Способ определения двух компонент механических колебаний конструкций и устройство для его осуществления

 

ОПИСА

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) ?21678

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.2 (22) Заявлено 11,1077 (21) 2531047/18-28

5 01 Н 1/00 с присоединением заявки ¹ (23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150380. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 150380 (53) УДК 620.178..53(088.8) (72) Авторы изобретения

Л.M. Москалик и Т.Н. Шатаева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУХ КОМПОНЕНТ

МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ И УСТРОЙСТВО . ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ образователь, вход которого через усилитель соединен с одним из выходов двухфазного задающего генератора, а выход — через фильтр с регистратором.

Однако при этом способе затрачивается много времени на измерения, что связано с поочередным определением двух компонент колебаний, а это отрицательно сказывается на времени исследования колебаний при большом числе точек конструкции.

Целью изобретения является сокращение времени измерения.

Указанная цель достигается тем, что осуществляют синхронное детектирование выходного напряжения тензопреобразователя через четверть периода сигнала от задающего генератора и измеряют постоянную составляющую полученного напряжения, по которой судят о величине другой компоненты механических колебаний конструкций.

Отличие устройства, позволяющего осуществить описанный способ, состоит в том, что оно снабжено логическим умножителем, дополнительным фильтром и синхронным детектором, включенным между выходом тензопреобразователя и дополнительным фильтИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения механических колебаний конструкций.

Известен способ определения двух компонент механических колебаний конструкций, заключающийся в том, что возбуждают конструкцию гармоническим сигналом от задающего генератора,,преобразуют колебания в электрическое напряжение тенэопреобразователем и измеряют постоянную составляющую выходного напряжения тензопреобразователя, "по которой судят о величине одной из компонент механических 15 колебаний конструкций (1).

Этот способ позволяет получить значения двух компонент, действительной и мнимой, механических колебанви конструкций путем поочередного 20 питания тензопреобразователя напряжениями, сдвигнутыми íà 9i/т.

Способ осуществляют устройством для определения двух компонент механических колебаний конструкций, содержащим двухфазный задающий генератор, усилитель, фильтр, регистратор, силовозбудитель, подключенный к генератору, и устанавливаемый на исследуемой конструкции тензопре- 30

"твивЗНМ Мжнтщ.;;;,, „„, 1 а берл, 721678

Н ="-С SVs, y

Формула изобретения бО

0 — E Ч rosf t

4 о о ром, подключенным к регистратору, входы логического умножителя соединены с выходами двухфазного задающего генератора, а выход — со входом управления синхронного детектора.

На фиг. 1 изображен блок-схема устройства для осуществления спосо5 ба; на фиг. 2 — графики форм электрических напряжений в различных точках схемы устройства.

Устройство для определения двух компонент механических колебаний конструкций содержит двухфазный задающий генератор 1, усилитель 2, фильтр 3, регистратор 4, силовоэбудитель 5, тензопреобраэователь 6, логический умножитель 7, дополни- 15 тельный фильтр 8 и синхронный детектор 9, и исследуемую конструкцию

10.

Силовоэбудитель 5 подключен к генератору 1, а тензопреобраэователь 6 Щ установлен на исследуемой конструкции, его вход .через усилитель 2 соединен с одним из выходов двухфазного задающего генератора 1, а выход— через фильтр 3 с регистратором 4. Син-25 хронный детектор 9 включен между выходом тензопреобразователя 6 и дополнительным фильтром 8, подключенным к регистратору 4. Входы логического умножителя 7 соединены с выходами

ЗО двухфазного задающего генератора 1, а выход — с входом управления синхронного детектора 9.

Способ осуществляется следующим образом.

Силово3будителем 5 возбуждают механические колебания конструкции

10 с частотой задающего генератора 1.

Эти колебания преобразуются в электрическое напряжение тенэопреобраэователем 6, питаемым от генератора 1 40 через усилитель 2. На фиг. 2 изображена. кривая а напряжения на одном иэ выходов генератора 1 и на выходе усилителя 2, которое сдвигуто на

УголФ/Л относительно напряжения

45 второго выхода генератора 1, кривая б. Тензопреобразователь 6 воспринима,ет колебания исследуемой точки кон- струкции 10, которые выражаются изменением во времени относительной деформации, кривая в. Выходное напряжение, кривая r, с тенэопреобразователя 6, сглаженное фйльтром 3, измеряют регистратором 4. Это напряжение несет информацию об одной из компонент механических колебаний конструкции 10. При включении тензорезисторов в мостовую схему с двумя активными плечами оно равно: где Я вЂ” амплитуда относительной деформации тенэореэисторов; б5 коэффициент тенэочувствительности тензореэисторов; амплитуда напряжения пио тания; фазовый сдвиг относительно сигнала возбуждения конструкции.

Одновременно выходное напряжение тенэопреобраэователя 6 подают на синхронный детектор 9, которым производят синхронное детектирование этого напряжения. через каждую четверь периода. Среднее значение на выходе синхронного детектора 9 равно

Для управления синхронным детектором 9 служит логический умножитель

7. На выходе умножителя 7 появляются прямоугольные импульсы меандр, длительности и паузы которых равны четверти периода напряжения двухфаз- . ного задающего генератора 1, кривая д на фиг. 2. Напряжение, кривая е, на выходе синхронного детектора 9 несет информацию о второй компоненте механических колебаний конструкции.. Ее измеряют регистратором 4 после фильтрации дополнительным фильтром 8.

Изобретение позволит сократить время измерения компонент вдвое, что ведет к сокращению сроков разработки объектов в машиностроении.

1. Способ определения двух компонент механических колебаний конструкций, заключающийся в том, что возбуждают конструкцию гармоническим сигналом от задающего генератора, преобразуют колебания в электрическое напряжение тензопреобразователем и измеряют постоянную составляющую выходного напряжения тензопреобразователя, по которой судят о величине одной иэ компонент механических колебаний конструкций, о т л и ч а ю щ и и сятем,,что, с целью сокращения времени измерения, осуществляют синхронное детектирование выходного напряжения тенэопреобраэователя через четверть периода сигнала от задающего генератора и измеряют постоянную составляющую полученного напряжения, по которой судят о величине другой компоненты механических колебаний конструкций.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее двухфахный задающий генератор, усилитель, фильтр, регистратор, силовозбудитель, подключенный к генератору, и устанавливаемый на исследуемой конструкции

721678

Фиг,1 и. (Вых 4, Aix /) 6

Вых. 5 г ah (Вых.9) д

Вых.б

Вых. 52 е

ФЬ2. Я

Составитель В. Лопухин

Редактор E. Зубиетова Техред О.Андрейко Корректор Г. Г. Решетник

Заказ 119/33 Тираж 713 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП - Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тензопреобразователь, вход которого через усилитель соединен с одним иэ выходов двухфазного задающего генератора, а выход — через фильтр с регистратором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено логическим умножителем, дополнительным фильтром и синхронным детектором, включенным между выходом тенэопреобразователя и дополнительным фильтром, подключенным к регистратору, входы логического умножителя соединены с выходами двухфазного задающего генератора, а выход — со входом управления синхрон= ного детектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смыслов В.И. Об экспериментальных способах исследования колебаний летательных аппаратов. М., Труды ЦАГИ, вып. 1217, 1970, с. 30 (прототип).