Вибростенд

Вибростенд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

947673 (61) Дополнительное к авт. свид-ву - . (22) Заявлено 02. 12. 80 (2! ) 3210430/18-28 (SSjaa mn з

С 01 И 7/00 сттрисоединением заявки ¹

Государствеииый комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

РЗ)УДК 621.178..5(088.8) Опубликовано 3007.82. Бюллетень Йо 28

Дата опубликования описания 3007.82

A.Ñ.Áîëüøèõ, В.A.Êëî÷êî и В.И.Петрович (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский институт интроскопии (71) 3aявитель (54) ВИБРОСТЕНД

30

Изобретение относится к технике, виброметрии и может быть использовано для градуирования и проверки виброизмерительной аппаратуры.

Известен электродиначиеский вибростенд, в подвижную систему которого встроен пьезоэлектрический датчик ускорения (1).

Для получения сигнала, пропорционального виброскорости или вибросмещению, сигнал датчика ускорения интегрируют аналоговым интегратором, что вносит ошибки в результате градуирования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вибростенд, содержащий электродинамический возбудитель колебаний с датчиком скорости его подвижной системы, подключенный к датчику через усилитель мощности задающий генератор и канал измерения скорости, включащий интегратор с зарядной емкостью 12 .

Недостатком. вибростенда является то, что применяемый способ аналогового интегрирования сигнала датчика скорости недостаточно точен, особенно в области низких частот.

Цель изобретения — - расширение частотного диапазона измерения в область низких частот.

Поставленная цель достигается тем, что вцбростенд, содержащий электродинамический возбудитель колебаний с датчиком скорости его подвижной системы, подключенный к датчику через усилитель мощности задающий генератор и канал измерения скорости, включающий интегратор с зарядной ещкостью, снабжен подсоединенным к выходу датчика скорости двухполупериодным выпрямителем, выходом соединенным со входом интегратора, ключом, подключенным параллельно зарядной емкости интегратора, подключенным к выходу последнего компаратором и последовательно подключенными к задающему генератору формирователем импульсов, схемой И и счетчиком импульсов, а выход компаратора подключен к одному иэ входов схемы И и управляющему входу ключа.

На чертеже представлена блок-схема вибростенда.

Вибростенд содержит электродннамический возбудитель 1 колебаний с

° датчиком 2 скорости его подвижной системы 3, подключенный к датчику через

947673 усилитель 4 мощности задающий генератор 5 и канал, включающий интегратор б с зарядной емкостью С. Электродинамический возбудитель колебаний содержит подвижную катушку 7, помещенную в воз,душный зазор магнитопровода 8. Подвижная катушка 7 присоединена к выходу усилителя 4 мощности и связана с подвижной системой 3.

В вибростенде может быть применен, например,и электрогидравлический воз-. х0

Зудитель колебаний. Тогда выход усилителя 4 мощности должен быть присое динен к электромеханическому преобразонателю-днигателю гидрораспределителя потоков рабочей жидкости. Вибростенд15 снабжен также подсоединенным к выходу датчика 2 скорости двухполупериодным выпрямителем 9,выходом соединенным со входом интегратора б, ключом 10, под- ключенным параллельно зарядной емкос- 20 ти С интегратора б, подключенным к вы-, ходу последнего компаратором 11, и последовательно подключенными к за-. дающему генератору 5 формировате. лем 12 импульсов, схемой И 13 и 25 счетчиком 14 импульсов, а выход компаратора 11 подключен к одному из выходов схемы И 13 и управляющему входу ключа 10.

Сигнал с датчика 2 скорости, поступающий на вход двухполупериодного выпрямителя 9 н процессе градуировки можно-представить в виде

U (t) К Х„ uu sinet, (1) где К - коэффициент преобразования датчика, 35

Х,— нибросмещение подвижной сисо темы возбудителя; ц — частота колебаний подвижной системы возбудителя, равная частоте сигнала с задающего40 генератора 5.

Зарядный ток через емкость С интегратора 6 равен (2) а напряжение на емкости С

U = 4 при t+

50 где "й - время заряда емкости С.

Прй заряде емкости C до напряжения 0к Up@ де Upn опорное напряжение компаратора 11, на выходе компаратора 11 вырабатывается импульс, который открывает ключ 10, и зарядная емкость быстро разряжается. Частота повторения импульсов на выходе компаратора при времени разряда емкости С много меньшем времени заряда 60 будет (>= - (° (4) Ult) оп 1

Импульсы с выхода компаратора 11 поступают на вход схемы 13 И, на 65 другом входе которой формирователь 12 импульсов формирует из выходного напряжения задающего генератора 5 последовательность импульсов, длительностью равных полупериоду T/2 колебаний выходного напряжения задающего генератора. Схема И 13 периодически открывается на время одного полупериода Т/2 колебаний подвижной системы 3 возбудителя 1. Количество импульсов, поступающих на вход счетчика 14 за один полупериод T/2 колебаний, равно, тр

N= J f(t)dt о (5)

Подставив под знак интеграла значения f (t ) и U®(t ) и решив, получим

2КФХО

N= =кх, (6) где К вЂ” коээфициент преобразования амплитуды вибросмещения н количество импульсов.

Таким образом,количество импульсов, поступивших на вход счетчика 14 за один полупериод колебания, пропор,ционально амплитуде вибросмещения.

Работа вибростенда с электродинамическим возбудителем заключается н следующем.

Синусоидально изменяющийся сигнал задающего генератора 5, усиленный до необходимой мощности усилителем 4, поступает на подвижную катушку 7, ко-, торая совершает колебания, а вместе с ней совершает колебания и подвиж ная система 3 возбудителя. Частота колебаний подвижной системы возбудителя равна частоте сигнала задающего генератора 5, а интенсивность колебаний подвижной системы 3, т.е. ее виброскорость, зависят от подводимой к подвижной катушке 7 мощности усилителя 4. Датчик 2 скорости, укрепленный на подвижной системе 3, выдает сигнал, частота колебаний которого равна частоте колебаний подвижной системы, а амплитуда сигнала пропорциональна амплитуде виброскорости подвижной системы. В результате двухполупериодного выпрямления, интегриронания и компариронания сигнала датчика 2 на выходе компаратора получается после довательность импульхон с частотой повторения, обратно пропорциональной времени заряда емкости С интегратора.

Однонременно с подачей сигнала на усилитель 4 сигнал с задающего генератора подается на формирователь 12 импульсов, формирующий импульс, дли-. тельностью равный полупериоду колебаний T/2 подвижной системы 3, поступающий на один из выходов схемы И 13.

На другой вход ее поступают импульсы с компаратора 11, а на выходе

947673

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 5619/63 Тираж 887 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 схемы И 13 образуются пачки импульсов, количество которых в каждой .пачке пропорционально амплитуде вибросмещения. На счетчике 14 импульсов, при соответствующем выборе коэффициента K (6) получают значение амплиту- 5 ды вибросмещения.

Так как интегрирование сигнала датчика скорости происходит на начальном участке заряда емкости С интегратора, точность измерения не 10 зависит от частоты колебаний подвижной системы, что и позволяет расширить частотный диапазон градуировки в область низких частот.

Вибростенд, содержащий электродинамический возбудитель колебаний с датчиком скорости его подвижной системы, подключенный к датчику через усилитель мощности задакиций генератор и канал измерения скорости, включающий интегратор с зарядной емкостью, отличающийся тем, что, с целью расширения частот" ного диапазона измерения в область низких частот, он снабжен подсоединенным к выходу датчика скорости двухполупериодным выпрямителям, выходом соединенным с входом ийтегратора, ключом, подключенным параллельно зарядной емкости интегратора, подключенным к выходу последнего ксмпаратором и последовательно подключенными к задающему генератору формирователем импульсов, схемой И и счетчиком импульсов, а выход компаратора подключен к одному из входов схемы И и управляющему входу ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Вибростенд модели 4801Т со столом 4815 и встроенным в него акселерометром. Каталог фирмы. "Врюль и Къер", Нерум, Дания.

2. Калибратор для акселерометров модели 4291. Каталог фирмы "Брюль и Къер", Нерум, Дания (прототип).