Устройство для измерения ускорения вибрации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ ВИБРАЦИИ, содержащее последовательно срейиненные вибродатчик , согласукиций усилитель, входной Koi viyTaTop и подключенные к нему паРсшлельные каналы измерения, каждый иэ которых состоит из последовательно соединенных усилителя и пикового детектора и источника опорного напря жения, а также источник калибровочного сигнала, подключенный к второму входу входного коммутатора, о т л ичающееся тем, что, с целью повьпиения точности и надежности устройства , оно снабжено двумя формирователями модуля сигнала, включенными между усилителем и пиковым детектором , двумя компараторами, двумя элементами И, двумя элементами НЕ, выходным коммутатором и фильтром нижних частот, выход входного коммутатора соединен с первым сигнальным входом выходного коммутатора, выходы усилителей каналов подключены соответственно к второму и третьему сигнальным входам выходного коммутатора , выходы пиковых детекторов подключены к первым входам первого и второго компараторов, вторые входы которых соединены между собой и с источником onopjioro напряжения, выход первого компаратора соединен с первым входом первого элемента И, ВБКОД вто рого компаратора - с первым управляющим входом выходного коммутатора, через первый элемент НЕ - с вторым входом первого элемента И и с первым входом второго элемента И, выход первого элемента И соединен с вторым управляющим входом выходного коммутатора и через элемент НЕ - с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к третьему управляющему входу выходного коммутатора, выход которого соединен с фильтром нижних частот.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% Ol)

3(59 G 01 14 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3528003/18-28 (22) 28.12.82 (46) 15.12.83, Бюл. 9 46 (72) E. В. Андреев, В. Г. Рыгалин, Д. A. Гречинский и Н. П. Рымко (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (53) 531.768:620 ° 178.5(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 473076, кл. G 01 М 7/00, 1973.

2. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара. Справочник под ред. Клюева B. В., кн. 2, М., "Машиностроение", 1978, с. 203204 (прототип). (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УСКОРЕНИЯ ВИБРАЦИИ, содержащее по» следовательно соединенные вибродат-. чик, согласующий усилитель, входной коммутатор и подключенные к нему параллельные каналы измерения, каждый из которых состоит из последователь.но соединенных усилителя и пикового детектора и источника опорного напряжения, а также источник калибровоч- . ного сигнала, подключенный к второму входу входного коммутатора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, оно снабжено двумя формирователями модуля сигнала, включенными между усилителем и пиковым детектором, двумя компараторами, двумя элемейтами И, двумя элементами НЕ, выходным коммутатором и фильтром нижних частот, выход входного коммутатора соедийен с первым сигнальным входом выходного коммутатора,. выходы усилителей каналов подключены соответственно к второму и третьему сигнальным входам выходного коммутатора, выходы пиковых детекторов подключены к первым входам первого и второго компараторов, вторые входы которых соединены между собой и с источником опорного напряжения, выход пер-, вого компаратора соединен с первым 3 входом первого элемента И, выход вто рого компаратора — с первым управляющим входом выходного коммутатора, через первый элемент НЕ - с вторым %. входом первого элемента И и с первым входом второго элемента И, выход пер-Я вого элемента И соединен с вторым управляющим входом выходного комму татора и„через элемент НЕ - с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к третьему управляющему входу выходного коммутатора, выход которого соединен с фильтром нижних частот.

10б09бЗ элементамл НЕ, выходным коммутатором и фильтром нижних частот, выход выходного коммутатора соединен с первым сигнальным входом выходного коммутатора,. выходы усилителей каналов подключены соответственно к второму и третьему сигнальным входам выходного коммутатора, выходы пиковых де60

65

Изобретение относится к средствам испытаний на вибрацию и может использоваться B любой отрасли машиностроения.

Известно устройство для измерения рибрации, содержащее вибродатчики, 5 электрически связанные через согласующие усилители с коммутатором, генератор тактовых импульсов, блоки измерения и регистрации, блок запрета с подключенным к его управляющему входу через интегратор одновибратором и блоком задержки„ электрически связанным с выходом генератора тактовых импульсов и с управляющим входом коммутатора (1) . 15

Недостатками данного устройства являются узкий диапазон измерений и сложность управления.

Наиболее близким к предлагаемому о технической сущности и достигаемо-2О му эффекту является устройство для измерения ускорения вибрации, содер.жащее последовательно соединенные вибродатчик, согласующий усилитель, входной коммутатор и подключенные к нему параллельные каналы измерения, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителя и пикового детектора и источника опор ного напряжения, а также источник калибровочного сигнала, подключенный к второму входу входного коммутатора (2) .

Недостатком известного устройства является невозможность измерения малых (до 10.6M/ñ2) ускорений объекта З5 дистанционно. Точность и надежность измерений известными средствами невысока из-за отсутствия селекции полезного сигнала из помех.

Цель изобретения - повышение точ- 4р ности и надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения ускорения вибрации, содержащее последовательно соединенные вибродатчик, согласующий усилитель, входной коммутатор и подключенные к нему параллельные каналы измерения, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителя и пикового де- 5О тектора и источника опорного напряжения, а также источник калибровочного сигнала, подключенный к второму входу входного коммутатора, Снабжено двумя формирователями модуля сигнала, включенными. между усилителем и пиковым детектором, двумя компараторами, двумя элементами И, двумя текторов подключены к первым входам первого и второго компараторов, вторые входы которых соединены между собой с источником опорного напряжения, выход первого компарато соединен с первым входом первого элемента И, выход второго компараторас первым управляющим входом выходного коммутатора, через первый элемент НЕс вторым входом первого элемента И и с первым входом второго элемента И, выход первого элемента И соединен с вторым управляющим входом выходного коммутатора и через элемент HE— с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к третьему управляющему входу выходного коммутатора, выход которого соединен с фильтром нижних частот.

На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения ускорения вибрации.

Устройство содержит последовательно соединенные вибродатчик 1, согласующий усилитель 2, входной коммутатор 3. К коммутатору 3 подключены параллельные каналы измерения (не показаны), каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителей 4 и 5 и пиковых детекторов б и 7 соответственно, между которыми включены формирователи 8 и 9 модуля сиг нала ° Канальные усилители 4 и 5 имеют разные коэффициенты усиления, усилитель 4 имеет коэффициент усиления равный 3300, усилитель 5 имеет коэффициент усиления равный 33.

Устройство имеет источник 10 калибровочного сигнала, подключенный к второму входу коммутатора 3, а также источник 11 опорного напряжения.

Выходы пиковых детекторов б и 7 подключены к первым входам первого и второго компараторов 12 и 13. Вторые входы компараторов 12 и 13 соединены между собой и подключены к источнику 11. Выход компаратора 12 соединен с первым входом первого элемента 14 И. Выход второго компаратора

13 соединен с первым управляющим входом выходного коммутатора 15, а через первый элемент 1б НЕ - с вторым входом элемента 14 И и с первым входом второго элемента 17 И. Выход элемента 14 И соединен с вторым управляющим входом выходного коммутатора 15 и через элемент 18 НЕ с вторым входом второго элемента 17 И. Выход элемента 17 И подключен к третьему управляющему входу коммутатора 15.

Выход входного коммутатора 3 соединен с первым сигнальным входом выходного коммутатора 15. К второму и третьему сигнальным входам коммутатора 15 подключены выходы усилителей

4 и 5 каналов. Коммутатор 15 подключен к фильтру 19 нижних частот.. 1060963

Составитель Ю. Богданов

Техред А.Ач

Редактор В. Ковтун

Корректор А. Повх

Заказ 10027/42 Тираж 873

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для измерения ускоре- ния вибрации работает следующим образом.

Перед н чалом проведения измерений импульсом запуска включаются источники питания устройства (не показаны) и источник 10 калибровочного сигнала. Синусоидальный низкочастотный сигнал от источника через коммутатор 3 поступает на входы усилителей 4 и 5 и на выход устройства в ка-10 йал телеметрии.

По истечении установленного времени переходных процессов в системе после включения источников питания с помощью реле времени отключают 15 источник контрольных сигналов и переключают коммутатор 3 таким образом, что к входам усилителей 4 и 5 и к первому сигнальному входу выходного коммутатора подключается выход согла-р0 сующего усилителя 2.

Ускорение вибрации элемента объ.екта, на котором закреплен вибродатчик 1, преобразуется им в электрический сигнал, который предварительно усиливается согласующим усилителем 2 и через коммутатор 3 поступает на входы канальных усилителей 4 и 5 и на первый сигнальный вход выходного коммутатора 15. После усиления сигнал, пропорциональный ускорению вибрации, поступает на входы первого и второго формирователей 8 и 9 модуля сигнала и соответственно на второй и третий сигнальные входы выходного коммутатора 15. 35

Формирователи 8 и 9 модуля сигнала преобразуют знакопеременный сигнал в однополярный. Эти однополярные сигналы детектируются пиковыми детекторами 6 и 7 и подаются на первые 40 входы соответствующих компараторов ,12 и 13, на вторые входы которых по=, ступает опорное напряжение от источ:ника 11. Если сигнал на выходе вход-,,ного коммутатора 3 меньше 1 мВ, то ,компараторы 12 и 13 закрыты, на выходе элемента 14 И уровень сигнала нулевой, а на выходе элементов 16 и 18 НЕ уровни сигналов единичные, поэтому элемент 17 И открыт, управляющий сигнал поступает на третий управляющий вход выходного коммутатора 15, который при этом подключает выход канального усилителя 4 к входу фильтра 19 нижних частот. Если сигнал на выходе входного коммутатора становится равным 1 мВ (при увеличении уровня ускорения), то первый компаратор 12 открывается, а второй компаратор 13 закрыт, уровень сигнала на выходе первого элемента

14 И единичный, а на выходе второго элемента 17 И - нулевой, поэтому управляющий сигнал поступает на второй вход выходного коммутатора 15, который подключает выход второго канального усилиаеля 5 к входу фильтра 19.

Если сигнал с выхода входного коммутатора 3 равен или больше 100 мВ, то срабатывает второй компаратор 13, при этом уровни сигналов на выходах элементов 14 и 17 И нулевые, а на выходе компаратора 13 единичный, и управляющий сигнал поступает на первый вход выходного коммутатора 15, который подключает непосредственно выход входного коммутатора 3 к входу фильтра 19.

При уменьшении уровня ускорения вибрации процессы переключения компараторов и выходного коммутатора 15 происходят в обратном порядке. Фильтр

19 нижних частот ограничивает полосу пропускания сигнала до необходимой для каналов телеметрии..

Использование устройства обеспечивает автоматическую передачу данных, что повышает надежность и достоверность информации.