Электродинамический градуировочный вибростенд

Электродинамический градуировочный вибростенд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам поверки и градуировки виброизмерительных преобразователей. Цель изобретения - повышение точности градуировки путем исключения погрешности, обусловленной наклонами вибростола. Это достигается тем, что измерение параметров движения вибростола осуществляется в четырех точках измерителямиперемещений , установленными на вибростоле в плоскости , перпендикулярной направлению его движения, равноудаленными от оси подвижной катушки и размещенными на взаимно перпендикулярных осях. Из зарегистрированных сигналов формируется сигнал, обусловленный наклонами вибростола , и сигнал, характеризующий уровень колебаний. Первый из этих сигналов вычитается из сигнала, снимаемого с градуируемого вибропреобразователя, что повышает точность градуировки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 M 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4712452/28 (22) 30.06.89 (46) 23.05;91. Бюл, М 19 (72) В.Н,Некрасов, С.В,Сергеев и С.Н.Лукашенко (53) 531.232(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1073593, кл. G 01 M 7/00, 1982, Авторское свидетельство СССР

hL 902861, кл. В 06 В 1/04, 1980. (54) ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ГРАДУИРОВОЧНЦЙ ВИБРОСТЕНД (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам поверки и градуировки виброизмерительных преобразователей. Цель изобретения — повышение точности градуиравки путем искИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при градуировке низкочастотных высокочувствительных преобразователей.

Цель изобретения — повышение точности градуировки путем исключения погрешности. обусловленной наклонами вибростола.

На чертеже представлена блок-схема электродинамического градуировочного преобразователя.

Электродинамический градуировочный преобразователь содержит магнитопровод

1 с обмоткой подмагничивания, вибростол

2, подвижную катушку 3, установленную в воздушном зазоре магнитопровода 1 и связанную с вибростолом 2, задающий feHepaтор /на чертеже не показан/, подключенный к подвижной катушке 3, четыре измерителя 4-7 перемещений, установленных на вибростоле 2 в плоскости, „„Ы „„1б51124 А1 лючения погрешности, обусловленной наклонами вибростола. Это достигается тем, что измерение параметров движения вибростола осуществляется в четырех точках измерителями перемещений, установленными на вибростоле в плоскости, перпендикулярной направлению его движения, равноудаленными от оси подвижной катушки и размещенными на взаимно перпендикулярных осях. Из зарегистрированных сигналов формируется сигнал, обусловленный наклонами вибростола, и сигнал, характеризующий уровень колебаний, Первый из этих сигналов вычитаЕтся из сигнала, снимаемого с градуируемого вибропреобразователя, что повышает точность градуировки. 1 ил. перпендикулярной направлению его движения. равноудаленных от оси подвижной катушки и размещенных на взаимно перпендикулярных осях, первый дифференциальный усилитель 8. входы которого соединены с противоположно установленными измерителями 4, 5 перемещений, второй дифференциальный усилитель 9, входы которого соединены с измерителями 6, 7 перемещений, первый и второй индикаторы 10.

11 разбаланса дифференциальных усилителей, входы которых подключены к их выходам, первый и второй квадраторы 12 и t3, входы которых соединены с выходами первого и второго дифференциальных усилителей 8, 9, последовательно соединенные первый сумматор 14, входы которого соединены с выходами первого и второго квадра-. торов 12, 13, масштабирующий усилитель

15, первый амплитудный детектор 16, третий дифференциальный усилитель 17 и де1651124

10

20

40

55 литель 18, второй сумматор 19, входы которого соединены с измерителями перемещений 4 — 7, второй амплитудный детектор 20, вход которого соединен с выходом второго сумматора 20, а выход — с вторым входом делителя 18, и третий амплитудный детектор 21, вход которого предназначен для подключения градуируемого вибропреобразователя 22, а выход соединен с вторым входом третьего дифференциального усилителя 17.

Электродинамический градуировочный вибростенд работает следующим образом.

Сигналы с измерителей 4-7 одновременно поступают на вход двух измерительных каналов: канала измерения амплитуды колебательного перемещения вибростола, состоящего из второго сумматора 19 и второго амплитудного детектора 20, и канала измерения амплитуды ускорения, обусловленного наклонами вибростола, состоящего из первого и второго дифференциальных усилителей 8, 9, индикаторов разбаланса

10 11, первого и второго квадраторов 12, 13, первого сумматора 14, масштабирующего усилителя 15 и первого амплитудного детектора.16. Градуируемый вибропреобразователь 17 размещают на поверхности вибростола 2, которому задают возвратнопоступательные движения. При этом с помощью измерителей перемещений 4-7 контролируют колебательные перемещения четырех независимых точек стола, равноудаленных от оси его движения. Среднее арифметическое значение выходных сигналов измерителей перемещений 4-7 вычисляются сумматором 19, далее сигнал подается на вход амплитудного детектора

20. Выходной сигнал амплитудного детектора 20 пропорционален амплитуде колебательных перемещений вибростола 2. Но вибростол 2 иэ-за наличия гибких связей с магнитопроводом 1, при своих перемещениях, кроме поступательных, совершает также наклонные движения, которые, благодаря принципу эквивалентности инерционного и гравитационного воздействия на вибропреобразователь 17 приводят к появлению на,его выходе сигналов, не связанных однозначно с задаваемыми на его входе колебательными перемещениями, т.е. к погрешности градуировки. Поэтому в целях контроля характера движения поверхности вибростола сигналы с противоположно размещенных измерителей перемещений 4, 5 и

6, 7 вычитаются друг иэ друга в дифференцивльных усилителях 8 и 9 соответственно, В результате сигналы на выходе усилителей

8 и 9 пропорциональны разности перемещений противоположных точек вибростола и характеризуют величины наклона его плоскости относительно осей, перпендикулярных линиям, соединяющим соответствующие измерители. Например, выходной сигнал усилителя 8 пропорционален углу поворота плоскости вибростола относительно оси, проходящей через измерители 6 и 7, при этом знак выходного сигнала определяется направлением наклона. Величины выходных напряжений усилителей 8, 9 регистрируются индикаторами разбаланса 10, 11, а также поступают на входы квадраторов 12 и 13.

Показания индикаторов разбаланса 10. 11 используют для статической балансировки вибростола 2 после размещения на нем градуируемого вибропреобразователя 22. Размещение вибропреобразователей, в частности сейсмических, масса которых может достигать 70 кг, приводит к появлению в подвижной системе опрокидывающих моментов, которые, проявляются в виде наклонов поверхности вибростола 2. Для устранения этих статических наклонов преобразователь 17 перемещается по поверхности вибростола 2 до тех пор, пока не найдет то положение, в котором его воздействие на подвижную систему вибростенда минимально. Перемещение происходит последовательно вдоль осей, соединяющих противоположно размещенные измерители до тех пор, пока показания индикаторов разбаланса не обнулятся. После выполнения. операции статической балансировки вибростолу задают колебательное движение, а в дальнейшем измерения производятся в динамическом режиме, При этом в динамическом режиме оценивается модуль величины ускорения. облусловленной наклонами поверхности вибростола во время движения, Это обеспечивается тем, что каждый из сигналов с дифференциальных ycviлителей возводится s квадрат квадраторами

12, 13, затем полученные значения суммируются сумматором 14, Полученный сигнал умножается на масштабный коэффициент, после чего выполняется операция выделения амплитуды сигнала, осуществляемая амплитудным детектором 16. В результате выходной сигнал с амплитудного детектора

16 пропорционален амплитуде ускорения, обусловлен ного наклонами поверхности вибростола 2. Выходной сигнал с амплитудного детектора 21 пропорционален амплитуде ускорения, регистрируемого градуируемым вибропреобразователем 22. которая является суммой нескольких слагаемых; ускорения, обусловленного колебательными движением акоп, ускорения. обусловленного наклонами поверхности вибростолв видак, и ускорения. обусловлен1651124

20

30

50 ного вибрационными и сейсмическими помехами апо . Первое слагаемое является полезным сигналом, а остальные являются помехой, не связанной однозначно с задаваемым вибпропреобразователю входным 5 воздействием, присутствие которой снижает точность градуировки. Если Ь вЂ” задаваемое входное воздействие, амплитуда которого регистрируется с помощью измерителей перемещений 4-7, сумматора 19 и амплитудного детектора 20, то коэффициент преобразования вибропреобразователя 17 определяется выражением

I акол

1Ы 1 при этом погрешность д определения коэффициента преобразования (погрешность градуировки) можно оценить из выражения

I анак I + I апом I

I b I I b) — щ +ар

Путем вычитания из выходного сигнала амплитудного детектора 21, пропорционального регистрируемому вибропреобразователем 17 ускорению, сигнала с выхода амплитудного детектора 16, пропорционального амплитуде а ах, компенсируется первая составляющая погрешности, которая обусловлена наклонами поверхности, котовибростола, что существенно повышает точность градуировки. Операция вычитания осуществляется дифференциальным усилителем 17. При этом сигнал, пропорциональный коэффициенту преобразования градуируемого вибропреобразователя 22, снимается с выхода делителя 18, на вход 3 делимого /первый вход/ которого поступа- ет сигнал С выхода дифференциального усилителя 17, а на вход делителя /второй вход/ — сигнал с выхода амплитудного детектора

20.

Таким образом, предлагаемый электродинамический градуировочный вибростенд позволяет повысить точность градуировки вибропреобразователя путем исключения составляющей погрешности, связанной с наклонами поверхности вибростола. Дополнительным преимуществом предлагаемого вибростенда является возможность проведения и контроля балансировки вибростола в статическом режиме, что также снижает погрешность градуировки при задании виб-ростолу колебательных движений. Операция статической балансировки еибростола производится при каждой смене вибропре. образователя..

Формула изобретения

Электродинамический градуировочный вибростенд. содержащий магнитопровод с обмоткой подмагничивания, вибростол, подвижную катушку, установленную в воздушном зазоре магнитопровода и связанную с вибростолом, задающий генератор, подключеняый к подвижной катушке, и измеритель перемещений вибростола, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности градуировки вибропреобразователя путем исключения погрешности, обусловленной наклонами вибростола, он снабжен тремя измерителями перемещений вибростола, все измерители перемещения установлены на вибростоле в плоскости, перпендикулярной направлению его движения, равноудалены от оси подвижной катушки и размещены на взаимно перпендикулярных осях. первым и вторым дифференциальными усилителями, входы которых соединены с измерителями перемещений, первым и вторым индикаторами разбаланса дифференциальных усилителей, входы которых подключены к их выходам., первым и вторым квадраторами, входы которых соединены с выходами первого и второго дифференциальных усилителей. последовательно соединенными первым сумматором, входы которого соединены с выходами первогс и второго квадраторов, масштабирующим усилителем. первым амплитудным детектором. третьим дифференциальным усилителем и делителем. вторым сумматором, входы которого соединены со всеми измерителями перемещений. вторым амплитудным детектором, вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход — с вторым входом делителя, и третьим амплитудным детектором, вход которого предназначен для подключения градуируемого вибропреобразователя. а выход соединен с вторым входом третьего дифференциального усилителя.

1651124

Составитель А.Паникленко

Техред М.Моргентал Корректор Л,Бескид

Редактор Т. Шагова

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101!

Заказ 1979 Тираж 363 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при t КНТ ССС1

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