Устройство для измерения механической добротности объекта

 

ОП И-С,АДИ Е изот кт гния ""

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву—

51)М. Кд.з (22) Заявлено 300378 (21) 2622854/25-28 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

G 01 И 7/ОО

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317. .337(088.8) Опубликовано 15,0980. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 150980

В.H.Êîâàëüñêèé, A.Ñ.Áîëüøèõ, Д.A.Ãðå÷èHñêèé, В.A.Êëî÷êî и В.Г.Рыгалин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ

ДОБРОТНОСТИ OSbEKTA

Изобретение относится к области измерения динамических характеристик объектов, а именно, к устройствам для измерения механической доб5 ротности.

Известно устройство для исследования резонансных характеристик объекта, содержащее вибратор, соединенный с генератором, импедансную головку, расположенную на объекте и подключенную через предварительные усилители к измерительным усилителям, и измеритель фазы (1) . Указанное устройство измеряет механический импеданс объекта, по изменению которого можно определить механическую добротность объекта.

Недостаток этого устройства состоит в неоперативности получения инфор-2р мации из-за пересчета результатов измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для измерения ме-25 ханической добротности. объекта, содержащее электродинамический вибровозбудитель, задающий генератор, -усилитель мощности, вход которого соединен с выходом задающего генера- 3р тора, а выход подключен к электродинамическому.возбудителю, импедансную головку, закрепляемую на объекте, два предварительных усилителя, входы которых соединены с двумя выходами импедансной головки, интегратор, вход которого подсоединен к выходу одного из предварительных усилителей, сумматоры, частотомер, вход которого подсоединен к выходу задающего генератора, и индикатор (21 . Устройство позволяет определить механическую добротность по действующей податливости конструкции путем пересчета.

В этом устройстве мгновенные значения сигналов с предварительных усилителей складываются в сумматоре.

Недостаток известного устройства состоит в том, что при разбросе коэффициентов передачи предварительных усилителей ошибки при измерении сигналов суммируются и снижается точность определения механической добротности объекта.

Целью изобретения является повышение точности измерения добротности объекта.

Цель достигается тем, что устройство снабжено первым делителем, входы

763715 которого соединены с выходом одного из предварительных усилителей и интегратора, усилителем, блоками выделения максимума и минимума, входы которых соединены с выходом первого делителя через усилитель пиковыми

5 детекторами, ключами, одни входы которых соединены с выходами блоков выделения максимума и минимума, другиес частотомером, а выходы — со входами пиковых детекторов, вТорым делителем, входы которого связаны с

10 выходами пиковых детекторов, квадра" тором, вход которого соединен с выходом второго делителя, а выход— со входами сумматоров, источником постоянного напряжения для питания сумматоров, третьим делителем, входы которого соединены с выходами сумматоров, а выход — co входом индикатора.

На чертеже изображена блок- .схема, 20 устройства.

Испытуемый объект 1 связан с злектродинамическим вибровозбудителем 2 через импедансную головку 3, преобразующую силу и скорость колебаний в электрические сигналы. Электродинамический вибровоэбудитель 2 управляется сигналом от задающего генератора 4, подключенного к нему через усилитель 5 мощности. Частота возбуждаемых колебаний измеряется частотомером б. К импедансной головке 3 подключены входы первого блока

7 деления, причем один вход подключен через предварительный усилитель

8, а другой вход — через предварительный усилитель 9 и интегратор 10.

Выход первого блока 7 деления через усилитель 11 подключен к входам блоков 12 и 13 выделения соответственно максимума и минимума. Вы- 40 ходы блоков 12 и 13 через ключи 14, 15 соединены с пиковыми детекторами

16 и 17, выходы которых подключены к входам второго блока деления 18, .а выход последнего через квадратор 45

19 соединен с первыми входами сумматоров 20 и 21. Ко вторым входам сумматоров 20 и 21 подключен источник 22 постоянного напряжения. Выходы сумматоров 20 и 21 соединены со щ входами третьего блока .деления 23, выход которого подключен к индикатору 24, который измеряет величину механической добротности испытуемо го обЪекта 1.

Устройство работает следующим образом.

Синусоидальный сигнал с задающего генератора, усиленный усилителем 5, возбуждает электродинамический вибровозбудитель 2. Посредством импедан 40 сной головки 3 сила, воздействующая на испытуемый объект 1, и его скорость преобразуются в пропорциональные- электрические сигналы, сдвинутые по фазе на 90 . Сигнал, пропорцио- 5 нальный силе, подается на вход предварительного усилителя 8, а сигнал, пропорциональный скорости — на вход предварительного усилителя 9, с выхода которого сигнал подается на вход интегратора 10. Выходной сигнал интегратора 10 пропорционален перемещению и сдвинут по отношению к сигналу, пропорциональному силе, на

180О. Таким образом, на один из входов первого делителя 7 поступает сигнал,-пропорциональный механической податливости испытуемого объекта 1.

Усиленный усилителем 11 сигнал подается параллельно на входы блока 12 выделения максимума и блока 13 выделения минимума. Первый из этих блоков вырабатывает управляющий сигнал в момент времени Т„, когда величина податливости объекта достигает максимального значения. Второй вырабатывает сигнал в момент времени Т2, когда величина податливости объекта снижается до минимума.

В момент времени Т ключ 14 открывается, и сигнал с частотомера 6, пропорциональный частоте синусоидального сигнала, вырабатываемого задающим генератором 4, запоминается пиковым детектором 16, а в момент времени Т открывается ключ 5 и пиковый детектор 17 запоминает второе значение сигнала с частотомера б. Второй делитель 18 вырабатывает сигнал, пропорциональный отношению сигнала с выхода пикового детектора 17 к сигналу с выхода пикового детектора 16.

В квадраторе 19 вырабатывается сигнал, пропорциональный квадрату выходного сигнала делителя 18, и подается параллельно на входы сумматоров 20 и 21. На вторые входы сумматоров 20 и 21 подается равный ему по величине сигнал, на один отрицательной, на другой положительной полярности с выходов источника 22 постоянного напряжения. Третий делитель 23 вырабатывает сигнал, пропорциональный отношению выходного сигнала сумматора 20 к выходному сигналу сумматора 21, т.е. сигнал, пропорциональный механической добротности испытуемого объекта.

Таким образом осуществляется оперативное автоматическое измерение механической добротности объекта.

Формула изобретения

Устройство для измерения механической добротности объекта, содержащее электродинамический виброусилитель, задающий генератор, усилитель мощности, вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выход подключен к электродинамйческому вибровозбудителю, импедансную головку, эакрепляемую на объекте, два предварительных усилителя, входы

763715

Составитель Л. Соловьева

Редактор T Кузнецова Техред И. дсталош Корректор С. екто С. Шекмар

Заказ 6270/35 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 которых соединены с двумя выходами импедансной головки, интегратор, вход которого соединен с выходом одного из предварительных усилителей, сумматоры, частотомер, вход которого подсоединен к выходу задающего генератора, и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения оно снабжено .первым делителем, входы которого соединены с выходом одного из предварительных усилителей и интегратора, усилителем, блоками выделения максимума и минимума, входы которых соединены с выходом первого делителя через усилитель, пиковыми детекторами, ключами, одни входы которых соединены с выходами блоков выделения максимума и минимума, другие — с частотомером, а выходысо входами пиковых детекторов, вторым делителем, входы которого связаны с выходами пиковых детекторов, квадратором, вход которого соединен с выходом второго делителя, а выход - co входами сумматоров, источником постоянного напряжения для питания сумматоров, третьим делителем, входы которого соединены с выходами сумматоров, а выход — со

10 входом индикатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Примеры применения измерительной аппаратуры фирмы "Брюль и Къер".

15 Дания, 1974, с. 59.

2. Вибрация энергетических машин. . Под ред. Григорьева Н..В,. 1974, с; 438 (прототип).