Способ измерения вибрационного ускорения и устройство для его осуществления

Способ измерения вибрационного ускорения и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствамдля измерения виброускорения, и предназначено для использования дри калибровке виброизмерительных преобразователей ускорения или виброиспытаний изделий на вибрационных стендах. Целью изобретения является сокращение времени измерений и повышение досто - . верности результатов измерений параметров вибросигналов. Способ измерения вибрационного ускорения заключа ется в том, что в объекте возбуждают механические колебания, преобразуют их в ряд перемещающихся через заданную точку контрастных полос и подсчитывают число этих полос за интервал времени, прямо пропорциональный , частоте возбуждаемых механических колебаний. Для реализации этого способа устройство содержит генератор синусоидального сигнала, возбудитель вибрации с преобразователем механических колебаний, первый ключ и счетчик , соединенные последовательно, первый триггер, подключенный выходом к второму входу первого ключа, второй ключ, одним входом подключенный к выходу генератора, а выходом - через третий ключ присоединенный к входу реверсивного счетчика, тактовый генератор , управляющим входом соединенньй с выходом второго триггера, а выходом - с третьим ключом и первыми входами обоих триггеров, четвертый ключ, через который генератор сброса § подключен к входу обратного счета реверсивного счетчика. Количество полос , проходящих через заданную точку, преобразуется фотодиодом в электрические импульсы. Частота и уровень механических колебаний, создаваемых возбудителем, задаются генератором синусоидальных колебаний. На возбудителе установлен преобразователь механических колебаний, на выходе которого число импульсов соответствует, числу контрастных полос. Количество импульсов подсчитывается счетчиком. Интервал времени подсчета импульсов задается ключом с помощью реверсивного счетчика, тактового генератора, генератора сброса, двух триггеров и трех ключей. 2с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Ю м

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 G 01 Н 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТХРЫТИЙ (21) 3853896/24-28 (22) 05.11.84 (46) 23.11.88. Бюл. 1"- 43 (72) Б. Е. Глазман, А. Д. Голдобин и IO. А. Грузов (53) 534.6(088.8) (56) Контрольно-измерительная техника. — Зкспресс-информация ВИНИТИ, вып. 34, 1972, с. 38.

Авторское свидетельство СССР

У 920398, кл. G Ol Н 9/00, 1980. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИОННОГО

УСКОРЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ ЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам для измерения виброускорения, и пред" назначено .для использования при калибровке виброизмерительных преобразователей ускорения или виброиспытаний изделий на вибрационных стендах. Белью изобретения является сокращение времени измерений и повышение досто.- . верности результатов измерений параметров вибросигналов. Способ измерения вибрационного ускорения заключа ется в том, что в объекте возбуждают механические колебания, преобразуют их в ряд перемещающихся через заданную точку контрастных полос и подсчитывают число этих полос за интервал времени, прямо пропорциональный частоте возбуждаемых механических .колебаний. Для реализации этого способа устройство содержит генератор синусоидального сигнала, возбудитель вибрации с преобразователем механических колебаний, первый ключ и счетчик, соединенные последовательно, первый триггер, подключенный выходом к второму входу первого ключа, второй ключ, одним входом подключенный к выходу генератора, а выходом — через третий ключ присоединенный к входу реверсивного счетчика, тактовый генератор, управляющим входом соединенный с выходом второго триггера, а вы" ходом — с третьим ключом и первыми входами обоих триггеров, четвертый ключ, через который генератор сброса

8 подключен к входу обратного счета реверсивного счетчика. Количество полос, проходящих через заданную точку, р преобразуется фотодиодом в электрические импульсы. Частота и уровень механических колебаний, создаваемых возбудителем, задаются генератором синусоидальных колебаний. На возбудителе установлен преобразователь механических колебаний, на выходе ко- ®11 торого число импульсов соответствует, © числу контрастных полос. Количество 41 импульсов подсчитывается счетчиком, Интервал времени подсчета импульсов задается ключом с помощью реверсивного счетчика, тактового генератора, генератора сброса, двух триггеров и .трех ключей. 2 с. и 1 s.ï. ф-лы,, ф)

:1 ип.

1439412

Изобретение Относится к измеритель ной технике, а именно к средствам для измерения виброускорения, и предназначено для использования при калибровке виброиэмерительных преобразователей ускорения или виброиспытаний иэделий на вибрационных стендах.

Цель изобретения — сокращение времени измерений и повьппение достоверности результатов измерений.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения вибрационного ускорения.

Устройство содержит генератор 1 синусоидального сигнала, возбудитель

2 вибрации с преобразователем 3 механических колебаний, гврвьй ключ 4 и счетчик 5, соединенные последовательно, первый триггер 6, подключенный 20 выходом к второму входу первого ключа 4, второи ключ 7, Одним входом подключенный к выходу генератора 1, а выходом через третий ключ 8 подсоединенный к входу прямого счета ре- 25 версивного счетчика 9, тактовый генератор 10, управляющим входом соединенный с выходом второго триггера 11, а выходом — с третьии ключом 8 и первбми входами обоих триггеров б и 11, Зц четвертый ключ 12, через который генератор 13 сброса подключен к входу обратного счета реверсивного счетчика 9.

Способ измерения вибрационного ускорения реализуют следующим образом.

Возбуждаеиые механические колебания преобразуют в ряд перемещающихся через заданную точку контрастных по- О .лос и подсчитывают число этих полос в единицу времени.

Зависимости пиковых значений параиетров синусоидальных механических колебаний при измерении кж интерференциоиныи измерительным преобразователем от длины волны Л лазера, частоты Р сиены,контрастньж полос и частоты f виброколебаний выражаются следующими уравненияии:

Амплитуда колебания S == S

Скорость виброколебаний V = 20fS ;

Ускорение виброколебаний Б =

4Н f Б

Делая дальнейшие преобразования, имеют

Б = 4 lt f Sc, = 211 fSî 2li f:=- 2I f V

Известно, что

ЛР

S д 8

Тогда, исходя из Т = —, где Т— период колебания, можно записать

S = — F Т

Л

8 ь

j = )p f.

Указанные уравнения свидетельствуют о том, что при измерении амплитуды виброколебаний импульсы F подсчитываются за время, пропорциональное периоду Т колебаний вибростола; при измерении скорости виброколебаний импульсы Р подсчитьваются в, течение

ЛЛ постоянного интервала времени (независимо от частоты колебаний); при измерении ускорения мпульсы Р подсчитьпзаются за время, пропорциональное частоте f колебаний.

Таким обраэои, для измерения виброускорения подсчет числа перемещающихся полос производится за интервал временн, прямо пропорциональный численному значению частоты возбуждаемых механических колебаний.

Измерение осуществляют следующим образом.

Возбуждаемые механические колебания преобразуют с помощью интерференционного преобразователя, световой решетки или другим способом в ряд перемещающихся контрастных полос.

Количество полос, проходящих через данную точку, фиксируется, например, фотодиодом, преобразующии полосы в электрические импульсы, Частота и уровень механических колебаний, создаваемых возбудителем 2, задаются генераторои 1 синусоидального сигнала.

На возбудителе 2 установлен преобразователь 3 механических колебаний, на выходе кОторогО число импульсов coot ветствует числу контрастных полос, проходящих в точке установки элемеЬ13о, « ", та, фиксирующего полосы. Количество импульсов подсчитывается счетчиком 5.

Интервал времени подсчета импульсов задается ключом 4 с помощью реверсив5 ного счетчика 9„тактового генератора 10, генератора 13 сброса, двух триггеров б и 11 и трех клкчей 7, 8и12.

Дпя начала цикла измерений на втс-10 рой триггер ll î- внешнего устройства подается ".пульс запуска. Триггер

l! открывает второй ключ 7, и -.«пульсы с генератора 1 синчсоидальнсго сигнала поступают на третий ключ 8, а с него — на вход прямого счет=: реверсивного счетчика 9. Время, в течение которого открыт третий ключ 8, определяется тактовым генератором

10, запускаемым при включении тригге- 2п ра 11, По окончании импульса -.àêòo=-агс генератора, дпитепьность катсрсгс выбрана в общем случае равной 1 с, выключается триггер 11, запирается 25 ключ 8 и прекращаетс.я подсчет ж.пульсов генератора 1.

Па истечении времени счета импульсов генератора 1 синусоидальнсго сигнала в реверсивном счетчике 9 записы- 30 вается число, соответствующее частоте генератора 1 или, что та же самое, частоте воспроизводи«ой вибрации.

Задним фронтом импульса тактового генератора 1G включается три-. гер 6, который открывает ключ 4 для подсчета импульсов преобразователя 3 счетчиком 5, Одновременно через ключ 12 на вход обратного счета реверсивного счетчика 9 поступают «п«пульсы с ге- дб нератора 13 сброса и в нем происходит сброс записанного ранее числа.

При обнулении счетчика 9 выключается триггер О прекращается подсчет импульсов с преобразователя 3, и вклю- 45 чается тригг"=-р 11, автоматически повторяя цикл измерений.

Ро окончания следующего цикла на счетчике 5 индицируется число, соответствующее воспроизводимому возбудителем 2 вибраускорению, Запись в реверс1юный счетчик 9 импульсов, число которых всегда соответствует частоте воспроизводимой вибрации, и псследуюпцФ сброс зтогс числа генераторам 13 сброса с постоянной частотой до обнуления позволяют получить интервал времени счета импульсов преобразователя 3, прямо пропсрцианальны i частс тс воспроизводимой вибрации, «!Ля того, чтобы показа«1ия cHPT IIка 5 численно соответствовали вибрсускорению, частота генератора сброса палжна быть выбрана из условия

Л «« и =Е 1О«

2 где f — частота генератора сброся, Гп;

T« — целое числа, выбираемое в соответствии с измеряемым ци»пазонсм вибраускорения и требуемой точностью измерения, Вазможность непосрецственнагс отсчета виброускарения воспроизводимых механических колебаний позволит сскратить время, затрачиваемое на измерения, .H время испытаний изделий или калибровки виброизмерительных 1«ресб— ра-al«aIeëe!=... а также повысить дсс;<— верность измерений за счет исключения сп раций измерения частоты всспрО11зв Оди« 1сй в«1б рации H p B Tib «ей««пей математической обработки результ, Tol измерений.

Ф с р и у л а и з а б р е тенин !

-. Спсссб измерения вибрациснного ускорения, заключающийся ь том, что

В Об«ьекте Всзб5 кдают механические кОлебания, преОбраз)ют,«х 1- ремещающихся через заданную тс «ку контрастных полос и подсчитывают чис-. ла зтих палас В заданньп1 интервал времени, o I ë и чающий с я тем, чта, - целью сокращения гремени и повьппения достоверности результатов измерения, временной интервал выбирают пряма пропорциональным численному значению частоты возбуждаемых механических колебаний.

2.,устройства для измерения вибрационнога ускорения, содержащее последовательно соединенные генератор синусаидальных сигналов, возбудитель вибрации с преобразователем механических колебаний и индика- îð,,с т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с. целью измерения виброусксрения, она снабжена первым клячам„ выход которого соединен с индикатором, первым тригге- рам, вторым тр:-и герсм, тактовым генератором, последовательно соединенными вторым ключо 1, третьим ключам, pei-epn P<

Е=K 10 —,1, частота. генератора сброса, Гц 4 коэффициент, учитывающий saданную систему единиц; целое число, выбираемое в зависимости от диапазона измеряемых ускорений и требуемой точности измерения; расстояние между контрастными полосами, мкм. гдеКСоставитель А. Елкин

Редактор A. Ко эориз Техред M . .Дидык Корректор В, Гирняк

Заказ 6066!39 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 14 сивным счетчиком, выход которого соединен с первыми входами обоих триггеров, последовательно соединенными генератором сброса и четвертым ключом, выход которого соединен с входом обратного счета. реверсивного счетчика, выход первого триггера соединен с вторыми входами четвертого и первого ключей, выход генератора синусоидаль-! ных сигналов соединен с первым входом второго ключа, а выход второго триггера - с вторым входом второго ключа и управляющим входом тактового генератора, выход которого соединен с вторым входом третьего ключа и вторыми входами первого и второго триггеров, а индикатор выполнен в виде счетчика с цифровой индикациеи.

3. Устройство по и. 2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени измерения и повы39412 6 шення надежности считывания результатов, показания счетчика приводят к соответствию численного значения

5 воспроизводимого ускорения заданной системы единиц, для чего частоту генератора сброса выбирают из соотношения