Способ измерения распределения амплитуды колебаний объекта и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительнор технике. Целью изобретения является повышение точности и упрощение процесса измерений за счет расположения вибропреобразователя на некоторо.м расстоянии от колеблющегося объекта и сканирования поверхности объекта лазерным лу-юм. Устройство , реализующее способ измерения распределения амплитуды колсбаниГ| объек7 ; с(н чиненных к(., ;ебаний и ;)К 1и)1зывают колебания объекта 3. Резон HHf объекта 3 о ч № дел я ют с ропреобразоватоля t- на мак казанию регистргггора о. Лу направленный на об ьект 3, :,-л:(-1ии-.1о виопсточника Ь, 1алогреван ноои топко, приОТЫ . ( : ом о шью fIf Lo.. сх сю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflVEiËÈ1-1 (с() „G 01 1 9,00 ф,: .

) (.)«

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 > ,!

1 !

j >

« ( ( (1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛА:М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4004907/24-28 (22) 06.01.86 (46) 07.05.87. Бюл. ¹ !7 (71) Научно-исследовательский институт механики и физики (72) Д. А. Усанов, О. Н. Куренкова и А. В. Скрипаль (53) 531.7 (088.8) (56) Патент Великобритании № 1475355, кл. G 01 Н 1/00, 1974: (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАС!11)ЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУДЫ КОЛЕБАНИИ ОБЪЕКТА И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности и упрощение процесса измерений за счет расположения вибропреобразователя на некотором расстоянии От колеблющегося объекта и сканирования ИОверхности объекта лазернь!м лу:!ov.. Устройство, реализующее способ измерения распределения амплитуды колебаии i объекК

33

Е:

„„Щ,„, 1 3О8841

; а, )«ГОИ! ИЗ ИОС,".С:(();3;}Т(. . Il>l!(, («t((:1;1(«ННЫХ

ГРHеj)- I ГО >а, Г«1 0)>1:)!i.:! (к! .; t)(,,",(Оi!!I И и И

3.)ЕКТ!К)13ОЗ(. ), (li", ", I«i, KO! О(I>I(!>ЫЗЫВак)Т к< (еба иия объект 3 ()с !Они!}.иыс колебания Объекта 3 .". 1;)>: .,",I HK) I «::,)мои(ь(О вибРОI(РООО ) азов.:}т .1Я (ио )!. }к(1(: «1. 1!>i lo )I ) 110казан ю рег!(стр(1 !.;:ра О. Лу i lf(f(Hffff}êà 6, направленный llB объект 3, р; з Грсвая foB(: ) (« Tf) Объ(K". 1 «) 0«)Г} ч;1()1 )I 1, ; (кс, прн— води" к сдв«!Гу роз(>!: и .i )!: . . с ГОП}. С;IBHI

РЕ")OI,BI СИО(! «!«}С}ОГ():. ИЗМ,!)))ii). (f .O)!O(È()fO

И ИДИ К а 1 О!)«1;> ) IB1 i! 1 "ае) ()if), I!.!. )}СИ>(Я Ч а(. т(хгv геl!(0 11 «)ð(3 . ((. (3(,.(никин 3 >}ия и ак(им ) А! 11 а >)(i i! T . ;i 1;«. ". 1) О )!) I! ) и:: I I>l, IOKH, 11>НОГО 1)«!.:.01;.". !H ОИ() СЦO. i )I I() Г 0, > .ОЬ(!)1() ОЛОка 8 с«(!,1" . 3 - i!if:,i к«)()i) и 1 1 i j, I (l)(11 «1 )013«1> ! «, i > ! H . i i) (. > ) « . « O (Ь «. > . . > I (> () !i 1) «1 (3 (() . и (. . б(1 (. .,i (: ;.. } . 1 .:) ;:И 1: и и . . 1, )1 () )I }l

E3 Ii (. H )! О « " } i . .B !i а 1;() 1, «1 И (:I> 1: (1 С T () 1 !>f К О - (Ф / (%У ())>> I ) ),,,) lI: ;,: 1 H з () ко I(«(> ;> 1 «o:,:, ", .,: )Ь«! Т l 3

2 C I ..i)-.il>!

308841

Формула изобретения

Составитель С. Конюхов

1 едактор С. Патрушева Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 1434(32 Тираж 500 Поди ис нос

ВНИИПИ Государственного комитста СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 (Троизводственно-полиграфическое предприятие. г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной тех!1ик: l .,!Ожст Оыть использог111но 1ля ОГ!Р,:. .:1С!1!1и !3 -! 11г1ЕДЕЛЕI1ИЯ аМ ПЛ и!Ч;, КОЛСб;: .й различных обьектов. .:, л!. О нзо.":ретен11я являетс:: .;.;...:.Ic!Ilio ! Очности и упрощение процесса 1зм ерени и за счет расположения вибропреобразователя на некотором расс",О;1нии от колебл1ощегося об ьекта и скан;1рования поверхности об ьекта л азер нь!м л .:;;I.

Иа чертеже представлена блок-схема уст- 10 ройства для реализации способа измерения расг!ределе!IHH 1м и.:итуды KOлебаний Oбbекта.

Устройство, реализующее способ, состоит из последовательно соединенных генератора 1 гармонических колебаний и электровозбудителя 2, связан1юго с исследуемым объектом 3, послсдова,ельно соединенных впбропреобразователя 4 и регистратора 5, источника 6 лазерного излучения, блока 7 сканирования лазерного луча по поверхности обьс1;!н 3. подключенного к источнику 6 лазерного излучения, блока 8 считывания координат, связанного с блоком 7 сканирования,. и индикатора 9 сдвига частоты, подключенного к генератору 1.

Устройство, реализующее с!!особ, работает следующим образом.

Участок поверхности объекта 3 облучается лучом источника 6, соединенным с блоком 7 сканирования и блоком 8 считывания координат. 30

Переменный сигнал от генератора 1 гармонических колебаний подают на электровозбудитсль 2, выполненный в виде пьезокерамического столбика. 11еремещения пьезоксрамического столбика вызывают колеба- З5 ния об.ьекта 3, при этом возникновение резонансных колебаний объекта определяют с помощью вибропреобразователя 4, выполненного в виде микрофона, по максимальному показанию регистратора 5.

На поверхность колеблющегося объекта 3 направляют луч источника 6, позволя1о1ций co3+3Tb в Oблучаемой То 1!с 11оверхности разогрев объекта, кос!орый приьодит к изменению параметров колеблющегося объекта 3 в точкс разогрева. Прсхкде всего, изменяются плотность и толщина объекта в облучаемой точке, что приводит к сдвигу резонансной частоты. Сдвиг резонансной частоты колебаний объекта 3 измеряют. изм"няя частоту генератора 1 гармонических

2 колебаний до возникновения максимума электрического сигнала на регистраторе 5, Б случае расположения точки локального разогрева в пучности колеблющегося объекта сдвиг резонансной частоты будет максимальным, в случае расположения точки локального разогрева в узле колеблющегося объекта сдвиг резонансной частоты будет минимальным. Для осуществления сканирования источник 6 может быгь, например, расположен на подвижном столике. Координаты локального разогрева определяют с помощью блока 8 считывания координат, выполненного в виде шкалы м икром етрического винта. Измеряя зависимость сдвига резонансной частоты колебаний от координаты локального резогрева, получают распределение амплитуды колебаний точек поверх- ности объекта 3.

1. Способ измерения распределения амплитуды колебаний объекта, заключающийся в возбуждении резонансных колебаний в исследуемом объекте и фиксировании сигнала при сканировании объекта, соответствующего резонансным колебаниям, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса измерения, выводят объект из резонанса путем нагревания участка поверхности объекта лазерным лучом и определяют распределение амплитуды колебаний путем сканирования лазерного луча по поверхности объекта, по изменению резонансной частоты, регистрируемой в фиксированной точке.

2. Устройство для измерения распределения амплитуды колебаний объекта, содержащее генератор гармонических колебаний, электровозбудитель, подключенный к генератору, вибропреобразователь, связанный с исследуемым объектом, и регистратор, подключенный к выходу вибропреобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса измерений, оно снабжено последовательно соединенными блоком считывания координат и блоком сканирования лазерного луча по поверхности объекта, источником лазерного излучения, подключенным к блоку сканирования лазерного луча по поверхности объекта, и индикатором сдвига частоты колебаний, подключенным к генератору гармонических колебаний.