Устройство для испытаний изделий на резонансной частоте

Устройство для испытаний изделий на резонансной частоте

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРС СТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ . ИЗДЕЛИЙ НА РЕЗОЙАИСНОЙ ЧАСТОТЕ, содержащее выходной электромеканический преобразователь, вкодной механоэлектрическйй преобразователь, нелинейный элемент, интегратор к реверсивный мостовой переключатель, у которого одна диагональ включена ttexfsy рыходом нелинейного элемента и входом интегратора, а другая диагональ подключена к выходам преобра зователя напряжения в разнонаправ ленные токи, вход которого присоединен к выходу источника питающего напряжения, отличающее-, с я тем, что, с .целью автоматизации испытаний, в том числе в полевых -условиях, путем обеспечения допускового контроля по значениям iчастот резонансных колебаний испытуемых изделий, э устройство-введены Два компаратора, первые входы которых соединены с выходом интегратора , а вторые входы соединены с вторым и третьим выходами источника питающего напряжения, дифференцирующая цепь, вход которой соедиW нён с выходом нелинейного элемента, схема И-НЕ, входы которой соединены с выходами компараторов и выходом дифференцирующей цепи, триггер, у которого счетный вход соедяяен с выходом схемы Й-НЕ, а установочный вход подключён к выходу нелинейного элемента, индикатор попадания в заданныйДиапазон значений сд нанснвсс частот, подключенный к вы00 ходу тригге1ра. эо 00 0

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИА ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (1 I) 4 511 G 01 М 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР по делАм изоБРетений и отнРытий (21) 3589018/ 18-28 (22), 06.05.83 (46) 30.05.85. Бюл. В 20 (72) В.П. Большаков, Д.Н. Панферов и И.Г. Спирт (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина), (53) 534 .8(088 .8) (56) 1. Никитин К, Установка килогерцового диапазона для автоматического измерения внутреннего тре-. ния и модуля IOara. — "Заводская. лаборатория", 1982, т. 48,,0 5, с. 76-49. .2. Авторское свидетельство СССР

Ф 894392, кл. С 01 М 7/00, 1981 ° . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

ИЗДЕЛИЙ НА РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЯ, .содержащее выходной электромеханический преобразователь, входной мЕханоэлектрическйй преобразователь, нелинейный элемент,.интегратор и реверсивный мостовой переключатель, .у которого одна диагональ включена, между выходом нелинейного элемента и входом интегратора, а другая диагональ подключена к выходам преобразователя напряжения в разнонаправ:ленные токи, вход которого присоединен к выходу источника питающего напряжения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с,целью автоматизации испытаний, в том числе в полевых условиях, -путем обеспечения цопускового контроля по значениям частот резонансных колебаний испытуемых иэделий, s устройство введены два компаратора, первые входы которых соединены с выходом интегра.тора, а вторые входы соединены с вторым и третьим выходами источника питающего напряжения, дифференцирующая цепь, вход которой соединен с выходом нелинейного элемента, схема И-НЕ, входы которой соединены с выходами компараторов и выходом дифференцирующей цепи, триггер, у которого счетный вход соединен с выходом схемы И-НЕ, а установочный вход подключен к выходу нелинейного элемента, индикатор попадания в заданный диапазон значений peso-." нанснвас частот, подключенный к выходу триггера.

1158882

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля качества изделий или определения характеристик изделий по значениям частот их ре- 5 зонансных колебаний.

Известна установка килогерцевого диапазона для автоматического измерения логарифмического декремента и модуля Юнга в образцах ци- 10 линдрической формы при возбуждении

P в них резонансных изгибных колебаний основного тона, состоящая из усилителя, блока автоматической регулировки усиления, возбуждающего 15 и приемного электромагнитных преоб-, разователей, дискриминатора, частотомера, осциллографа, измерительного усилителя, самописца и стрелочного индикатора измеряемой амплиту- щ ды 1.1) .

Недостаток установки заключается в сравнительной сложности, позволяющей применять ее лишь для лабораторных испытаний. 25

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для испытаний изделий на резонансной частоте, содержащее выходной электромеханический преобразователь, входной мехаоэлектрический преобразователь, нелинейный элемент, интегратор и реверсивный мостовой переключатель, у которого одна диагональ включена между выходом нелинейного элемента и входом

35 интегратора, а другая диагональ подключена к выходам преобразователя напряжения в разнонаправленные токи, вход которого присоединен к выходу источника питающего напряжения 2 .

Недостатком данного устройства является то, что о попадании значений частоты в заданные границы оператор может судить в результате сопоставления измеряемых частиц с заданными граничными, вследствие чего снижается достоверность контроля.и затрудняется автоматизация испытаний, в том числе в полевых условиях.

Цель изобретения — автоматизация испытаний, в том числе в полевых условиях, путем обеЧпечения дапус- 55 кового контроля по значениям частот резонансных колебаний испытуемых изделий.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для испытаний изделий на резонансной частоте, содержащее выходной электромеханический преобразователь, входной механоэлектрический преобразователь, нелинейный элемент, интегратор и реверсивный мостовой переключатель, у которого одна диагональ включена между выходом нелинейного элемента и входом интегратора, а другая диагональ подключена к выходам преобразователя напряжения в разнонаправленные токи, вход. которого присоединен к выходу источника питающего напряжения, введены два компа-, ратора, первые входы которых соединены с выходом интегратора, а вторые входы соединены с вторым и третьим выходами источника питающего напряжения, дифференцирующая цепь, вход которой соединен с выходом нелинейного элемента, схема И-НЕ, входы которой соединены с выходами компараторов и выходом,дифференцирующей цепи, триггер, у которого счетный вход соединен с выходом

I схемы И-НЕ, а установочный вход подключен к выходу нелинейного элемен- та, индикатор попадания в заданный диапазон значений резонансных частот, подключенный к выходу триггера.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие работу отдельных блоков устройства.

Устройство для испытаний изделий на резонансной частоте содержит выходной электромеханический преобразователь 1, входной механоэлектрический преобразователь 2, нелинейный элемент 3 с релейной характеристикай, интегратор:4, реверсивный мостовой переключатель 5, у которого одна диагональ. включена между выходом нелинейного элемента 3 и входом интегратора 4. а другая диа— гональ подключена к выходам преобразователя 6 напряжения в разнонаправленные токи, который присоединен

K выходу источника 7 пйтающего напряжения, два компаратора 8 и 9, первые входы которых соединены с выходом интегратора 4, а вторые входы соединены с вторым и третьим выходами источника 7 питающего напряже3 1158882 ния, дифференцирующую цепь И, вход, в которой соединен с выходом нелиней- н ного элемента 3, схему И-НЕ 11, входы которой соединены с выхода| |и ком- о параторов 8 и 9 и выходом дифференци- у рующей цепи 10, триггер 12, у кото- л рого счетный вход соединен с вы- с ходом схемы И-НЕ 11, а установочный 8 вход подключен к выходу нелинейного элемента 3, и индикатор 13 попадает 10 т в 13 попадания в заданный диапазон + значений резонансных частот, подклю- д ченный к выходу триггера 12. г

Устройство работает следующим! .Ф образом. 1$ т

Перед включением устройства к испытуемому изделию подсоединяют преобразователи 1 и 2, в результате чего образуется замкнутый автоколе/ бательный контур из блоков 1-5 и изделия. При включении устройства

1 в этом автоколебательном контуре возникают колебания с частотой, определяемой резонансной частотой основного тона испытуемого изделия.

Амплитуда колебайий испытуемого изделия зависит как от его свойств, так и .от величины сигнала с выхо-.

1 да интегратора 4, который преобразователем 1 преобразуется в уси- .. лие, прикладываемое к изделию. Амплитуда треугольного сигнала на выходе интегратора 4 определяется величинами токов, поступающих через переключатель 5. Реверсивный мостовой переключатель 5 работает синфазно с переключениями нелинейного .элемента 3, обеспечивая поочередное подключение входа интегратора 4 к выходам преобразователя

6, преобразующего напряжение с выхода источника 7 в разнонаправлен ные токи одинаковой величины. Пе ред началом испытаний различных типов изделий, которые характеризуются различными значениями резонансных частот основного тона производят .настройку устройства . на. определенную амплитуду U сигнала на выходе интегратора 4. Укаэанная настройка обеспечивается регулировкой напряжения U (фиг. 2).

При этом при неизменной величине

U определенному уровню напряжения

П|и соответствует свое значение частоты Г| колебания в автоколебательяом контуре устройства. После настройки можно проводить допуско- .„ ф ой контроль по значейиям резонансьгх частот основного тона испытуемых изделий. Например, требуется тсортировать изделие, у которого казанные частоты отличаются не боее íà р20% от значения f . В этом лучае к входу первого компаратора прикладывается напряжение U„ (1-0,20) U, а к входу компараора 9 — напряжение U = (1 +

0-,20) О+! . Если у испытуемых иэелий резонансные частоты основноо тона не отличаются более чем на

20% от значения f„, то, следоваельно, амплитуда Ug сигналов на выходе интегратора 4 находится в пределах U c U (П. Тогда за счет, поступления на входы схемы И-НЕ fi сигналов, вид которых показан на

2о фиг. 3, на выходе схемы 11 формируется уровень "0". Этим сигналом в т! !!

0 устанавливается триггер 1 2, что вызывает высвечивание индикатора

1 3 попадания в заданный диапазон

25 эначе ний резонансных частот . В с ос ". тояние "1 " триггер 1 2 переводится сигналом отрицательной полярности с выхода нелинейного элемента 3, поступающим на установочный вход триггера . В ре з ультате к индикатору 1 3 прикладываются импульсы с частотой, совпадающей с резонанс " ной частотой испытуемого изделия .

При включении в автоколебательный, контур испытуемого изделия, у которого резонансная,частота основного., тона меньше значения f на 20 и более, на выходе интегратора 4 формируются сигналы с амплитудой, превышающей величину U . Поэтому на . выходе компаратора 9 формируются !! !! уровни 0 и следовательно нэ вы ходе схемы 1 1 будет " 1 " (также как и на выходе триггера 1 2) . В резуль-

45 тате индикатор 13 высвечиваться н . е будет. Если в автоколебательный контур включается изделие, у которого резонансная частота основного тона больше значения f, на 20 и

О более, то на выходе интегратора 4 формируются треугольные импульсы с амплитудой, меньшей величины U .

Поэтому на .выходе первого компаратора 8 будет уровень, близкий по уровню к "0", .и, следовательно, на выходе схемы 11 будет "1" (также как и на выходе. триггера 12).

В результате индикатор 13 высвечиваться не будет.

1158882 Основным преимуществом изобрете ния является то, что о значении резонансной частоты основного тона испытуемого изделия можно судить ,по амйлитуде сигнала на выходе интегратора 4. При превышении резонансными частотами заданных .отклонений амплитуда сигнала на выходе интегратора 4 также выходит из заданных границ, что выявляется первым и вторым компараторами. Поэтому допусковой контроль по значениям частот

3 резонансных колебаний основного тона можно проводить. без использования измерительной частоты и временных интервалов.

1158882

1158882

Составитель А. Чистяков

Редактор Ю. Ковач - Техред Л.Михей Корректор В. Бутяга

1 . Заказ 3577/42 Тираа 897 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитеТа СССР по делам изобретений и открмтий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

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