Устройство для измерения амплитуды механических колебаний

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров механических свободных колебаний испытуемых образцов консольного типа. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения измерения наряду с амплитудой механических колебаний и декремента их затухания. Первым интегратором 3 интегрируется положительная полуволна сигнала акселерометра 1, третьим интегратором 7 интегрируется отрицательная полуволна сигнала акселерометра 1. Второй интегратор 4 интегрирует сигнал от источника 5 постоянного тока. По сигналу первого и второго интеграторов 3 и 4 логометр 6 определяет амплитуду колебаний. По сигналам первого и третьего интеграторов 3 и 7 сумматор 9 определят декремент их затухания, который индицируется измерительным прибором 10. За счет третьего интегратора 7, инвертора 8, сумматора 9 и реле 11 обеспечивается возможность измерения декремента затухания механических колебаний. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gs)s G 01 Н 11/08

1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

4..:1 „йЖЯ6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

I»

ЪГ (61) 1404834 (21) 4646308/24-28 (22) 05.12,88 (46) 15.12.90. Бюл. М 46 (72) А.С.Кочетов (53) 620.178.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1404834, кл, G 01 Н 11/08, 1986.

Ф (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения параметров механических свободных колебаний испытуемых образцов консольного типа и является усовершенствованием устройства, описанного в авт. св.

СССР М 1404834, кл. С 01 Н 11/08. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения измерения

„„ Ц„„1613876 А 2 наряду с амплитудой механических колебаний и декремента их затухания.

Первым интегратором 3 интегрируется положительная полуволна сигнала акселерометра 1 ° третьим интегратором 7 интегрируется отрицательная полуволна сигнала акселерометра 1. Второй интегратор 4 интегрирует сигнал от источника 5 постоянного тока. По сигналу первого и второго интеграторов.3 и 4 логометр 6 определяет амплитуду колебаний. По сигналам первого и третьего интеграторов 3 и 7 сумматор 9 определяет декремент их затухания, который индицируется измерительным прибором

10, 3а счет подключения третьего интег-. ратора 7, инвертора 8, сумматора 9 и З реле 11 обеспечивается возможность измерения декремента затухания механических колебаний. 2 ил.

1613876 (Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров механических свободных колебаний испытуемых образцов консольного типа и является усовершенствованием известного устройства по авт. св.

М 1404834.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения измерения декремента затухания механических свободных колебаний.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 — диаграммы работы устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные акселерометр 1, блок 2 управления и первый интегратор 3, второй интегратор 4, источник 5 постоянного тока, логометр 6, последовательно соединенные третий интегратор 7, инвертор 8, сумматор

9 и измерительный прибор 10, реле 11 с одним замыкающим и одним размыкающим контактами 12 и 13, первый и второй диоды

14 и 15. Блок 2 управления содержит первое реле 16 блока 2 управления с двумя замыкающими контактами 17 и 18 и двумя переключающими контактами 19 и 20, второе реле

21 блока 2 управления с двумя замыкающими контактами 22 и 23, двумя размыкающими контактами 24 и 25 и одним переключающим контактом 26, первый,"второй и третий диоды 27, 28 и 29 блока 2 управления, Катод первого диода 27 блока

2 управления и анод второго диода 28 блока

2 управления объединены и являются первым входом блока 2 управления. Катод второго диода 28 блока 2 управления подключен к аноду третьего диода 29 блока . 2 управления и через размыкающие контакты 24 второго реле 21 блока 2 управления и замыкающиеся контакты переключающих контактов 19 первого реле 16 блока 2 управления подключены к первому выходу блока

2 управления. Анод первого диода 27 блока

2 управления через замыкающие контакты

17 первого реле 16 блока 2 управления подключен к первому выводу второго реле 21 блока 2 управления, который через свои размыкающие контакты 22 подключен к второму входу блока 2 управления. Катод третьего диода 29 блока 2 управления подключен к первому выводу первого реле 16 блока 2 управления, вторые выводы первого и второго реле 16 и 21 блока 2 управления объединены и подключены к третьему входу блока 2 управления. Катод третьего диода

29 блока 2 управления через замыкающие контакты 18 первого реле 16 блока 2 управления подключен к третьему входу блока 2 управления, который через размыкающие диода 15 объединен ы и подключен ы к выхо25 ду акселерометра 1. Катод первого диода 14

30 хания образца 30

50

5

20 контакты 25 второго реле 21 блока 2 управления и замыкающиеся контакты переключающих контактов 20 первого реле 16 блока

2 управления подключен к второму выходу блока 2 управления. Размыкающиеся контакты переключающих контактов 19 и 20 первого реле 16 блока 2 управления подключены соответственно к пятому и шестому входам блока 2 управления, к которым подключены соответственно выходы первого и второго интеграторов 3 и 4. Вход второго интегратора 4 подключен к второму выходу блока 2 управления. Клеммы "-", "Нейтраль" и "+" источника 5 постоянного тока подключены соответственно к второму, третьему и четвертому входам блока 2 управления. Выходы первого и второго интеграторов 3 и 4 подключены к соответствующим входам логометра 6, первый и второй выходы которого соединены с клеммой "Нейтраль" источника

5 постоянного тока. Выход первого интегратора 3 подключен к второму входу сумматора 9. Анод первого диода 14 и катод второго через замыкающие контакты 23 второго реле 21 блока 2 управления подключен к первому выводу реле 11, который через свои замыкающие контакты 12 подключен к клемме "+" источника 5 постоянного тока., Второй вывод реле 11 подключен к клемме

"Нейтраль" источника 5 постоянного тока.

Анод второго диода 15 через размыкающие контакты 13 и замыкающиеся контакты переключающих контактов 26 подключен к входу третьего интегратора 7, выход которого подключен к размыкающимся контактам переключающих контактов 26. Измеряются амплитуда колебаний и декремент их затуУстройство работает следующим образом.

В исходном положении под действием нагрузки F испытуемый образец 30 прогибается, Первое и второе реле 16 и 21 блока 2 управления находятся в выключенном состоянии, Выходные сигналы первого, второго и третьего интеграторов 3, 4 и 7 равны нулю. Акселерометр 1 жестко соединен с испытуемым образцом 30. Направление оси чувствительности акселерометра 1 совпадает с направлением воздействия нагрузки F.

С момента снятия нагрузки F с испытуемого образца 30 начинается его свободное движение, На выходе акселерометра 1 формиру ется, электрический сигнал отрицательной полярности.

В момент Т1 изменения полярности выходного сигнала акселерометра 1 его положительная полуволна проходит через

1613876 второй и третий диоды 28 и 29 блока 2 управления, обмотку первого реле 16 блока 2 управления и клемму "0" источника 5 постоянного тока. Первое реле 16 блока 2 управления включается, Своими замыкающими контактами 17 оно самоблокируется, замыхающими контактами 17 подготавливает электрическую цепь для срабатывания второго реле 21 блока 2 управления, а переключающими контактами 19 и 20 включает первый и второй интеграторы 3 и 4 в работу.

Первый интегратор 3 интегрирует и накапливает выходной сигнал акселерометра 1, а второй интегратор 5 — постоянный сигнал от источника 3 постоянного тока.

В момент Тг очередного изменения полярности выходного сигнала акселерометра

1 включается второе реле. 21. С помощью замыкающих контактов 22 второе реле 21 блока 2 управления блокируется, с помощью размыкающих контактов 24 и 25 останавливает процесс интегрирования первым и вторым интеграторами 3 и 4 соответственно, С помощью замыкающих контактов 23 подготавливают электрическую цепь включения реЛе 11, а с помощью переключающих контактов 26 включает третий интегратор 7 в работу. Выходные сигналы зарядов первого и второго интеграторов 3 и

4 поступают на обмотки логометра 6, указательная стрелка которого перемещается на величину, равную отношению токов в обмотках. этого логометра 6 и, следовательно, значению искомой амплитуды колебаний испытуемого образца 30 при любой частоте (периоде) этих колебаний.

Выходной сигнал третьего интегратора

7 поступает через инвертор 8 на первый вход сумматора 9, на другой вход которого подается выходной сигнал первого интегратора 3. Разностный сигнал на выходе сумматора 9 поступает на измерительный прибор

10. В результате взаимного сравнения проинтегрированных полуволн положительной, отрицательной полярности в интервалах

Т1-Т2 и Т2-Тз делается количественная оценка величины коэффициента затухания (декремента затухания), что позволяет расширить функциональные возможности . предлагаемого устройства.

B момент Тз очередной смены полярности сигнала выходной сигнал акселеромет50 второй вход сумматора подключен к выходу . первого интегратора.

35 ра 1 поступает через первый диод 14 и за- - мыкающие контакты 23 второго реле 21 блока 2 угравления на обмотку реле 11, которое при этом включается. При включении реле

11,в работу осуществляется его самоблокировка замыкающими контактами 12 и остановка процесса интегрирования третьим интегратором 7 размыкающими контактами

13 второго реле 21 блока 2 управления.

Для приведения электрической схемы устройства в исходное состояние отключается его питание. При этом первый, второй и третий интеграторы обнуляются. г

Формула изобретения

Устройство для измерения амплитуды механических колебаний по авт. св, l4 1404834, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения измерения декремента затухания механических свободных колебаний, оно снабжено последовательно соединенными третьим интегратором, инвертором, сумматором и измерительным прибором, первым и вторым диодами, реле с одним замыкающим и одним размыкающим контактами, второе реле блока управления выполнено с дополнительными замыкающим и переключающим контактами, первый вывод обмотки реле подключен к клемме "Нейтраль" источника постоянного тока, анод первого диода и катод второго диода обьединены и подключены к выходу акселерометра, кэтод первого диода через размыкающий контакт второго реле блока управления подключен к второму выводу обмотки ре" е с одним замыкающим и одним размыкающим контактами, который подключен через его замыкающий контакт к клемме "+" источника постоянного тока, анод второго диода через последовательно соединенные размыкающие контакты реле с одним замыкающим и одним размыкающим контактами и замыкающиеся контакты переключающих контактов второго реле блока управления подключен к входу интегратора, выход интегратора через размыкающиеся контакты. переключающих контактов второго реле блока управления подключен к его входу, 1613876 т, Z юг.2

Составитель В Козлов

Техред М.Моргентал

Редактор С.Лисина

Корректор О.Кравцова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3886 Тираж 416 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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