Устройство для измерения резонансных частот изделий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ .РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТ ИЗДЕЛИЙ, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, излучающий и приемный преобразователи, между которыми устанавливают изделие, и усилитель и последовательно соединенные полосовой фильтр, амплитудный детектор, формирователь стробимпульса , частотомер и запоминающий блок, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот и повьш1ения надежности измерений, оно снабжено перемножителем аналоговых сигналов, включенным между выходом усилителя и входом фильтра, однополосным модуляS тором, вход которого подключен к выходу генератора качающейся частоты, а выход - к второму входу перемножителя , и опорным генератором, выход :которого соединен с вторым входом модулятора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (гг) А (5))4 G 01 Н 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3644631/25-28 (22) 23. 09. 83 (46) 15.08.85. Бюл. № 30 (72) С.N. Ермолаев и E.М. Кудрявцев (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физический институ (53) 621.317.762(088.8) (56) 1. Глаговский Б.А., Московенко И.Б.Низкочастотные акустические методы контроля в машиностроении.

Л., "Машиностроение", 1977, с. 208.

2. Ермолаев С.М., Кудрявцев Е.M.

Спектроскоп для автоматизированных ультразвуковых исследований материалов и изделий. — В сб.; "Техника радиационного эксперимента", М.

Атомиздат, вып. 8, 1980, с. 144 ,(прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ .РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТ ИЗДЕЛИЙ, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, излучающий и приемный преобразователи, между которыми устанавливают иэделие, и усилитель и последовательно соединенные полосовой фильтр, амплитудный детектор, формирователь стробимпульса, частотомер и запоминающий блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот и повьппения надежности измерений, оно снабжено перемножителем аналоговых сигналов, включенным между выходом усилителя и входом фильтра, однополосным модулятором, вход которого подключен к выходу генератора качающейся частоты, а выход — к второму входу перемножи.теля, и опорным генератором, выход

;которого соединен с вторым входом модулятора.

1173193 2

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при измерениях частот механических резонансов, образцов и иэделий ультразвуковым 5 методом.

Известно устройство для измерения резонансных частот, содержащее гене" ратор колебаний, возбуждающий и при-, емный пьезопреобразователи и усилитель (1), Недостатки данного устройства заключаются в необходимости ручной настройки генератора и низкой надеж" ности измерений. 15

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения резонансных частот изделий, содержащее последогвательно соединенные генератор ка- 20 чающейся частоты (ГКЧ), излучающий и приемный преобразователи, между которыми устанавливают изделия, и предварительный усилитель и последовательно соединенныеполосовой фильтр,25 амплитудный детектор, формирователь строб-импульса, частотомер и запоминающий блок (2) .

Недостатки данного устройства— сравнительно узкийчастотный диапазон З0 и низкая надежность измерений. !

Целью изобретения является расширение диапазона рабочих частот и повыгление надежности измерений.

Поставленная цель достигается 35 тем, что устройство для измерения резонансных частот изделий, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, излучающий и приемный преобразователи, между 40 которыми устанавливают изделие, и усилитель и последовательно соединенные полосовой фильтр, амплитудный детектор, формирователь строб-импульса, частотомер и запоминающий блок, снабжено перемножителем аналоговых сигналов, включенным между выходом усилителя и входом фильтра, однополосным модулятором, вход которого подключен к выходу генератора качаю= 50 щейся частоты, а выход — к второму входу перемножителя, и опорным генератором, выход которого соединен с вторым входом модулятора.

На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения резонансных частот изделий.

Устройство для измерения резонансных частот изделий содержит последовательно соединенные генератор 1 качающейся частоты, излучающий и приемный преобразователи 2 и 3, между которыми устанавливают изделие 4, усилитель 5, перемножитель 6 аналоговых сигналов, полосовой фильтр 7, амплитудный детектор 8, формирователь

9 строб-импульса, частотомер 10 и запоминающий блок 11, а также однополосный модулятор 12, включенный между выходом генератора 1 качающейся частоты и вторым входом перемножителя 6, и опорный генератор 13, вы» ход которого подключен к второму входу однополосного модулятора 12.

Устройство работает следующим образом.

На излучающий преобразователь 2, акустически связанный с исследуемым образцом, подается сигнал с генератора 1 качающейся частоты. Иеханические колебания изделия 4 преобразуются в электрические преобразователем 3 и усиливаются усилителем 5. Усиленный сигнал поступает на первый вход перемножителя б аналоговых сигналов„ второй вход которого соединен с выходом однополосного модулятора 12. На входы однополосного модулятора

12 поступают сигналы с генератора 1 и опорного генератора 13. На выходе модулятора 12 вырабатывается гармонический сигнал с частотой где f Ä вЂ” частота сигнала опорного. генератора 13;. f„„ — частота сигнала генератора

1. Выходной сигнал модулятора 12 перемножается с выходным сигналом усилителя 5 при помощи перемножителя 6 аналоговых сигналов. На выходе перемножителя Ь вырабатывается сигнал суммарной и разностной частот, который поступает на вход фильтра 7, настроенного на частоту сигнала опорного генератора 13. Если частота выходного сигнала усилителя совпадает с частотой сигнала генератора 1, то на выходе фильтра 7 появляется сигнал с частотой, равной частоте. опорного генератора 13, и с амплитудой, меняющейся по закону изменения амплитуды выходного сигнала усилителя

1173

Составитель В. Крапивин

Редактор М. Циткина Техред Л.Микеш

Корректор А. Зимоко сов

Заказ 5038/37, 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

5 (амплитуда сигнала на выходе однополосного модулятора 12 постоянна).

Если исследуемый образец возбуждается на частотах, кратных основной частоте сигнала генератора 1, то суммарная и разностная частоты выходного сигнала перемножителя 6 подавляются фильтром 7.

Частоту сигнала опорного генератора 13 необходимо выбирать не ме- 1Î нее чем в два раза меньшей нижней границы частотного диапазона. Выходной сигнал фильтра 7 детектируется

193 4 детектором 8 и поступает на формирователь 9 строб-импульса, который вырабатывает импульс, запускающий частотомер 10, в момент максимальной амплитуды колебаний исследуемого изделия. Измеренное таким образом значение резонансной частоты фиксируется запоминающим блоком 1!.

Использование предлагаемого устройства позволяет надежно регистрировать значения резонансных частот механических колебаний образцов и изделий в широком диапазоне.