Фазозадающее устройство

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано , например, для калибровки низкочастотных фазометров и аппаратуры гармонического анализа. Целью изобретения является расширение частотного диапазона путем придания балкам с тензодатчиками свойства переменной регулируемой жесткости. Посредством электропривода 2 с регулировочным реостатом в цепи питания через вал 3 диску 8 деформирующего механизма сообщается равномерное вращение с требуемой угловой скоростью о). За счет того, что пальцы 11 и 12 свободными концами контактируют с профилями глубины соответствующих замкнутых пазов 16 и 17 на диске 8, реализующими синусоидальные функции основной гармоники, балки 6 и 7 испытывают продольные деформации, происходящие по синусоидальным законам. Это приводит к кратным изменениям сопротивлений размещенных на их косинусоидальных погибях тензодатчиков 15; включенных в плечи мостов. 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 R 25/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1370602 (21) 4790510/21 (22) 09.02.90

1l (46) 07.03.92. Eien. N .9 (71) Рижский институт инженеров гражданской авиации (72) А.Б.лукашенок и A.З,ишмухаметов (53) 62.396.049(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 11337700660022,, кKJлt, G 01 R25/04,,1988. (54) ФАЗОЗАДАЮЩЕ Е УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано, например, для калибровки низкочастотных фазометров и .аппаратуры гармонического анализа. Целью изобретения является расширение частотного диапазона путем придания балкам с. Ж 1718141 А2 тензодатчиками свойства переменной регулируемой жесткости. Посредством электропривода 2 с регулировочным реостатом в цепи питания через вал 3 диску 8 деформирующего механизма сообщается равномерное вращение с-требуемой угловой скоростью в. За счет того, что пальцы 11 и

12 свободными концами контактируют с профилями глубины соответствующих замкнутых пазов 16 и 17 на диске 8, реализующими синусоидальные функции основной гармоники, балки.6 и 7 испытывают продольные деформации, происходящие по синусоидальным законам. Это приводит к кратным изменениям сопротивлений размещенных на их косинусоидальных погибях тензодатчиков 15; включенных в плечи мостов. 8 ил.

1718141 один конец второй балки, и выполнены скосинусоидальной погибью. Свободные 55 концы обеих балок снабжены пальцами 11 и

12, установленными с возможностью осевого перемещения в соответствующих направляющих отверстиях 13 и 14 s стойке 4 и каретке 10. На середине погиби каждой балИзобретение относится к электроизмерительной технике, предназначено для получения двух электрических гармонических сигналов с регулируемой величиной угла сдвига фаз между ними, может быть использовано, например, для калибровки низкочастотных фазометров и аппаратуры гармонического анализа, в частности используемых в нестационарных аэродинамических исследованиях летательных аппаратов методом вынужденных колебаний, и является усовершенствованием фазозадающего устройства по авт, св.

М 1370602.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона путем придания балкам с тензодатчиками свойства переменной регулируемой жесткости.

На фиг. 1 изображено фазозадающее устройство, общий вид в изометрии; на фиг.

2 — то же, продольный разрез; на фиг. 3— условные развертки отдельных круговых поперечных сечений диска деформирующего механизма; на фиг. 4 — сечение А-А на фиг.

2; на фиг. 5 — вид Б на фиг. 4; на фиг. 6— конструкция балки с тензодатчиками, фрагмент продольного разреза; на фиг. 7 — сечение  — В на фиг. 6; на фиг, 8 принципиальная электромеханическая схема устройства, Фазозадающее устройство состоит иэ механической и электрической частей.

Механическая часть (фиг. 1-7) включает основание 1, привод (например, электродвигатель постоянного тока) 2 с валом 3, шарнирно установленным(например. в подшипниках качения) в первой 4 и второй 5 стойках основания. генератор гармонических (синусоидальных) функций в виде первой балки (упругой пластины) 6 с тензодатчиками (тенэорезисторами) и аналогичной балки 7 с тенэодатчиками, и деформирующий механизм в виде диска 8, закрепленного соосно на валу 3. Первая стойка 4 выполнена фигурной fl-образного сечения и имеет в продольной стенке вертикальную прорезь 9, в которой установлен прилив П-образной каретки 10.

Балки 6 и 7 расположены в диаметральной плоскости диска 8 параллельно его оси. вращения внутри соответственно стойки 4. на которой закреплен один конец первой балки, и каретки 10, на которой закреплен

l0

50 ки размещено четыре идентичных тенэадатчика 15 (15.1-15.4) соответственно симметрично попарно с двух сторон. На внутренней и внешней (периферийной) частях диска 8 выполнены два замкнутых пазах

16 и 17. концентричных относительно оси вращения, профили глубины которых выполнены по закону синусоидальной функции.

Гармоническая функция профиля глубины паза 17 выполнена с линейно изменяющимся вдоль его ширины (вкруговую в радиальном напоавлении диска 8) углом фазового сдвига р, например в диапазоне половины периода (180О) относительно гармонической функции профиля глубины паза 16. В пазах 16 и 17 размещены соответствующие пальцы fl и 12, концы которых выполнены в виде полусфер для обеспечения точечного взаимного динамического контактирования, Диск 8 сбалансирован, а пальцы 11 и 12 подпружинены к нему за счет погибей балок 6 и 7 из упругого материала.

Устройство имеет механический фазовращатель, который выполнен в виде резьбового соединения, включающего винт 18 с

"барашком", установленный с самоторможением на стойке 4, и гайкообразный элемент 19 на каретке 10. Фазовращатель снабжен отсчетной линейкой шкалой 20, расположенной на внешней стороне стойки

4 параллельно прорези 9, и указателем 21, крепленным на каретке 10.

В каждой балке 6 и 7 на участке ее косинусоидальной погиби выполнены продольные выштамповки 22, числом не менее одной, заполненные электровязкой жидкостью 23. На стенках каждой выштамповки

22 через изолирующие от соответствующей балки 24 закреплены два электрода 25 и 26.

Злектрическая часть (фиг, 8) образована первым 27 и вторым 28 идентичными четырехплечими мостами и тензодатчиками

15.1-15.4 на каждой из балок 6 и 7, включенными дифференциально. Одни диагонали мостов 27 и 28 через регулироночный реостат 29.подключены к источнику постоянного напряжения (U), a другие их диагонали соединены с сигнальными выходами устройства на панели 31, причем моста 27 непосредственно, а моста 28 — через переключатель 32 полярности на два положения (I и If). Привод 2 через регулировочный реостат 33 соединен с источником 30, а пары электродов 25 и 26 подключены параллельно к роз .озвачным полюсам последнего сов;-;устно с регулировочным реостатом 34.

Фаэоэадающее устройство работает следующим образом.

1718141

При подаче от источника 30 постоянного напряжения на электроды 25 и 26 в выштамповке 22 у каждой из балок 6 и 7 на участках их косинусоидальных погибей, где размещены соответствующие тензодатчики 5

15, наводится электростатическое поле, от величины напряженности которого зависит степень вязкости находящейся там электровязкой жидкости 23. Общая упругость отдельной балки 6 или 7 на участке 10 косинусоидальной погиби слагается из составляющих постоянной жесткости ее стенок и вязкости среды в полости 22, изменяемой с помощью регулировочного реостата 34, исходя из условия обеспечения 15 оптимальной электротензометрической чувствительности при данной частоте работы устройства.

Посредством электропривода 2 с регулировочным реостатом 33 в цепи питания 20 через вал 3 диску 8 деформирующего механизма сообщается равномерное вращение с требуемой угловой скоростью в. За счет того, что пальцы 11 и 12 своими свободными концами контактируют с профилями глуби- 25 ны соответствующих замкнутых пазов 16 и

17 на диске 8, реализующими синусоидальные функции основной гармоники, балки 6 и 7 испытывают продольные деформации, происходящие по синусоидальным зако- 30 нам. Это приводит к кратным из;1енениям сопротивлений размещенных на их косинусоидальных погибях тензодатчиков 15, включенных в плечи мостов 27 и 28. Вследствие того; что мосты запитываются посто- 35 янным напряжением, с их выходных диагоналей снимаются электрические сигналы, пропорциональные соответственно у моста 27 Ui(t) = sin в t и у моста 28 Uz(t)=sin (а t p).

Установление необходимого узла фазового сдвига (y) в интервале 0-360 между этими электрическими сигналами осуществляется с помощью фазовращателя путем вращения его винта 18, что приводит к вертикальному перемещению каретки 10, следовательно балки 7, и установлению конца пальца 12 в соответствующее радиальное положение вдоль ширины паза 17. Напри- . мер, при 0 .:-y 180 переключатель 32 полярности устанавливается в положение t, а при 180o < р < 360 переводится в положение П. В частности, на фиг. 2 и 8 отражен случай, когда p = 90 . Угол фазового сдвига контролируется по расположению указателя 21 относительно делений отсчетной шкалы 20, причем его изменения могут проводиться в динамике.

Формула изобретения

Фазозадающее устройство по авт. св.

N. 1370602, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона путем придания балкам с тензодатчиками свойства переменной регулируемой жесткости. в каждой балке на участке ее косинусоидальной погиби выполнены продольные выштамповки числом не менее одной, заполненные электровязкой жидкостью, причем на стенках каждой из них закреплены попарно электроды, изолированные от балки и выполненные с возможностью подключения к источнику постоянного напряжения через регулировочный реостат.

1718141

5бО

Фиг.2

1718141

Фиг.

Фиг. b

8-8 И 5;2

2Р

2Р

8.7

1718141

Составитель А. Шмелев.

Техред M.Моргентал Корректор M. Демчик

Редактор В..Данко

Заказ 878 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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