. Каждая группа подключена по двухпроводному интерфейсу RS-485 к своему преобразователю интерфейса RS-485 в ETHERNET, которые в свою очередь, по локальной сети подключены к серверу измерительных систем. Конструктивно преобразователи интерфейса расположены по два в переносных блоках, располагаемых рядом с испытываемой конструкцией. Это позволяет минимизировать длину соединительных кабелей от датчиков.
Основными функциями измерительно-вычислительного комплекса являются:
