Устройство для измерения вибраций

Устройство для измерения вибраций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерений путем обеспечения совмещения центров сканирования и вибраций объектов. Устройство содержит последовательно установленные и оптически связанные блок формирования светового знака, отражающую поверхность 4 на объекте, диафрагму 5 и фотоприемник 7, выход которого связан с последовательно установленными первым избирательным усилителем 8 и фазовым детектором 9, выход которого является выходным сигналом виброизмерений. Для формирования светового знака используется экран с прорезью в виде прямоугольника. С целью компенсации помех в светооптическом тракте устройство содержит последовательно установленные второй избирательный усилитель 14, выпрямитель 15, пиковый детектор 16, сумматор 17 и блок 18 изменения яркости света, связанный с источником 1 света. Для повышения точности измерений путем компенсации знакопостоянных и низкочастотных смещений объекта относительно измерительной системы в устройство введены последовательно соединенные фильтр 10 низкой частоты, усилитель 11 постоянного тока, реверсивный электродвигатель 12. При смещении объекта относительно нулевого, центрального положения на выходе фазового детектора 9 появляется сигнал, поступающий на фильтр 10 низкой частоты и на реверсивный электродвигатель 12, перемещающий платформу 22. Полярность включения усилителя 11 постоянного тока и электродвигателя 12 такова, что смещения объекта компенсируются смещением в ту же сторону платформы 22. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.SU„„1499118 A 2 (5ц 4 с 01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

t (61) 1239522 (21) 4185557/24-28 (22) 26.01.87 (46) 07.08.89.Бил. ¹ 29

<71) 1 осковский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе (72) Б.N.Ëîñüåâ, Б.Н.Краснолуцкий, Г.И.Крыщенко, В.Л.Симонов и И.Л.Новичков (53) 531.7.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1239522, кл. G 01 В 21/00, 1984.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБГАИИ! (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения — повышение точности измерений путем обеспечения совмещения центров сканирования и вибраций объектов . Устройство содержит последовательно установленные и оптически связанные блок формирования светового знака, отражаищуи поверхность

4 на объекте, диафрагму 5 и фотопри1499118 емник 7, выход которого связан с последовательно установленными первым избирательным усилителем 8 и фазовим детектором 9, выход кбторого является выходным сигналов виброизмерений.

Для формирования светового знака используется экран с прорезью н виде прямоугольника . С целью компенсации помех в светооптическом тракте устройство содержит последовательно установленные второй избирательный усилитель 14, выпрямитель 15, пиковый детектор 16, сумматор 17 и блок

18 изменения яркости света, связанный с источником 1 света. Для повишения To tllooTH измРрРний нутРм ком||Рн сации знпкопостолнных и низкочастот11? 1х Г ? | сз щ с. | 1 и Й О б ъ е к т а o T H o c H T e JI b Ho и з мерительной системы в устройство введе??ы последовательно соединенные фильтр 10 11?t.|кой частоты, усилитель

11 ??ос тол||ного тока, реверс ивный ..?лектродвигатель 12. (lри с мещении объек f;l от??осительно нулевого центрального положения на выходе фазового детектора 9 появляется сигнал, поступающий на |?зил?.тр 10 низкой частоты и на реверсивний электродвигатель 12, перемещающий платформу 22. Поллрность включения усилителя 11 постоянного тока и электродвигателя 12 такова, что смещения объекта компенсируютсл смещением в ту же сторону платформы 22, 4 ил.

Изобретение относится к контропьно-измерительной технике, может ?5 быть использовано при автоматических бесконтактных виброизмерен:|ях lt л?зззлется усовершенствованием устройства .по авт. св. 11 1239522.

Цель изобретения — повьп|ение точ- >0 ности измерений путем совмещения центров сканирования и вибрации объектов.

На фиг.! представлена блок-схема устройств»; на фиг,2 — вид Л на

35 фиг . 1; ?Ia фиг . 3 — завис||мости амплитуд первой и второй г армопичс ских

С О С т а В Л л| Х,||Х е И Г и а Л З |?ЗО т О П Р И Р МП ??К а от перемещения по оси X светового знака; ||а фиг . 4 — зависимость выходного напряжения устройства от положения по оси Х светового знака.

Устройство содержит последовате Ib но установленные и оптически связанные источник 1 света, экран 2 с про- 45 резью, объектив 3, отражащую поверхность 4, связанную с объектом, диафрагму 5, в последней имеется круглое. отверстие — элемент 6 изображения, фотоприемник 7, пос,педовательно уста50 новленные и электрически связанные первый избираTельный усилите Iü 8, фазовый детектор 9, фильтр 10 низкой частоты, уси IHTpëü 11 г|остоянного тока и реверсивный электродвигатель 12, 55 на валу которого укреплен винт 13 червячной передачи, вход первого избирательного усилителя 8 соединен с Ht.trio Iott фотопр?|ем??ика 7.

Устройство также содержит соедиttB?t?thte. последовательно второй избира—

Тр tü?tûé усилитель 14, выпрямитель 15, пиковый детектор 16, сумматор 17, б.пок 18 изменения яркости света, соедине?1??ый с источником света, генератор 19 ottopHOI напряжения. Вход

?зторого избирательного уси.?ителя 14 соединен с выходом фотоприемника 7.

Вь?ход гР??ератора 19 опорного напряже||ил r oep t t

Кроме того, устройство содержит платформу 22, на которой укреплены диафрагма 5, фотоприемник 7 и модулятор 21, платформа 22 закреплена на гайке ?3 червячной передачи.

Устройство работает следующим образом.

С помощью источника 1 света, экрана 2 с прорезью и объектива 3 создаетсл световой знак, который проецируется в плоскость диафрагмы 5, после отражения световых лучей от поверхности 4 на объекте. Модулятор 21 согласно сигналу, например синусоидальному, с генератора 20 модулирующего напряжения производит сканирование, т.е. возвратно-поступательное перемещение диафрагмой 5 светового знака.

1499118 (. игнлл AoTollpftcEIIIHKл 7 и.(BBт

cE)A)tiHIIIt спектр, с .держащий кратные жс ние r oo T«pтствус т центру сканиронания диафрл гми 5 . Зависимости пв р«ой и второй гармонических сост(3()л(3(щих от интенсивности светового поток;) имеют характер прямой Etpnttnp((floIta 3ьности при любом и. 3о3се33«33 с бъе сга нследст«ие прямой пропорциональной элнисимости сигналя фототокл от освещенности фотоприемника. Поскольку указяггные пикон!)с з!3(3че3333я второ(! гармонической состлнлян))((ей и((еют место при нулевых смек(ениях объекта

25 и зависят только от интенсивности светового потока, эти пиковые значения иcEïlîoEëIEü«óþòtlÿ для компенсации ко35 лебяний интенсивности светового потока

Сигнал фотоприеMIIIÇKQ 7 подается на вход BTopol о избирлтельногo усидителя 14, настроенного на удвоенную частоту скяниро«лния, далее через

«ипрямитель )5 и пиковий детектор

16 склядинлется ня с.уммяторе 17 со знаком минус с с33гн;(лом генсрятора 19 опорного напряжения. При изменениии в какук)-либо сторону и«теис ивности ctteTo«orn потока, попадающ-.ãî на нл фотоприемник, и.(меняется B ту же сторону величина сиг33ял;3 с пикового детектора )6, однлко вследствие суммирования с отрицательным знаком на суммзторе )7 изменение сигнала пос40 леднего имеет место « протинсположную сторону. Сигнал генератора 19 выбирается ранним по модулю сигналу пиконого детект:)ря )() при ooTBBTcT ни« сигналя пос » диего эталонному з33лчению интенсивности световогo по— гармонические состлвляln(яие, н частности первую и «торую. Зависимости

5 первой 1) f и второй 1) f гармоничес I 7 кHx состлг(ляющих сиг3(лл1 фотоприемника от смещения по оси Х снетог ого знака при вибрациях объекта предстан(ечи на фиг.3. Сигнал фотоприемника 7 )ð дается на первый изб)3(рятельный усилитель 8, настр; ечний ня частоту сканирования, детектирует(я н фазовом детекторе 9 и является выходным сигналом «ибро)(эмерений. Вторая гармони)еская соста«.3яющяя имеет максимальное с,пиковое) энлчение при нулевых смещениях объекта, т.е. при нулевом центральном положении с«сто«ого знака по оси Х. Укл-3л(п(с)е нулевое поло- -О токл, т. е. при отсутс T«ftf» колебаний интенсивности светового потока.

Сигнал сумматора поступает на блок 18 изменения яркости света, осуществляющий компенсацию помех в снетооптическом тракте путем изменения яркости источника 1 света. С помощью фильтра 10 ни кой частоты из выходного си нала фазового детектора 8 выделяется постоянная, а также низко(ясотная составляющ(ая, поскольку частота среза фильтра низкой частоты выбирается около 0,5-1 Гц.

Указанные сигналы, например постоянная составляю(3(ля, появляются в

Ьг)ходком спг33лле фазового детектора (3 том случае, если центр колебаний светового знака (имеющих место от вибраций объекта) не совладает с центрсм сканиронания диафрагмой () )иг.2). Пентрлльное положение светоBot n з(3лкз в указанном случае показано и нктиром. Пя фиг.4 несовпаде3(ие центров сканирования и вибрации глкжp. показано пунктиром, здесь же показано появление постоянной состав3-,яющей нл выходе фазового детектора, Полярность включения усилителя 11 поспостоянного тока и эчектроднигателя

12 нибряни тлк, чтобы при появлении с33! наля нл входе усилителя постоянного тока платформа 22 перемещалась до со«падения центров сканиронания и вибрации.

Таким образом, организуется следящая обратная связь, в результате чего компенсиру. тся знакопостоянные и низкочастотные смещения объекта.

Путем совмещения центров сканирования и вибрации обеспе (ивяются работа устройства в области линейной измерительной характеристики, а также точная компенсация яркостньж искажений источника тока.

Формула изобретения

Устройство для измерения вибраций по авт.св. )) 1239522, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью поньппения точности, оно снабжено последовательно соединенными фильтром низкой частоты, усилителем постоянного тока и реверсивным двигателем, вхОд фильтра низкой частоты соединен с вЫходом фазового детектора, а фотоприемник с диафрагмой и модулятор установлены с во-,можпостью перемещения в плоскости диа(3)рягм)!.

1499!18

ВиА

Составитель О.Несова

Редактор А.Козориз Техред Л.Сердюкова К рр т р Н.Борисова

Заказ 4677/36 Тирам 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Умгород, ул. Гагарина, 101