Способ калибровки виброизмерительной аппаратуры с пьезодатчиком

 

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для калибровки виброизмерительной аппаратуры, содержащей пьезодатчик с калибровочным элементом , установленный на вибрирующем объекте как в процессе настройки,так и при эксплуатации. Целью изобретения является повышение точности калибровки , исключение зависимости калибровочного сигнала от амплитуды вибрирующего объекта. Калибровка осуществляется следующим образом. Сигнал от дополнительного пьезодатчика, установленного так, чтобы фаза вибрационных колебаний на нем была равна фазе на основном пьезодатчике, через усилитель заряда поступает на вход фазового детектора, второй вход которого подключен к блоку фазовой манипуляции . Сначала с помощью блока фазовой манипуляции устанавливается нулевой сдвиг фаз. Сигнал с фазового детектора поступает на генератор, с помощью которого возбуждается калибровочный пьеэоэлемент датчика в фазе с сигналом вибрирующего объекта. С рабочей пластины датчика снимают напряжение . Затем устанавливают сдвиг фазы блока фазовой манипуляции, равный 180 , и снимают с рабочего пьезоэлемента пьезодатчика напряжение в противофазе с сигналом от объекта. По полусумме двух сигналов производят калибровку измерительного тракта путем изменения коэффициента передачи тракта. При этом полученное значение сигнала не зависит от амплитуды вибраций объекта, что позволяет на порядок повысить точность калибровки виброизмерительной аппаратуры в широком диапазоне амплитуд вибрации объекта. 1 ил. i СО

СОЕЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU» 1 2 50 Ol

1д1) с1 С 01 Н 1/08 G 01 M 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3827368/25-28 (22) 20.12.84 (46) 23.05.86. Бюл. Н 19 (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.В.Шкарупин и С.А.1Пурпач (53) 620. 178. 53 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 711345, кл. G 01 Н i/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 296038, кл. G 01 М 7/00, 1968. (54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ВИБРОИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ С ПЬЕЗОДАТЧИКОМ (57) Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для калибровки виброизмерительной аппаратуры, содержащей пьезодатчик с калибровочным элементом, установленный на вибрирующем объекте как в процессе настройки,так и при эксплуатации. Целью изобретения является повьппение точности калибровки, исключение зависимости калибровочного сигнала от амплитуды вибрирующего объекта. Калибровка осуществляется следующим образом, Сигнал от дополнительного пьезодатчика, установленного так, чтобы фаза вибрационных колебаний на нем была равна фазе на основном пьезодатчике, через усилитель заряда поступает на вход фазового детектора, второй вход которого подключен к блоку фазовой манипуляции. Сначала с помощью блока фазовой манипуляции устанавливается нулевой сдвиг фаз. Сигнал с фазового детектора поступает на генератор, с помощью которого возбуждается калибровочный пьезоэлемент датчика в фазе с сигналом вибрирующего объекта. С рабочей пластины датчика снимают напряжение. Затем устанавливают сдвиг фазы блока фазовой манипуляции, рано ный 180, и снимают с рабочего пьезоэлемента пьезодатчика напряжение в противофазе с сигналом от объекта.

По полусумме двух сигналов производят калибровку измерительного тракта путем изменения коэффициента передачи тракта. При этом полученное значение сигнала не зависит от амплитуды вибраций объекта, что позволяет на порядок повысить точность калибровки виброизмерительной аппаратуры в широком диапазоне амплитуд вибрации объекта. 1 ил.

1232950

Изобретение относится к ниброизмерительной технике и может быть использовано для калибровки виброизмерительной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение точности калибронки.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего способ калибровки виброизмерительной аппаратуры с пьезодатчиком.

Устройство содержит пьезоэлектрический датчик 1, имеющий рабочий 2 и калибровочный 3 пьезоэлементы.Пьезоэлемент 3 механически связан с рабочим элементом 2, к которому последовательно подсоединены усилитель 4 заряда, блок 5 обработки и устройство 6 индикации. Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные усилитель 7 заряда, фазовый детектор 8 и генератор 9. Выход последнего подключен к калибровочному пьезоэлементу 3 и ко входу блока 10 манипуляции фазой,, выход которого подсоединен к входу фазового детектора 8. Устройство содержит дополнительный пьезодатчик 11, расположенный по отношению к датчику 1 таким образом, что фаза нибрационных колебаний, попадающих на них, одинакова. Датчик 11 подключен к входу усилителя 7 заряда.

Способ калибровки ниброизмерительной аппаратуры производится следующим образом.

Сигнал от дополнительного пьезодатчика 11 через усилитель 7 заряда поступает на вход фазового детектора 8, второй вход которого подключен к блоку. 10 фазовой манипуляции. Сначала с помощью блока 10 фазовой манипуляции устанавливается нулевой сдвиг фаз. Сигнал с фазового детектора 8 поступает на генератор 9, с помощью которого возбуждается калибровочный пьезоэлемент 3 датчика 1 н фазе с сигналом вибрирующего объекта.

При этом напряжение на выходе рабочего пьезоэлемента 2 определяют из выражения где U — напряжение на выходе рабо< чего пьезоэлемента 2 пьезодатчика;

К вЂ” коэффициент обратного пьеовр зоэффекта;

U — напряжение управляемого наг пряжением генератора 9;

К вЂ” коэффициент прямого пьезопр эффекта, U — амплитуда вибраций исследуемого объекта.

Затем устанавливают сдвиг фазы блока 10 фазовой манипуляции рано ным 180. При этом напряжение на выходе рабочего пьезоэлемента 2 определяют из ныражения

2 ог, г н и где П вЂ” напряжение на выходе рабочего пьезоэлемента 2 при сдвиге фазы блока 10 фазоной манипуляции, равном 180о

Величину калибровочного сигнала определяют из выражения

U, + U где U — напряжение калибровочного сигнала.

Калибровку измерительного тракта производят по полученному значению калибровочного сигнала путем изменения коэффициента передачи тракта.

Полученное значение калибровочного сигнала не зависит от амплитуды вибрации объекта, на котором установлен пьезодатчик, и, кроме того, данный способ калибровки не требует повышенного значения динамического диапазона тракта измерения.

Способ позволяет на порядок повысить точность калибровки виброизмерительной аппаратуры в широком диапазоне амплитуд вибрации объекта.

Формула изобретения

Способ калибровки виброизмерительной аппаратуры с пьезодатчиком, заключающийся н возбуждении калибровочного элемента пьезодатчика и измерении сигнала, полученного на выходе рабочего элемента пьезодат-ика, отличающийся тем, то, с целью повышения точности калибронки, калибровочный элемент пьезодатчика возбуждают сигналом синфазно и затем противофазно с сигналом от г|ибрации объекта, определяют полусумму сигналов на выходе рабочего элемента пьезодатчика и в зависимости от полученной величины изменяют коэффициент передачи измерительного тракта.

Составитель В.Евстратов

Редактор Н.Егорова Техред О.Сопко Корректор И.Эрдейи

Заказ 2757/40 Тираж 507 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4