Цифровой измеритель удара

 

Союз Советски«

Соцнапнстичесннк

Рвснубянн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1875288 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 070280 (21) 2880227/18-21 (5I )NL. Кл. с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

G 0I R 19/04

3Ъеуйеретек«ннй кем«тет

СССР

«ю делан «зееретеннй и еткрытнй

Опубликовано 231081. Бюллетень ¹ 39 (53) УДК 621. .317.7(088.8) Дата опубликования описания 25108! (72) Автор изобретения

В.О. Щеголев (7l) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УДАРА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании изделий на ударопрочность, удароустойчивость и при исследовании их на надежность.

Известно:устройство для цифрового измерения удара, содержащее пьезоэлектрический измерительный преобразователь, усилитель, блок измерения, блок цифровой индикации и блок управления 11).

Недостатком устройства является то обстоятельство, что оно не позволяет проводить измерение основного импульса ударного процесса на шумовом виб15 рационном фоне с достаточной точностью, а также производить с высокой точностью измерения длительности ударного импульса при нулевом уровне ускорения или близком к нему.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является цифровой измеритель удара, содержащий,вибропреобразователь, усилитель, блок

I управления, блок измерения, блок индикации и внешний синхронизатор, в котором выход вибропреобразователя соединен со входом усилителя, один из выходов которого через блок управления соединен с одним из входов блока измерения, другой вход которого соединен с другим выходом усилителя, I выход блока измерения соединен с блоком индикации, а внешний синхронизатор соединен с блоком управления(2).

Недостатком этого устройства является невозможность выделения и измерения основного импульса ударного процесса с заданной достоверностью на шумовом вибрационном фоне и невозможность измерения длительности ударного импульса при нулевом уровне ускорения без. подключения внешнего синхронизатора, вырабатывающего синхроимпульс, который должкн совпасть с моментом приплода .основного импульса удара с вибропреобразователя и который служит для запуска устройства 50

3 8 мерения .основного импульса удара. Од како наличие внешнего синхронизатора не устраняет необходимости предварительной настройки момента выработки синхроимпульса путем проб, т.е. необходимо произвести пробные удары и измерения до выявления момента появления основного импульса удара, например, с помощью осциллографа. Кроме того, под действием многократных ударов настройка внешнего синхронизатора нарушается и это вызывает необходимость подстройки, в противном случае может произойти потеря информации о характере ударных процессов, в т.ч. и потеря информации об основном импульсе удара,т.е.возникают погрешности в измерении.

- Цель изобретения - повышение точности измерения устройства.

Поставленная пель достигается тем, что в цифровой измеритель удара, содержащий вибропреобраэователь, усилитель, блок управления, блок измерения и блок индикации, s котором выход вибропреобразователя соединен со входом усилителя, один из выходов которого соединен с одним из входов блока измерения, выход которого соединен с блоком индикации, а другой вход блока измерения соединен с выходом блока .управления, дополнительно введены блок временной привязки и выделения временного интервала импульса удара и узел коммутации, причем один иэ входов блока временной привязки и выделения временного интервала импульса удара соединен с третьим выходом усилителя, второй выход которого соеди" нен со входом узла коммутации, один выход которого соединен со входом блока управления, а другой - с другим входом блока временной привязки и выделения временного интервала им-. пулъса удара.

На фиг. 1 изображена блок-схема предложенного устройства на фиг.2 -., временные диаграммы, характеризующие работу блока временной привязки и выделения временного интервала импуль-. са удара.

Цифровой измеритель удара состоит из вибропреобразователя l, усилителя 2, блока 3 управления, блока 4 измерения, блока 5 индикации, блока 6 временной привязки и выделения времен» ного интервала импульса удара, узла 7 коммутации.

75288 4

Вибропреобразователь соединен с усилителем 2, имеющим три выхода.

Один выход усилителя 2 подключен к блоку 4 измерения, второй - к блоку 3 управления через узел 7 коммутации, третий - к блоку 6 временной привязки и выделения временного интервала импульса удара, выход которого подключен между вторым выходом усилителя и блоком Э управления через узел 7 коммутации. Блок 4 измерения соединен с блоком 5 индикации.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемый сигнал с выхода вибропреобразователя I поступает на вход усилителя 2, где усиливается до величины, необходимой для работы блоков 3, 4 и 6. Далее работа осуществляется

20 в двух режимах зависящих от величиФ ны шумового внбрациоиного поля.

В режиме измерения сигнала, не искаженного шумовым вибрационным фоном или имеющего амплитуду этого фона нике предела чувствительности блока 4 измерения и блока 3 управления усиленный сигнал с первого выхода усилителя поступает на один из входов блока измерения, а со второго выхода

30 усилителя через узел 7 коммутации иа вход блока 3 управления, который подготавливает, а затем разрешает измерение сигнала блоку 4. Измеренные параметры сигнала индицируются блоком 5, т.е. пиковые значения амплитуды и длительности удара.

При шумовом вибрационном фоне, и веющем амплитуду выше предела чувствительности блока 4 измерения и блока 3 управления (например„ при работе на стендах,, подъем платформы которых на заданную высоту падения осу-. ществляется с помощью кулачкового механизма или на стендах электродинамического типа), устройство работает в режиме, в котором сигнал с третьего. выхода усилителя 2 поступает на вход блока 6, где происходит преобразование шумового фона в импульс привязки, с помощью которого. выделяется основной ударный импльс, поступающий через узел 7 коммутации на вход блока 3 управления. Далее процесс совпадает с предыдущим режимом.

Полный сигнал полокительной поляр-. ности относительно нулевого уровня, поступающий с усилителя 2, изображен на фнг. 2а. Импульс удара основной, параметры которого подлежат измерению, Формула изобретения

5 8752 эаштрихован. На фиг. 2 б-д изображен процесс, происходящий в блоке 6. От поступившего полного сигнала отсекаются импульсы отрицательной полярности относительно нулевого уровня. Сигнал . приводится к нормированному уровню (импульсам), необходимому для работы логических схем (фиг. 2б,в).

Затем сигналы по времени до основмого импульса удара преобразуются в . 10 импульс временной привязки и далее происходит выделение временного интервала основного импульса удара(фиг.2г, д) и далее (фиг. 2г) происходит измерение самого выделяемого сигнала. 15 . Таким образом, предлошенное техническое решение.по сравнению с известными позволяет получить возмошность измерения ударных процессов на стен» дах, имеющнХ различную конструкциш у0 привода платформы без применения внешних приборов, в частности синхронизатора и осциллографа, Дрн этом исключается необходимость предварительной настройки на выделение основного- р им ульса.удара, т.е. упрощается процесс настройки измерения и повышается точность выделения этого сигнала.

Цифровой измеритель удара, содершащий вибропреобразователь, усилитель, 88 б блок управления, блок измерения и блок индикации, в котором выход вибропреобразователя соединен со входом усилителя, один из выходов которого соединен с одним из входов блока измерения, выход которого соединен с блоком индикации, а другой выход блока измерения соединен с выходом блока управления, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены блок временной привязки

H выделения временного интервала им пульса удара и узел коммутации, причем один из входов блока временной привязки и выделения временного интервала импульса удара соединен с третьим выходом усилителя, второй выход которого соединен со входом узла коммутации, один выход которого соединен со входом блока управления, а другой — с другим входом блока временной привязки и выделения временного интервала импульса удара.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара. Справочник под ред. Клюева В.В. М., "Машиностроение", 1978, с. 424-425.

2. Измеритель параметров удара

ИПУ-2. Информационный листок ВИМИ, !

У 78-1263 (прототип). иг.

875288

Заказ 9325/69

Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

3l3035, Москва,, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Коротков

Редактор Т. Кугръппева Техред А;Бабинец Корректор М. Пожо