Устройство для испытаний изделий на резонансной частоте

 

УСТРС СТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ . ИЗДЕЛИЙ НА РЕЗОЙАИСНОЙ ЧАСТОТЕ, содержащее выходной электромеканический преобразователь, вкодной механоэлектрическйй преобразователь, нелинейный элемент, интегратор к реверсивный мостовой переключатель, у которого одна диагональ включена ttexfsy рыходом нелинейного элемента и входом интегратора, а другая диагональ подключена к выходам преобра зователя напряжения в разнонаправ ленные токи, вход которого присоединен к выходу источника питающего напряжения, отличающее-, с я тем, что, с .целью автоматизации испытаний, в том числе в полевых -условиях, путем обеспечения допускового контроля по значениям iчастот резонансных колебаний испытуемых изделий, э устройство-введены Два компаратора, первые входы которых соединены с выходом интегратора , а вторые входы соединены с вторым и третьим выходами источника питающего напряжения, дифференцирующая цепь, вход которой соедиW нён с выходом нелинейного элемента, схема И-НЕ, входы которой соединены с выходами компараторов и выходом дифференцирующей цепи, триггер, у которого счетный вход соедяяен с выходом схемы Й-НЕ, а установочный вход подключён к выходу нелинейного элемента, индикатор попадания в заданныйДиапазон значений сд нанснвсс частот, подключенный к вы00 ходу тригге1ра. эо 00 0

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИА ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (1 I) 4 511 G 01 М 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР по делАм изоБРетений и отнРытий (21) 3589018/ 18-28 (22), 06.05.83 (46) 30.05.85. Бюл. В 20 (72) В.П. Большаков, Д.Н. Панферов и И.Г. Спирт (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина), (53) 534 .8(088 .8) (56) 1. Никитин К, Установка килогерцового диапазона для автоматического измерения внутреннего тре-. ния и модуля IOara. — "Заводская. лаборатория", 1982, т. 48,,0 5, с. 76-49. .2. Авторское свидетельство СССР

Ф 894392, кл. С 01 М 7/00, 1981 ° . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

ИЗДЕЛИЙ НА РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЯ, .содержащее выходной электромеханический преобразователь, входной мЕханоэлектрическйй преобразователь, нелинейный элемент,.интегратор и реверсивный мостовой переключатель, .у которого одна диагональ включена, между выходом нелинейного элемента и входом интегратора, а другая диагональ подключена к выходам преобразователя напряжения в разнонаправ:ленные токи, вход которого присоединен к выходу источника питающего напряжения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с,целью автоматизации испытаний, в том числе в полевых условиях, -путем обеспечения цопускового контроля по значениям частот резонансных колебаний испытуемых иэделий, s устройство введены два компаратора, первые входы которых соединены с выходом интегра.тора, а вторые входы соединены с вторым и третьим выходами источника питающего напряжения, дифференцирующая цепь, вход которой соединен с выходом нелинейного элемента, схема И-НЕ, входы которой соединены с выходами компараторов и выходом дифференцирующей цепи, триггер, у которого счетный вход соединен с выходом схемы И-НЕ, а установочный вход подключен к выходу нелинейного элемента, индикатор попадания в заданный диапазон значений peso-." нанснвас частот, подключенный к выходу триггера.

1158882

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля качества изделий или определения характеристик изделий по значениям частот их ре- 5 зонансных колебаний.

Известна установка килогерцевого диапазона для автоматического измерения логарифмического декремента и модуля Юнга в образцах ци- 10 линдрической формы при возбуждении

P в них резонансных изгибных колебаний основного тона, состоящая из усилителя, блока автоматической регулировки усиления, возбуждающего 15 и приемного электромагнитных преоб-, разователей, дискриминатора, частотомера, осциллографа, измерительного усилителя, самописца и стрелочного индикатора измеряемой амплиту- щ ды 1.1) .

Недостаток установки заключается в сравнительной сложности, позволяющей применять ее лишь для лабораторных испытаний. 25

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для испытаний изделий на резонансной частоте, содержащее выходной электромеханический преобразователь, входной мехаоэлектрический преобразователь, нелинейный элемент, интегратор и реверсивный мостовой переключатель, у которого одна диагональ включена между выходом нелинейного элемента и входом

35 интегратора, а другая диагональ подключена к выходам преобразователя напряжения в разнонаправленные токи, вход которого присоединен к выходу источника питающего напряжения 2 .

Недостатком данного устройства является то, что о попадании значений частоты в заданные границы оператор может судить в результате сопоставления измеряемых частиц с заданными граничными, вследствие чего снижается достоверность контроля.и затрудняется автоматизация испытаний, в том числе в полевых условиях.

Цель изобретения — автоматизация испытаний, в том числе в полевых условиях, путем обеЧпечения дапус- 55 кового контроля по значениям частот резонансных колебаний испытуемых изделий.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для испытаний изделий на резонансной частоте, содержащее выходной электромеханический преобразователь, входной механоэлектрический преобразователь, нелинейный элемент, интегратор и реверсивный мостовой переключатель, у которого одна диагональ включена между выходом нелинейного элемента и входом интегратора, а другая диагональ подключена к выходам преобразователя напряжения в разнонаправленные токи, вход. которого присоединен к выходу источника питающего напряжения, введены два компа-, ратора, первые входы которых соединены с выходом интегратора, а вторые входы соединены с вторым и третьим выходами источника питающего напряжения, дифференцирующая цепь, вход которой соединен с выходом нелинейного элемента, схема И-НЕ, входы которой соединены с выходами компараторов и выходом,дифференцирующей цепи, триггер, у которого счетный вход соединен с выходом

I схемы И-НЕ, а установочный вход подключен к выходу нелинейного элемен- та, индикатор попадания в заданный диапазон значений резонансных частот, подключенный к выходу триггера.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие работу отдельных блоков устройства.

Устройство для испытаний изделий на резонансной частоте содержит выходной электромеханический преобразователь 1, входной механоэлектрический преобразователь 2, нелинейный элемент 3 с релейной характеристикай, интегратор:4, реверсивный мостовой переключатель 5, у которого одна диагональ. включена между выходом нелинейного элемента 3 и входом интегратора 4. а другая диа— гональ подключена к выходам преобразователя 6 напряжения в разнонаправленные токи, который присоединен

K выходу источника 7 пйтающего напряжения, два компаратора 8 и 9, первые входы которых соединены с выходом интегратора 4, а вторые входы соединены с вторым и третьим выходами источника 7 питающего напряже3 1158882 ния, дифференцирующую цепь И, вход, в которой соединен с выходом нелиней- н ного элемента 3, схему И-НЕ 11, входы которой соединены с выхода| |и ком- о параторов 8 и 9 и выходом дифференци- у рующей цепи 10, триггер 12, у кото- л рого счетный вход соединен с вы- с ходом схемы И-НЕ 11, а установочный 8 вход подключен к выходу нелинейного элемента 3, и индикатор 13 попадает 10 т в 13 попадания в заданный диапазон + значений резонансных частот, подклю- д ченный к выходу триггера 12. г

Устройство работает следующим! .Ф образом. 1$ т

Перед включением устройства к испытуемому изделию подсоединяют преобразователи 1 и 2, в результате чего образуется замкнутый автоколе/ бательный контур из блоков 1-5 и изделия. При включении устройства

1 в этом автоколебательном контуре возникают колебания с частотой, определяемой резонансной частотой основного тона испытуемого изделия.

Амплитуда колебайий испытуемого изделия зависит как от его свойств, так и .от величины сигнала с выхо-.

1 да интегратора 4, который преобразователем 1 преобразуется в уси- .. лие, прикладываемое к изделию. Амплитуда треугольного сигнала на выходе интегратора 4 определяется величинами токов, поступающих через переключатель 5. Реверсивный мостовой переключатель 5 работает синфазно с переключениями нелинейного .элемента 3, обеспечивая поочередное подключение входа интегратора 4 к выходам преобразователя

6, преобразующего напряжение с выхода источника 7 в разнонаправлен ные токи одинаковой величины. Пе ред началом испытаний различных типов изделий, которые характеризуются различными значениями резонансных частот основного тона производят .настройку устройства . на. определенную амплитуду U сигнала на выходе интегратора 4. Укаэанная настройка обеспечивается регулировкой напряжения U (фиг. 2).

При этом при неизменной величине

U определенному уровню напряжения

П|и соответствует свое значение частоты Г| колебания в автоколебательяом контуре устройства. После настройки можно проводить допуско- .„ ф ой контроль по значейиям резонансьгх частот основного тона испытуемых изделий. Например, требуется тсортировать изделие, у которого казанные частоты отличаются не боее íà р20% от значения f . В этом лучае к входу первого компаратора прикладывается напряжение U„ (1-0,20) U, а к входу компараора 9 — напряжение U = (1 +

0-,20) О+! . Если у испытуемых иэелий резонансные частоты основноо тона не отличаются более чем на

20% от значения f„, то, следоваельно, амплитуда Ug сигналов на выходе интегратора 4 находится в пределах U c U (П. Тогда за счет, поступления на входы схемы И-НЕ fi сигналов, вид которых показан на

2о фиг. 3, на выходе схемы 11 формируется уровень "0". Этим сигналом в т! !!

0 устанавливается триггер 1 2, что вызывает высвечивание индикатора

1 3 попадания в заданный диапазон

25 эначе ний резонансных частот . В с ос ". тояние "1 " триггер 1 2 переводится сигналом отрицательной полярности с выхода нелинейного элемента 3, поступающим на установочный вход триггера . В ре з ультате к индикатору 1 3 прикладываются импульсы с частотой, совпадающей с резонанс " ной частотой испытуемого изделия .

При включении в автоколебательный, контур испытуемого изделия, у которого резонансная,частота основного., тона меньше значения f на 20 и более, на выходе интегратора 4 формируются сигналы с амплитудой, превышающей величину U . Поэтому на . выходе компаратора 9 формируются !! !! уровни 0 и следовательно нэ вы ходе схемы 1 1 будет " 1 " (также как и на выходе триггера 1 2) . В резуль-

45 тате индикатор 13 высвечиваться н . е будет. Если в автоколебательный контур включается изделие, у которого резонансная частота основного тона больше значения f, на 20 и

О более, то на выходе интегратора 4 формируются треугольные импульсы с амплитудой, меньшей величины U .

Поэтому на .выходе первого компаратора 8 будет уровень, близкий по уровню к "0", .и, следовательно, на выходе схемы 11 будет "1" (также как и на выходе. триггера 12).

В результате индикатор 13 высвечиваться не будет.

1158882 Основным преимуществом изобрете ния является то, что о значении резонансной частоты основного тона испытуемого изделия можно судить ,по амйлитуде сигнала на выходе интегратора 4. При превышении резонансными частотами заданных .отклонений амплитуда сигнала на выходе интегратора 4 также выходит из заданных границ, что выявляется первым и вторым компараторами. Поэтому допусковой контроль по значениям частот

3 резонансных колебаний основного тона можно проводить. без использования измерительной частоты и временных интервалов.

1158882

1158882

Составитель А. Чистяков

Редактор Ю. Ковач - Техред Л.Михей Корректор В. Бутяга

1 . Заказ 3577/42 Тираа 897 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитеТа СССР по делам изобретений и открмтий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Устройство для испытаний изделий на резонансной частоте Устройство для испытаний изделий на резонансной частоте Устройство для испытаний изделий на резонансной частоте Устройство для испытаний изделий на резонансной частоте Устройство для испытаний изделий на резонансной частоте Устройство для испытаний изделий на резонансной частоте 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области исследования физических и химических материалов, в частности к определению коэффициентов растворимости и концентраций газов в материалах

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к приборам для измерения давления среды

Изобретение относится к области измерительной техники и заключается в определении расширения объекта посредством тензометрического датчика

Изобретение относится к средствам обеспечения водолазных спусков, а именно к средствам анализа дыхательных газовых смесей индикаторными трубками, и может быть использовано в водолазных дыхательных аппаратах и водолазных комплексах

Изобретение относится к анализу физико-механических свойств материалов, а именно пористой структуры и сорбционных свойств разнообразных объектов, таких как мембраны, катализаторы, сорбенты, фильтры, электроды, породы, почвы, ткани, кожи, строительные материалы и др., и может быть использовано в тех областях науки и техники, где они применяются

Изобретение относится к анализу газовоздушных смесей с каталитическим окислением и может быть использовано преимущественно для индикации в системах взрывопредупреждения и контроля степени взрывоопасности соответствующих объектов

Изобретение относится к материаловедению изделий легкой промышленности, в частности к методам изучения структуры и свойств материалов

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для контроля скважности силосной массы в процессе ее уплотнения в горизонтальных силосных хранилищах
Наверх