Устройство для измерения амплитуды механических колебаний

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения амплитуды механических свободных колебаний, например , при испытаниях образцов материалов . Целью изобретения является повышение производительности измерений и расширение функциональных возможностей устройства. В исходном положении под действием нагрузки испытуемый образец 19 прогибается. Выходные сигналы интеграторов 4 и 5 равны нулю . Логометр 6 показывает нулевое значение. С момента снятия нагрузки начинается свободное движение образца 19. На выходе акселерометра 1 формируется сигнал отрицательной полярности , который через диод 8 и контакты 13 реле 10 не проходят на выход блока 2 управления и обмотку реле I1. При смене полярности сигнала с акселерометра 1 к выходу блока 2 управления подключаются интеграторы 4 и 5 вследствие срабатывания реле 10. Интегратор 4 интегрирует сигнал акселерометра 1, интегратор 5 - постоянный сигнал двухполярного источника 3 постоянного тока. Б момент очередного изменения полярности выходного сигнала акселерометра 1 срабатывает реле 11, и его контакты 17 и 18 блокируют процесс интегрирования . Выходные сигналы интеграторов подаются на обмотки логометра 6, при этом его стрелка показывает величину отношения токов, пропорциональную амплитуде колебания образца. При этом показание не будет зависеть от частоты колебаний образца. Путем отключения питания устройство приходит в исходное состояние. 1 ил. i (Л 4i 00 СО 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (191 (И) (З) 4 С О! Н l l 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1;

« 11

1 ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А ВТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4.113227/24-28 (22) 01,09,86 (46) 23.06.88. Бюл. № 23 (72) В.А.Бусыгин и А.С.Кочетов (53) 534. 08 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 905656, кл. G 01 Н 11/00, 1980.

Вибрация в технике. Справочник под ред. В.H.Челомей. — М.: Машиностроение, 1981, т. 5, с. 161-162. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения амплитуды механических свободных колебаний, например, при испытаниях образцов материалов. Целью изобретения является повышение производительности измерений и расширение функциональных возможностей устройства. В исходном положении под действием нагрузки испытуемый образец 19 прогибается. Выходные сигналы интеграторов 4 и 5 равны нулю. Логометр 6 показывает нулевое значение. С момента снятия нагрузки начинается свободное движение образца 19. На выходе акселерометра 1 формируется сигнал отрицательной полярности, который через диод 8 и контакты 1 3 реле 10 не проходят на выход блока 2 управления и обмотку реле 11. При смене полярности сигнала с акселерометра 1 к выходу блока

2 управления подключаются интеграторы 4 и 5 вследствие срабатывания реле 10. Интегратор 4 интегрирует сигнал акселерометра 1, интегратор 5— постоянный сигнал двухполярного источника 3 постоянного тока. В момент очередного изменения полярности выходного сигнала акселерометра l срабатывает реле ll, и его контакты 17 и 18 блокируют процесс интегрирования. Выходные сигналы интеграторов подаются на обмотки логометра 6, при этом его стрелка показывает величину отношения токов, пропорциональную амплитуде колебания образца. При этом показание не будет зависеть от частоты колебаний образца. Путем отключения питания устройство приходит в исходное состояние. 1 ил. 1404834

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения амплитуды механических свободных колебаний, например, при испытаниях образцов материалов.

Целью изобретения является повыпе ние производительности измерений за счет исключения калибровки аппарату- 10 ры перед измерением, а также расширение возможностей устройства эа счет обеспечения измерения амплитуд колебаний в переходных режимах.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит акселерометр

1, подключенный к его выходу блок 2 управления, двухполюсный источник 3 постоянного тока с заземленной нейт- 20 ралью, клеммами "-", "нейтраль", "+" подключенный соответственно к второму, третьему и четвертому входам блока 2 управления.

Устройство содержит также .два ин- 25 тегратора 4 и 5, подключенных входами к первому и второму выходам, выходами к пятому и шестому входам соответственно блока 2 управления. Выходы интеграторов 4 и 5 подключены так-30 же к соответствующим обмоткам логометра 6, вторые концы которых объединены и соединены с корпусом, Блок 2 управления содержит три последовательно и согласно включенных диода 7-9, два реле 10 и 11, первое из которых имеет два замыкающих

12 и 13 и два переключающих 14 и 1.5 контакта, второе — один замыкающий

16 и два размыкающих 17 и 18 контак- 40 та. Акселерометр 1 размещается на испытуемомм . обр аз це 1 9 .

Устройство работает следующим образом. 45

В исходном положении под действием нагрузки, создаваемой узлом механической нагрузки (не показан), испытуемый образец 19 прогибается. Реле

10 и 11 блока 2 управления находятся в выключенном состоянии. Выходные сигналы интеграторов 4 и 5 равны нулю. Стрелка логометра 6 указывает нулевое значение амплитуды колебаний.

Акселерометр 1 жестко соединен с испытуемым образцом 19. Направление

55 оси чувствительности акселерометра совпадает с направлением воздействия нагрузки.

С момента снятия нагрузки с испытуемого образца 19 начинается его свободное движение. На выходе акселерометра 1 формируется электрический сигнал отрицательной полярности, который через диод 8 и контакт 13 реле

10 блока 2 управления дальше не про ходит.

В момент изменения полярности выходного сигнала акселерометра 1 его положительная полуволна проходит через диоды 8 и 9, обмотку реле 10 и клемму "0" источника 3 постоянного тока.

Реле 5 срабатывает. Контактами 12 реле 10 самоблокируется, контактами

13 подготавливает электрическую цепь для срабатывания реле ll, а контактами 14 и 15 включает интеграторы 4 и

5 в работу. Интегратор 4 начинает интегрировать и накапливать выходной сигнал акселерометра 1, а интегратор

5 — постоянный сигнал от источника 3.

В момент очередного изменения полярности выходного сигнала акселерометра 1 срабатывает реле 11 по цепи: диод 7, контакты 13, обмотка реле 11 и клемма "0" источника 3. С,помощью контактов 16 реле ll самоблокируется, а с помощью контактов 17 и 18 оста-. навливает процесс интегрирования интеграторами 4 и 5 соответственно.

Выходные сигналы — заряды интеграторов 4 и 5, поступают на обмотки логометра 6, указательная стрелка которого перемещается на величину, равную отношению токов в обмотках логометра.

Показание логометра 6 прямо пропорционально значению искомой амплитуды колебаний испытуемого образца

19 при любой частоте (периоде) этих колебаний. С увеличением нагрузки увеличивается заряд только интегратора 4.

Для приведения электрической схемы устройства в исходное состояние отключается электрическое питание.

Реле 10 и ll возвращаются в исходное состояние, Контакты 14 и 15 реле 10 обнуляют интеграторы 4 и 5.

Формула из обр ет ения

Устройство для измерения амплитуды механических колебаний, содержащее узел механической нагрузки, акселерометр, устанавливаемый на испытуемом образце так, что его ось чувст34

4 к одному из концов второго реле, который одновременно через первый замыкающий контакт второго реле соединен с вторым входом блока управления, катод второго диода через первые pasмыкающие контакты второго реле и последовательно соединенные с ним замыкающие контакты первой группы переключающих контактов первого реле подключены к первому выходу блока управления, который одновременно через размыкающие контакты первой группы переключающихся контактов первого реле соединен с пятым вхбдом блока управления, катод третьего диода подключен к одному из концов обмотки первого реле и через первые замыкающие контакты первого реле — к четвертому входу блока управления, который одновременно через последовательно соединенные вторые размыкающие контакты второго реле и замыкающие контакты второй группы переключающих контактов первого реле соединен с вторым выходом блока управления, который одновременно через размыкающие контакты второй группы. переключающихся контактов первого реле соединен с шестым входом блока управления, вторые концы обмоток реле объединены и соединены с третьим входом блока управления.

14048 вительности совпадает с направлением воздействия механической нагрузки, первый и второй интеграторы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

5 повышения производительности измерений и расширения функциональных возможностей, оно снабжено логометром с заземленными выходными отводами обмоток, двухполюсным источником постоян- 1О ного тока с заземленной нейтралью, блоком управления, первым входом под« ключенным к выходу акселерометра, вторым, третьим и четвертым — соответственно к клеммам "-", "Нейтраль" и "+" источника постоянного тока, пятым и шестым — к выходам первого и второго интеграторов соответственно, первый выход блока управления подключен к первому интегратору, второйк второму, выходы интеграторов соединены с соответствующими обмотками логометра, блок управления выполнен в виде трех последовательно и согласно включенных диодов, двух реле, пер- 25 вое иэ которых имеет два замыкающих и два переключающихся контакта, второе — один замыкающий и два размыкающих контакта, первый вход блока управления подключен к катоду первого диода и аноду второго диода, анод первого диода через второй замыкающий контакт первого реле подключен

Составитель Ю.Петраковский

Техред Л.Сердюкова

Корректор .А. Обручар Редактор Г.Волкова

Заказ 3089/42

Тираж 524 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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