Устройство для измерения амплитуды вибрации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ ВИБРАЦИИ, содержащее задающий генератор, параметрический вибродатчик, последовательно соединенные детектор и блок регистрации , отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений , оно снабжено последовательно соединенными усилителем постоянного тока с резистивной отрицательной обратной связью, дифференцирующим усилителем и двухполупериодным выпрямителем, выход которого подключен к входу детектора, параметрический вибродатчик включен между выходом задающего генератора и инвертирующим входом усилителя постоянного тока с резистивной отрица (Л тельной обратной связью, а неинвертирующий вход последнего заземлен. 4 со 00

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1! ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aBTOPCNOMV V

1

k

Ь

) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬЙЪФ (21) 3555757/18-28 (22) 21.02 ° 83 (46) 30.03.85. Бюл. 9 12 (72) И.М. Белогурский, А.И. Мартяшин, П.В, Машонин и П.П. Чураков (71) Пензенский политехнический институт (53) 620.178.5(088.8) (56) 1. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара. Справочник под ред. В.В. Клюева. М., "Машиностроение", 1978, кн. 1, с. 393.

2. Авторское свидетельство СССР

В 498505, кл. G 01 Н 1/08, 1973 (прототип).

l, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

АМПЛИТУДЫ ВИБРАЦИИ, содержащее

4(sl) G 01 Н 1/08," G 01 В 7/00 задающий генератор, параметрический вибродатчик, последовательно соединенные детектор и блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено последовательно соединенными усилителем постоянного тока с резистивной отрицательной обратной связью, дифференцирующим усилителем и двухполупериодным выпрямителем, выход которого подключен к входу детектора, параметрический вибродатчик включен между выходом задающего генератора и инвертирующим входом усилителя постоянного тока с резистивной отрицательной обратной связью, а неинвертирующий вход последнего заземлен.

1147930

Изобретение относится к контроль. но-измерительной технике и может быть использовано для определения

1 параметров вибрационного процесса при виброиспытаниях и эксплуатации машин, строительных механизмов, летательных аппаратов и др.

Известно устройство для измерения параметров вибрационного процесса, содержащее последовательно соединенные генератор, индуктивный преобразователь и усилитель, а также индикатор f1) .

Недостатком такого устройства является невысокая точность измере- 15 ний, обусловленная дополнительной погрешностью от изменения активного сопротивления индуктивного преобразователя при изменении температуры окружающей среды.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство .для измерения амплитуды вибрации, содержащее задающий ге- нератор, параметрический вибродат- 25 чик, последовательно соединенные детектор и блок регистрации (2J .

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерений, обусловленная погрешностью от изменения активного сопротивления вибродатчика при изменении температуры окружающей среды.

Цель изобретения — повьппение точности измерений, 10

35

На фиг. 1 представлена структур- 55 ная схема устройства, на фиг. 2— временные диаграммы, поясняющие его работу.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения амплитуды вибрации, содержащее задающий генератор, параметрический

40 вибродатчик, последовательно соеди.ненные детектор и блок регистрации, снабжено последовательно соединенными усилителем постоянного тока с резистивной отрицательной. обрат45 ной связью (ООС), дифференцирующим. усилителем и двухполупериодным выпрямителем, выход которого подключен . к входу детектора, параметрический вибродатчик включен между выходом

50 задающего генератора и инвертирующим входом усилителя постоянного тока с резистивной ООС. неинвертирующий вход последнего заземлен.

Устройство для измерения амплитуды вибрации содержит последовательно включенные задающий генератор параметрический вибродатчик 2, уси. литель 3 постоянного тока с резистивной ООС, дифференцирующий усилитель

4, двухполупериодный выпрямитель 5, детектор 6 огибающей и блок 7 регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 вырабатывает сигнал типа меандр, который подается на вход параметрического вибродатчика 2. Одновременно с сигналом задающего генератора на дат чик действует вибропроцесс, который изменяет его индуктивность. Индуктивный параметрический вибродатчик может быть представлен эквивалентной схемой, состоящей из последовательно включенных индуктивности

L< и сопротивления К х. Так как с задающего .генератора 1 на вибродатчик 2 воздействует сигнал с постоянной в течение каждого полупериода амплитудой U = +Е, то в установившемся режиме напряжение на выхОде усилителя 3 постоянного тока изменяется во времени следующим образом:

2Е. "о р1ф=. (1-ехр (-R„tfi, f) х где R опорный резистор в цепи

ООС, Š— амплитуда задающего генерао; тора.

Сигнал на выходе дифференцирующего усилителя 4 описывается выражением

2Б Я .

4(Ф) = — exP (-Rxt/Ü х х где îg — постоянная времени дифференцирующего усилителя 4.

Амплитуда этого выражения обратно пропорциональна значению индуктивности вибродатчика 2. При использовании индуктивного вибродатчика с переменным зазором значение индуктивности L обратно пропорционально величине зазора 3, тогда амплитуда напряжения на выходе дифференцирующего усилителя 4 прямо пропорциональна значению зазора 0, т.е. прямо пропорциональна амплитуде вибрации и не зависит от активной составляющей обмотки индуктивного датчика.

1147930

Редактор Т. Веселова Техред Т.Маточка Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1565/34 Тираж 534 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

На выходе двухполупериодного выпрямителя 5 будут импульсы только положительной полярности

Uy() 2Ео о " о ехр (Нх /+)() которые.через детектор 6 огибающей в виде напряжения Ug поступают на блок 7 регистрации, на котором будет отражена информация о значении амплитуды вибрации.

При измерении параметров вибрации с применением емкостного вибродатчика, последний включается в цепь ООС усилителя 3 постоянного тока с опорным резистором R во входной цепи. Работа устройства аналогична рассмотренной. Амплитуда напряжения на выходе дифференцирующего усилителя определяется значением емкости датчика и не зависит от значения сопротивления активных потерь.

Использование данного устройст-, 10 ва позволяет повысить точность иэмерения за счет снижения дополнительных погрешностей, вызванных влиянием паразитных параметров датчиков на результат измерения и расши15 рить температурный. диапазон.