Стенд для подготовки виброизмерительных трактов к натурным испытаниям

 

СТЕНД ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ВИБРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАКТОВ К .НАТУРНЫМ ИСПЫТАНИЯМ по авт.св. № 767553, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля и градуировки путем обеспечения возможности учета изменения фазы контрольного сигнала измерительньм трактом стенда, он снабжен подключенными к первому выходу блока выделения и контроля существенных значений сигнала последовательно.соединенными регистром фаз и регистром памяти, выход которого подключен к первому управляющему входу генератора тока переменной частоты, подключенными к второму выходу блока вьделения и контроля существенных значений сигнала последовательно соединенными регистром кадров и схемой совпадения, соединенным с вторьм входом схемы совпадения счетчиком кадров и триггером-защелкой, первый вход последнего и счетчика кадров подключен к выходу регистрирующей системы, второй вход триггера-защелки - к выходу схемы совпадений, выход триггера-защелки - к второму W управляющему входу генератора тока с переменной частоты, а управляющий вход регистра памяти - к регистри§ рующей системе.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ социАлистичесйих

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

3д1) С 01 Н 1/00, С 01 М 7 00 г ! О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ/ СВйДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГПФ (61) 767553 (21) 3539200/18-28 (22) 11.0183 (46) 07.08.84. Бюл. 9 29 (72) В.И. Серов, В.Я. Попов и С.В. Сенин (53) 620.178.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 767553, кл. С 01 H 1/00, 1976. (54)(57) СТЕНД ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ВИБРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАКТОВ К .НАТУРНЫМ

ИСПЫТАНИЯМ по авт.св. Р 767553, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности контроля и градуировки путем обеспечения возможности учета изменения фазы контрольного сигнала измерительным трактом стенда, он снабжен подключенными к первому выходу блока выделения и контроля существенных значений сигнала последовательно соединенными регистром фаз и регистром памяти, выход которого подключен к первому управляющему входу генера" тора тока переменной частоты, подключенными к второму выходу блока выделения и контроля существенных значений сигнала последовательно соединенными регистром кадров и схемой совпадения, соединенным с вторым входом схемы совпадения счетчиком кадров и триггером-защелкой, первый вход последнего и счетчика кадров подключен к выходу регистрирующей системы, второй вход триггера-защелки — к выходу схемы совпадений, выход триггера-защелки — к второму управляющему входу генератора тока переменной частоты, а управляющий вход регистра памяти — к регистрирующей системе.

1107003

Изобретение относится к технике испытаний систем измерений и может быть использовано, в частности,для контроля технического состояния и градуировки виброизмерительных 5 трактов в автоматическом режиме.

По основному авт.св. N 767553 известен стенд для подготовки виброизмерительных трактов к натурным испытаниям, содержащий модулятор, 1О генераторы тока фиксированной и переменной частот, подключенные к обоим входам модулятора, выход которого предназначен для подключения через добавочный конденсатор к линии связи "пьезодатчик-усилитель" виброизмерительнога тракта, формирователь синхроимпульсов, блок выделения и контроля существенных значений сигнала. Первый вход блока выделения и контроля существенных значений сигнала предназначен для подкпючения к выходу виброиэмерительного тракта, второй вход соединен с выходом блока квантования, информационный вхац которого соединен с выходом генератора тока фиксированной частоты, управляющий вход с выходом формирователя синхроимпульсов ВХОД фОрмирователя синхро 3р импульсов поцключен к выходу генератора тока переменной частоты, который содержит последовательно соединенные стабилизированный по частоте генератор импульсов, управ35 ляемый делитель частоты (например, в виде регистра сдвига), реверсивный счетчик, дешифратор, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и цифра-аналоговый преобразователь (ЦАП),а также триггер управления и триггер знака, Выход триггера знака соединен с управляющим входом

ЦАП, а вход — с первым выходом триггера управлеEIEIH. Второй вход триггера управления соединен с управляющим входоМ, а вход — со служебным выходом реверсивного счетчика C1).

Недостатком стенда является существенная зависимость точности кон- 50 троля и градуировки виброиэмерительных трактов от степени рассогласования Во времени момента выделения существенного амплитудного значения сигнала На входе тракта и ближайшего 55 момента опроса выходного сигнала тракта регистрирующей, например радиотелеметрической, системой от фазова-.о искажения сигпала усилителем, входящим в состав виброизмерительного тракта.

Цель изобретения — повьппение очности контроля и градуировки путем обеспечения возможности учета изменения фазы контрольного сигнала измерительным трактом стенда.

Поставленная цель достигается тем, чта стенд для подготовки ви. :,роизмерительных трактов к натурным

poпытаниям снабжен подключенными к первому выхоцу блока выделе ия и контроля существе. III6rx зна IeEIII с: гнала последовательно соединенными регистром фаз и регистром памяти. выход которого пацклочен к псрва. у управляющему входу генератора така переменной частоты, подключенными к второму вгпходу блока выделения

H IoII poIIEI cóùåcòâåIIEIûõ значений сигнала последовательно соединенными регистром кадров и схемой совпадения, соединенным с вторым входам схемы совпадения счетчикам кадраг. и триггером-защелкой, первый вхац последнего и счетчика кадров пацключе н к Выходу регистрирующей сиз темы, второй вход триггера-зашелк.I к выходу схемы совпадений, выход триггера-защелки — к второму упр"=Iляющему входу генератора така переменной частоты, а управляющий вход регистра памяти — к регистрируюшe:-I системе.

На фиг.1 приведена структурная схема стенда; на фиг.2 - временнь".е диаграммь|, привязанные к характерным точкам структурной схемы и поясняк1— щие работу стенда.

К установленному на исследуема., объекте виароизмеритель",oìó тракту, состоящему из паспедовательно соединенных пьезодатчика 1, усили-теля 2 и регистрирующей (например, радиателеметрическай) системы 3 через добавочный конденсатор 4 пад— ключен выход модулятора 5. Сигнал на информационном выходе регистрирующей системы 3 представляет сабсй и-разрядный параллельный двоичный код, а на служебном выходе — последоватепьность синхроимпульсов и маркера кадров ° Момент появления первого после маркера син роимпульса соответствует моменту опроса сигнала на выходе первого виброизмерительного тракта и т .д . Один иэ входов

1107003 п.-выходов.

55 модулятора 5 подсоединен к генератору

6 тока фиксированной (например, инфранизкой) частоты, второй вход — к генератору 7 тока переменной частоты, дискретно изменяющейся в пределах рабочего диапазона тракта . Генератор

6 соединен также с информационным входом блока 8 квантования. Управляюший вход блока квантования подключен через формирователь 9 синхроимпульсов к выходу генератора 7. Формирователь

9 синхроимпульсов содержит последовательно соединенные ограничитель, дифференцирующую цепь, выпрямитель и линии задержки (не показаны). Выходы регистрирующей системы 3 и блока 8 квантования подключены соответственно к первому и второму входам блока 10 выделения и контроля существенных значений сигнала, снимаемого с выхода виброиэмерительного тракта. Генератор 7 тока переменной частоты содержит последовательно соединенные стабилизированный генератор 11 импульсов, управляемый делитель 12 частоты, реверсивный счетчик 13, дешифратор

14, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 15 и цифро †аналогов преобразователь (ЦАП) 16, а также триггер 17 управления и триггер 18 знака. Выход триггера 18 знака связан с управляющим входом ЦАП 16, а вход — с первым выходом триггера

17 управления. Второй выход триггера 17 управления соединен с управляющим входом, а вход — со служебным выходом реверсивного счетчика 13, С управляющим входом генератора

11 импульсов, являющимся также втоpE EM управляющим входом генератора

7 тока переменной частоты, связан выходом триггера-защелки 19. Первый вход триггера-защелки 19 соединен с входом счетчика 20 выходньгх кадров регистрирующей системы и пред— назначен также для подключения к служебному выходу (шине маркера кадра) вибронэмерительного тракта.

Второй вход триггера †защел 19 связан с выходом схемы 21 совпадения, первый вход которой соединен с выходом счетчика 20 кадров, а второй вход — с выходом задающего регистра

22 кадров. Вход задающего регистра

22 кадров подключен к второму управляющему выходу блока 10 выделения и контроля существенных значе5

40 ний сигнала, который своим первым управляющим выходом связан с входом задающего регистра 23 фаз. Регистр

22 кадров и регистр 23 фаз представляют собой набор триггеров, выходы которых запараллелены нормально разомкнутыми контактами клавишных переключателей (не показаны). С помощью этих регистров по командам блока 10 или вручную формируется параллельный двоичный код соответствующих чисел, задаваемых на стадии подготовки к контролю и градуировке виброизмерительных трактов.

Выход задающего регистра 23 фаз подключен к информационному входу регистра 24 памяти, выход которого соединен с входом предварительной записи реверсивного счетчика 13, который является также первым управляющим входом генератора 7 тока переменной частоТы и предназначен для подключения к служебному выходу виброизмерительного тракта.

Работает стенд в процессе подготовки виброизмерительных трактов к натурным измерениям следующим образом.

На возрастающем участке синусоиды, которая должна формироваться генератором 7, предварительно вычисляются значения ординат, соответствующие участкам 1,2,3,...,rE. равномерно распределенного в пределах первой четверти аргумента. Общее количество участков пропорционально целой степени двойки. Полученные при этом значения функции в дискретных точках предварительно закладываются в ПЗУ

15, считывание информации из которого производится дешифратором 14 на

Затем в оперативную намять блока

10 вводится массив операндов, содер-. жащий приведенные в соответствие с номерами подлежащих подготовке трактов множества предварительно рассчитанных амплитудных значений F. час,1

) тотных значений Р и фаэных значений контрольного сигнала. Причем начальная фаза,„ сигнала (4 на фиг.2) задается по отношению к заднему фронту импульса-маркера кадра радиотелеметрической системы (PCT) (Z> на фиг.2) таким образом, чтобы в определенном кадре РТС в момент опроса сигнала, транслируемого через i-й канал РТС, сигнал принимал

11О7ОО3 свое амплитуд»ое з»аче»ие (момент времени t на фиг.2) . Для этого с помощью блока 1О в задающем регистре 23 фаз уста»авливается число щ р соответствующее одному из фаэньгх ! значений g"- сигнала иэ массива операндов, записанного в оперативной памяти блока 10.

В процессе подготовки виброизмерительного тракта к измерениям в натурных условиях в линию связи пьезодатчик-усилитель вводится сигнал, снь!маемьп! с выхода модулятора 5 (Р»а фиг. 2), представляющий собой сигнал генератора 7 (Д на !5 фиг.2), промодулированный сиг»алом генератора 6 (В на фиг.2). 3»ачение частоты сигнала генератора 7 выбирается в пределах рабочего диапазо»а тра" òà. При этом сигнал гене- 70 ратора 7 заданной амплитуды, частоты и фазы формируется следующим образом.

С выхода генератора 11 импульсы поступают на управляемый делитель

12 частоты, который обеспечивает заданное изменение частоты формируемого сигнала в пределах рабочего диапазона виброиэмерительно"o тракта.

Коэффициент деления устанавливается 30 автоматически с помощью блока 10 (цепи управления не показаны).

С выхода управляемого делителя 12 частоты импульсы поступают »а

iog,Vl -разрядный реверсивный счетчик

13. В исходном состоянии этот счетчик настраивается на операцию сложения путем установки триггера 17 управления на нуль. С выхода реверсивного счетчика 13 (!одг

1-ro импульса счетчик 13»ереполняется, при этом его выходной импульс опрокидывает триггер 17 управления в состояние I, после чего изменяется»аправление счета.

В результате заканчивается воспроизведение возрастающей ветви синусоиды и начинается воспроизведе50 ние его убывающей ветви. В момент окончания воспроизведения убывающей ветви производится опрокидывание триггера 18 знака, обеспечивающего изменение полярности выходного сигнала в ЦАП 16. Отрицательная ветвь синусоиды воспроизводится аналогичным образом.

Формирование задан»ого значения начальной фазы воспроизводимой синусоиды производится следующим образом.

В момент появления на служебном выходе виброизмерительного тракта и на управляющем входе регистра 24 памяти маркера кадра PTC код числа е, Е, установленного в задающем регистре 23 фаз, поступает на вход предваритепь»ой записи реверсивного счетчика !3 и записывается в нем, Одновременно импульс-маркер кадра поступает на первый вход триггеразащелки 19, которчй срабатывает и включает генератор 11 импульсов.

Импульсы генератора 11, проходя через управляемьп! делитель !2 час— тоты, поступают на вход реверсивного счетчика 13 и суммируются с числом A!F и Таким образом, на вход дешифратора 14 поступают параллельные коды чисел, лежащих в диапазоне что обеспечивает заданную начальную фазу воспроизводимого сигнала по отношению к заднему фронту импульса-маркера кадра . амплитуда выходного сигнала модулятора 5 принимает ряд мгновенных значений, среди которых с некоторой погреиностью можно отыскать любое Е из множества содержапяхся в оперативной памяти блока 10 амплитудных значений контрольного сигнала. С этой целью сигнал генера-тора 6 квантуется блоком 8. Синхроимпульсы, запускающие блок 8 квантования, формируются путем преобра— зования сигнала генератора 7 с помощью входящих в формирователь 9 последовательно соединенных ограничителя, дифференцирующей цепи, выпрямителя и линий задержки, обеспечивающих задержку синхроимпульса на четверть периода изменения сигнала генератора 7.

Таким образом, на выходе блока 8 квантования образуются выборки, мгновенное амплитудное значение каждой из которых совпадает с мгновенным амплитудным значением сигнала на выходе модулятора 5, С помощью блока

10 уровни полученных выборок измеря отся и определяется разность Ь Е между измеренным значением уровня выборки и заданным значением Е уровня сигнала градуировки 1-го тракта. Одновременно в оперативнvro

1107003 память блока 10 записывается последовательность текущих значений сигнала, снимаемого с выхода регистрирующей системы 3. В момент образования выборки с соответствующим ей зна- 5 чением разности д Е, находящимся в пределах допустимой погрешности градуировки тракта, иэ оперативной памяти блока 10 считывается амплитудное значение контрольного выход ного сигнала регистрирующей системы

3, устанавливается с помощью блока

10 факт его нахождения в допустимых пределах и работоспособность тракта, после чего значение разности л Е 15 фиксируется на средства отображения — графическом или алфавитноцифровом печатающем устройствах.

Процесс воспроизведения сигнала генератором 7 длится до.момента сов- 20 падения показаний счетчика 20 кадров РТС с кодом заданного числа кадров, установленным в задающем регистре 22 кадров с помощью блока 10 выделения и контроля существенных значений сигнала. При этом выходной сигнал схемы 2 1 совпадения поступает на второй вход триггера-защелки 19, возвращая последний в исходное состояние.Этим обеспечивается выключение в заданный момент времени генератора

11 импульсов.

Все перечисленные операции по подготовке виброизмерительного тракта повторяются для всех заданных для данного тракта частотных значений контрольного сигнала.

Результатом подготовки виброизмерительных трактов к измерениям в натурных условиях является полученное для каждого тракта на средствах отображения семейство градуировочных меток, каждая иэ которых соответствует определенным значениям амплитуды и частоты, входящим в соответствующие рабочие диапазоны тракта.

Использование предлагаемого стенда позволит обеспечить высокую точночть виброиспытаний и, следователь но, надежность их результатов.

Составитель H. Долгова

ТекРед И.Гергель Корректор С. Пьянкова

Редактор E, Hamr

Тираж 547 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

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

Заказ 5746/28

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