Устройство для обнаружения виброрезонирующих элементов конструкций и измерения их резонансных частот

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ВИБРОРЕЗОНИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ И ИЗМЕРЕНИЯ ИХ РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТ , содержащее источник света, возбудитель колебаний, на котором устанавливается испытываемая конструкция , телевизионную видеокамеру и телевизионньш приемник, отличающее с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и повьшения производительности обнаружения виброрезонирующих элементов и измерения резонансных частот, улучшения условий ; труда и техники безопасности, оно снабжено последовательно соединенными демодулятором, первый вход которого подключен к выходу телевизионной видеокамеры, первым формирователем измерительных сигналов, селектором импульсов, от элементов с недопустимым уровнем виброрезонанса, вторым формирователем импульсов, яркостного выделения резонирующих элементов и блоком согласования, выход которого подключен к первому входу телевизионного приемника, а также блоком управления, выходы которого соединены с входом возбудителя колебаний, управляющим входом телевизионного приемника, вторым входом демодулятора и источником света, линией задержки, включенной между выходом видеокамеры и вторым входом блока, согласования, запоминающим управляемым частотомером, вход которого подключен, к второму выходу десл модулятора, блоком сигнализации и управления запоминанием частоты, включенным между вторым выходом второго формирователя импульсов и вторым управляющим входом частотомера , а второй вход селектора соединен с первьм выходом демодулятора, второй вход первого формирователя соединен с вторым выходом демодулятора со а третий выход демодулятора соединёнCD 05 00 с управляющим входом видеокамеры.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) SU (11>

Ш4 .С 01 Н 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М .с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3561849/25-28 (22) 25.02.83 (46) 07.12.85. Бюл. Р 45 (72) Л.M.Ñàâ÷åíêo, О.В,Литошко, В.М.Савченко, И.Н.Лобанюк и Г.M.Счислено к (53) 620. 178. 7 (088. 8) (56) Патент ФРГ Р 2228502, кл. G 01 Н 13/00, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ

ВИБРОРЕЗОНИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ И ИЗМЕРЕНИЯ ИХ РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТ, содержащее источник света, возбудитель колебаний, на котором устанавливается испытываемая конструкция, телевизионную видеокамеру и телевизионный приемник, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения производительности обнаружения виброрезонирующих элементов и измерения резонансных частот, улучшения условий труда и техники безопасности, оно снабжено последовательно соединенными демодулятором, первый вход которого подключен к выходу телевизионной видеокамеры, первым формирователем измерительных сигналов, селекто- " ром импульсов, от элементов с недопустимым уровнем виброрезонанса, вторым формирователем импульсов, яркостного выделения резонирующих элементов и блоком согласования, выход которого подключен к первому входу телевизионного приемника, а также блоком управления, выходы которого соединены с входом возбудителя колебаний, управляющим входом телевизионного приемника, вторым входом демодулятора и источником света, линией задержки, включенной между выходом видеокамеры и вторым входом блока согласования, запоминающим управляемым частотомером, вход которого подключен к второму выходу демодулятора, блоком сигнализации и управления запоминанием частоты, включенным между вторым выходом второго формирователя импульсов и вторым управляющим входом частотомера, а второй вход селектора соединен с первым выходом демодулятора, второй вход первого формирователя соединен с вторым выходом демодулятора, а третий выход демодулятора соединен с управляющим входом видеокамеры.

11966

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано в приборостроительной и машиностроительной промышленности при виброиспытании сложных многоэлементных конструкций.

Цель изобретения — снижение трудоемкости и повышение производительности обнаружения виброрезонирующих элементов и измерения резонансных 10 частот, улучшение условий труда и техники безопасности.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для обнаружения виброрезонирующих элементов конструкций и измерения резонирующих частот; на фиг.2 — временные диаграммы поясняющие работу устройства.

Устройство содержит источник 1 . света, возбудитель 2 колебаний, на котором устанавливается испытуемая конструкция 3, последовательно соединенные телевизионную видеокамеру

4, демодулятор 5, первый формирователь 6 измерительных сигналов, селек- 25 тор 7 импульсов от недопустимо резонирующих элементов, второй формирователь 8 импульсов яркостного выделения виброрезонирующих элементов, блок, 9 согласования и телевизионный З0 приемник 10, а также блок 11 управления, выходы которого соединены с входом возбудителя 2 колебаний, управляющим входом телевизионного приемника 10, и вторым входом демодулятора 5 и источник 1 света, линию

12 задержки, включенную между выходом видеокамеры 4 и вторым входом блока 9 согласования, управляемый запоминающий частотомер 13, вход которого подключен к второму выходу

40 демодулятора 5, и блок 14 сигнализации, включенный между вторым выходом второго формирователя 8 импульсов и вторым управляющим входом частотомера 13. Первый выход демодулятора 5 соединен с вторым входом селектора 7. Второй выход демодулятора 5 соединен с вторым входом первого формирователя 6, третий выход демодулятора 5 соединен с управляющим входом видеокамеры 4. г

Устройство работает следующим образом.

Испытываемая конструкция 3 устанавливается на возбудитель 2 колебаний и освещается источником 1 света. Электрический сигнал изображения

98 2 неподвижной конструкции 3 с выхода видеокамеры 4 подается на вход демодулятора 5, в котором сигнал формируется по амплитуде посредством усиления и ограничения и запоминается в блоке памяти (например, видеомагнитофона), входящем в состав демодулятора 5, в виде последовательности

15 импульсов, соответствующих неподвижным элементам конструкции, При возбуждении колебаний конструкции

3 с выхода видеокамеры 4 работа син-! хронизируется сигналом с демодулятора 5, на входы демодулятора 5 совместно с последовательностью 15 подается последовательность 16 импульсов, фаза которых отличается от фазы первоначально запомненных импульсов при условии синхронизации по строкам обоих сигналов. На первом выходе демодулятор 5 после взаимодействия последовательности 15 и

16 импульсов появляются равные по амплитуде парные импульсы последовательности 17, широтно-модулирован- ные частотой вибрации (при условии что видеокамера 4 сориентирована строчной разверткой вдоль вибросмещения), имеющие длительность, зависящую в любой момент времени (обусловленный квантованием. времени периодом строчной развертки) от мгновенных значений виброперемещения соответствующих им элементов конструкции в тот же момент времени. Время между соседними максимальными по длительности импульсами от одного и того же элемента широтно-модулированного импульсного сигнала равно пери оду частоты вибрации. Амплитуды вибрации элементов, преобразованные в эквивалентные величины фазовых отклонений импульсов, после фазоимпульсной демодуляции соответствуют максимальным длительностям широтно-модулированных импульсов, соответствующих одному и тому же элементу.

Последовательность 17 импульсов в процессе широтно-импульсной демодуляции в демодуляторе 5 преобразует». ся в последовательность 20 электрического сигнала частоты вибрации, который с второго выхода демодулятора 5 подается на частотмер 13 и второй вход первого формирователя

6, где пропорционально его амплитуде синхронно с началами импульсов последовательности 17 формируется последовательность 18 измерительных

1196698

35 импульсов регулируемой длительности, эквивалентной допустимому уровню резонанса, последовательность 17 импульсов подается с первого выхода демодулятора 5 на второй вход селектора 7, на первый вход которого подается с первого выхода формирователя 6 последовательность 18 измерительных импульсов.

На выходе селектора 7 формируются импульсы последовательности 19, эквивалентные по длительности превышению амплитуды виброперемещения виброрезонирующих. элементов допустимой амплитуды резонансного виброперемещения (задаваемого одинаковой регулиемой длительностью импульсов последовательности 18).

Поступая на вход второго формирователя 8 импульсов, они усиливаются и приобретают полярность и амплитуду .необходимые для яркастного выделения виброрезонирующих элементов и управления блоком 14. сигнализации и частотомером 13. 25

На первый вход частотомера 13 с второго выхода демодулятора 5 подается выделенный из видеосигнала изображения вибрирующей конструкции сигнал частоты вибрации (последователвность 20).

Импульсы с первого выхода второго формирователя 8 поступают на вход блока 14 сигнализации, который включает звуковую и световую сигнализацию пРи наличии виброрезонирующих элементов на данной частоте и выдает сигнал на второй вход частотомера

13 для измерения и запоминания резо« нансных частот только во время присутствия на входе частотомера импуль- 40 сов, соответствующих виброрезонирующим элементам, что позволяет измерять и регистрировать резонансные частоты при измерении частоты источника вибрации. 45

Со второго выхода формирователя

8 импульсы поступают на первый вход блока 9 согласования, где накладываются на видеосигнал, поступающий на второй вход от видеокамеры

4 через линию 12 переменной задержки, позволяющую скомпенсировать задержку импульсов яркостного вьщеления, приобретенную в измерительном канале устройства. Видеосигнал с выхода блока 9 согласования подается на телевизионный приемник 10, на экране которого восстанавливается. в изображение исследуемой конструкции, на котором виброрезонирующие элементы вьщеляются черным или белым цветом в зависимости от полярности импульсов яркостного вы= деления по отношению к видеосигналу.

Блок 11 управления задает режим и частоту работу возбудителя 2 колебаний, обеспечивает. синхронную работу телевизионной видеокамеры 4, телевизионного приемника 10, демодулятора 5 и источника 1 света.

Использование предлагаемого устройства позволяет значительно повысить производительность и снизить трудоемкость обнаружения виброрезонирующих элементов конструкции и измерения резонансных частот за

Ъ счет быстроты выделения из большого массива . электрических сигналов телевизионного изображения вибрирующей конструкции импульсов от виброрезонирующих используемых для вьщеления соответствующих им виброрезонирующих элементов на экране телевизионного приемника при восстановлении изображения конструкции, а также за счет автоматизации уп.— равления процессом обнаружения виброрезонирующих элементов и измерения резонансных частот.

Предлагаемое устройство позволяет улучшить условия труда и техники безопасности за счет возможности удаления измерительных блоков (и оператора) за пределы помещения с вибрацией при соединении их с телевизионной видеокамерой кабелем.

1196698

1196698

Ю

17

f8

70 д

Составитель В.Крапивин

Редактор Л.Зайцева Техред А.Бабинец Корректор Г.Решетник

Заказ 7555/39 Тираж 533 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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