Устройство для измерения резонансной частоты изделий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистически к

Респубпии (11) 945679

Q (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 08.08.80 (21) 2973781/18-28 (5 3 ) М. Кл.

G 01 Н 13/00 с присоединением заявки М

Гаеударственный комитет

СССР (23) Приоритет до делам изобретений и открытий

Опубликовано 23. 07.82. Бизллетень Ме 27 (53) УДК 620.172..5(088.8) Дата опубликования описания 23. 07.82

Г.Г.Мучаидзе, Д.L1.Äåìóðèÿ, Т.В.С@хокия, Ю..В.Лукашин и В.И.Дунаевский (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации средств метрологии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕЗОНАНСНОЙ

ЧАСТОТЫ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к виброметрии, в частности, к устройствам для измерения резонансной частоты механических колебаний изделий.

/ 5

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения резонансной частоты изделий, содержащее пьезоэлектрический преобразователь, конденсатор и балансировочный потенциометр, соединенные по схеме измерительного моста, включенный в его диагональ задающий генератор, первый выход которого подключен к точке соединения конденсатора с одним из контактов.балансировочного потенциометра, второй - к точке соединения пьезоэлектрического преобразователя с другим контактом балансировоч- 2о ного потенциометра, и вольтметр, соединенный входом с подвижным контактом балансировочного потенциометра Г13.. 2

Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает требуемой точности измерения, так как резонансная частота определяется по максимуму амплитуды и по .фигуре Лиссажу визуально.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения резонансной частоты изделий, содержащее пЬезоэлектрический преобразователь, конденсатор и балансировочный потенциометр, соединенные по схеме измерительного моста, включенный в его диагональ задающий генератор, первый выход которого подключен к точке соединения конденсатора с одним из контактов балансировочного потенциометра, второй - к точке соединения пьезоэлектрического преобразователя с другим контактом балансировочного потенциометра, и вольтметр, соединенный входом с подвижным контактом

945679 балансировочного потенциометра, снабжено фазометром, включенным между первым выходом задающего генератора ивходом вольтметра, частотомером, включенным между первым входом цифро- S вого фазометра и управляющим входом задающего генератора, блоком памяти, подключенным первым входом к выходу вольтметра, схемой сравнения, включенной входами между первым входом 10 ,и выходом блока памяти, и Ьлоком уп равления, включенным между выходами цифрового фазометра и схемы сравнения, выходы блока управления подкпючены к второму входу блока памяти и 15 управляющему входу задающего генератора, а вольтметр выполнен цифровым.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство для измерения резонанс- 2в ной частоты изделий, содержит пьезоэлектрический преобразователь l, конденсатор 2 и балансировочный потенциометр 3, соединенные по схеме измерительного моста, включенный в его ди- 5 агональ задающий генератор 4, первый выход которого подключен к точке соединения конденсатора 2 с одним из контактов балансировочного потенциометра 3, второй - к точке соединения пьезоэлектрического преобразователя l с другим контактом балансировочного потенциометра 3, вольтметр

5, соединенный входом с подвижным контактом балансировочного потенциометра 3, фазометр 6, включенный между первым выходом задающего генератора 4 и входом вольтметра 5, часто" томер 7, включенный между первым входом цифрового фазометра 6 и управляющим входом задающего генератора 4, блок 8 памяти, подключенный первым входом к выходу вольтметра 5, схему

9 сравнения, включенную входами между входом и выходом блока 8 памяти, и блок 10 управления, включенный между выходами цифового фазометра 6 и схемы 9 сравнения, выходы блока 10 управления подключены к второму входу блока 8 памяти и управляющему входу

50 задающего генератора 4, а вольтметр

5 выполнен цифровым.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии выставляется нижняя частота исследуемого изделия, каким является пьезоэлектрический преобразователь 1. Электрический сигнал от задающего генератора 4 пода: ется в первую диагональ измерительного моста, параллельную балансировочному потенциометру 3 и через конденсатор 2 питает пьезоэлектрический преобразователь 1. С помощью балансировочного потенциометра 3 Ьалансируют измерительный мост, добиваясь во второй диагонали минимального напряжения, которое контролируется по вольтметру 5. Плавно, автоматически изменяют частоту задающего генератора 4 с помощью блока 10 управления.

При напичии механического резонанса исследуемого пьезоэлектрического преобразователя 1 происходит разбалансировка измерительного моста и во второй -его диагонали появляется напряжение с. фазовым сдвигом, стремящимся к 90 . При достижении фазового сдвио га, близкого к 90О, по команде с блока 10 управления с заданной программой и тактовой частотой выдается сигнал на дискретное переключение частоты задающего генератора 4 и на запись показаний цифрового вольтметра запись показаний цифрового вольтметра 5 в блок 8 памяти, работой которого управляет блок 10 управления.

Схема 9 сравнения производит сравнеI ние текущего значения измеряемого напряжения каждого очередного такта с предыдущим значением напряжения.

Сравнение и соответствующее переключение задающего генератора 4 происходит до тех пор, пока последующее текущее значение напряжения не станет меньше предыдущего, записанного в блоке 8 памяти. В этом случае с блока 10 управления выдается команда на задающий генератор 4, которая возвращает его на один такт и останавливает все устройство. Эта же команда подается на вход внешнего управления частотомером 7, останавливая его. Частота, зарегистрированная частотомером 7 является резонансной частотой исследуемого пьезоэлектрического преобразователя 1.

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства достигается путем повышения точности измерения резонансной частоты исследуемого пьезоэлектрического преобразователя и точного фиксирования максимальной амплитуды при резонансе, а также путем автоматизации всего процесса измерения..

945679

5 формула изобретения

Ф 1

Составитель А.Шман

Редактор Н.Лазаренко Техред И.Надь . Корректор В.Бутяга

Заказ 53

59 Тираж 07 одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППИ Патент, г. жгород, ул. Проектная, Устройство для измерения резонансной частоты изделий, содержащее пьезоэлектрический преобразователь, конденсатор и балансировочный. потенциометр, соединенные по схеме измерительного моста, включенный в его диагональ задающий генератор, первый выход которого подключен к точке соединения конденсатора с одним из контактов балансировочного потенциометра, второй - к точке соединения пьезоэлектрического преобразователя с другим контактом балансировочного потенциометра, и вольтметр, соединенный входом с подвижным контак.том балансировочного потенциометра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьыения точности измерений, оно снабжено фазометром, включенным между первым выходом задающего генератора и входом вольтметра, частотомером, включенным между первым вхохом цифрового фазометра и управляюs щим входом задающего генератора, блоком памяти, подключенным первым входом к выходу вольтметра, схемой срав" нения, включенной входами между первым входом и выходом блока памяти, 1в и блоком управления, включенным между выходами цифрового фазометра и схемы сравнения, выходы блока управления подкпючены к второму входу блока памяти и управляющему входу зада15 ющего генератора, а вольтметр выпол" нен цифровым.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

20 и 645037, кл. G О1 Н 13/00, 1975 (прототип).