Устройство для регистрации динамических характеристик изделия

Устройство для регистрации динамических характеристик изделия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтеи

А. Е. Божко, В. И. Савченко, О.Ф. Полищук и В.А.Потиченко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ДИНАМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно — к устройствам для регистрации динамических характеристик изделия.

Известно устройство для определения динамических характеристик сложных конструкций, содержащее последовательно соединенные генератор гармонического сигнала и возбудитель колебаний, вибродатчики, подключенные к выходам вибродатчиков блоки расчета и анализатор спектра, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, блоки памяти управI ления и синхронизации, формирователь шага по частоте и блок выделения резонансных областей частот. Устройство позволяет предварительно выделять области резонансных частот, а также определять параметры вибрационного воздействия для последующего детального исследования динамических характеристик изделия (13

Недостатком известного устройства является использование сложного измерительно-расчетного комплекса.

Наиболее близкое к предлагаемому . по технической сущности устройство

5 для регистрации динамических характеристик изделия содержит последова" тельно соединенные блок управления, регулятор частоты генератора, генератор и возбудитель колебаний, вибродатчик, устанавливаемый на иэделии, преобразователи амплитуды и фазы, подключенные к выходу вибродатчика, причем второй вход преобразователя фазы подключен также к генератору, последвательно соединенные частотомер, входы которого подключены к. выходам генератора и блока управления, преобразователь код-напря жение.и регистратор, другой вход которого подключен к блоку управления f2).

Однако время регистрации динамических характеристик изделий этим

З, 97 устройством продолжительно, что обусловлено необходимостью ручного предварительного подбора оптимального масштаба регистрации по амплитуде и частоте.

Цель изобретения - повышение про" изводительности устройства путем автоматизации процесса масштабирова" ния.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком масштабирования амплитуды, измерителем временных интервалов, индикатором резонанса и коммутатором, входы кото. рого подключены к блоку управления и преобразователям амплитуды и фазы, индикатор резонанса состоит из амплитудного селектора, вход которого подключен к коммутатору, и набора схем совпадения, к первым входам которых подключен амплитудный селектор, измеритель временных интервалов включает формирователь импульсов, задатчик и набор блоков сравнения, к входам которых подключены задатчик и формирователь импульсов, вход которого подключен к вибродатчику, выходы блоков сравнения подключены к .вторым входам соответствующих схем, совпадения, выходы которых подключены к блоку управления, а блок масштабирования амплитуды выполнен в виде набора схем сравнения и источника опорных напряжений, выходом подключенного к первым входам схем сравнения, к вторым входам которых подключен коммутатор, а выходы, схем сравнения подключены к регистратору °

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для регистрации динамических характеристик изделий содержит генератор 1, подключенный к его.выходу возбудитель 2 колебаний, вибродатчик 3, устанавливаемый на изделии 4, преобразовтели 5 и б амплитуды и фазы, подключенные к выходу вибродатчика 3, причем преобразователь 6 фазы подключен также к выходу генератора 1,. последовательно соединенные частотомер 7, вход которого подключен к выходу генератора 1, преобразователь 8 код-напряжение и регистратор 9, коммута", тор 10 „ регулятор И частоты генератора, входами подключенный к блоку

l2 управления,. а выходом - к генератору 1. Выходы блока 12 управления

0166 4 подключены к входам преобразователя

6 фазы, частотомеру 7, коммутатору

10 и .регистратору 9.

Для автоматизации процесса масштабирования служит блок 13 масштабирования, который выполнен в виде набора схем 14 сравнения и источника 15 опорных напряжений, выходом подключенного к первым .входам схем

16 14 сравнения, к вторым входам которых подключен коммутатор 10,а выходы схем.

14 сравнения подключены к регистратору 9 °

Устройство содержит также измери15 тель 16 временных интервалов, который состоит из формирователя 17 импульсов, входом подключенного к вибродатчику 3, задатчика 18 и набора блоков 19 сравнения, к входам которых щ подключены задатчик 18 и формирова тель 17 импульсов. Выходы блоков 19 сравнения .соединены с входами схем

20 совпадения, другие входы которых подключены через амплитудный селектор 21 с выходом коммутатора 10. Набор схем 20 совпадения и амплитудный селектор 2 1 образуют индикатор

22 резонанса. Выходы схем 20 совпадения подключены к блоку 12 управления.

Устройство работает. следующим образом.

С помощью блока .12 управления задают режимы регистрации с предварительным определением оптимальíîro

35 масштаба по амплитуде, реги ст рации с предварительным определением резонансной области частот и регистрации без предварительного определе- .

40 ния масштаба по амплитуде и резонансной области.

В первом режиме (регистрация с предварительным определением оптимального масштаба llo амплитуде ) по командным сигналам блока 12 управ45 ления выход преобразователя 5 амплитуды подключается с помощью коммутатора 10 к входам схем 14 сравнения и включается регулятор 11 частоты генератора. Регистратор 9 отключен и на его входы сигналы коммутатора 10 не поступают. Под воздействием регулятора 11 частота генератора 1 начинает возрастать. Сигнал генератора 1 с изменяющейся частотой поступает на вход возбудителя 2 колебаний. Преобразователь 5 амплитуды выделяет огибающую сигнала вибродатчика 3, которая с помощью схем 14

970166 6 сравнивается с опорными напряжениями рез коммутатор 10 сигнал преобразоваисточника 15. Значения напряжений теля 5 или 6, пропорциональный амплиисточника 15 соответствуют пределам туде или фазе соответственно. После регистрации при масштабах, устанав- прохождения частотного диапазона pe" ливаемых на регистраторе 9. Иини- $ гистрации импульс блока 19 + !+ срав" мальному масштабу (В/см) соответству- нения поступает на блок 12 управлеет опорное напряжение, подаваемое ния. По этому импульсу выключаются на первую схему l4 сравнения, мак- генератор и регистратор 9, что симальному - опорное напряжение, свидетельствует об окончании процесподаваемое на последнюю схему 14. 1 са регистрации.

Е сли напряжение с выхода преобразо- . В режиме беэ предварительного мас" вателя 5 превышает значение опорного штабирования выход коммутатора IO на входе первой схемы 14-, она форми- подключен к входу регистратора 9, а рует импульс; включающий в регистра- входы блока 13 масштабирования отклюторе 9 следующий масштаб и т.д. Та- 1$ чены ° Регулятор 11 включает генераким образом, в регистраторе 9 уста- тор 1 и возбуждаются колебания изнавливается такой масштаб,при кото- делия 4 с переменной частотой

t ром максимально возможный регистри- которые воспринимаются вибродатчиком руемый сигнал не.выйдет за пределы 3, преобразуются преобразователем диаграммы. 26 5 и через коммутатор 10 поступают на

Одновременно сигнал вибродатчика вход Регистратора 9. Одновременно

3 преобразуется формирователем 17 включается частотомер 7, и его выв последовательность прямоугольных ., ходной код через преобразователь импульсов, которые сравниваются по 3 код-напряжение подается для частотдлительности на блоках 19 сравнения И$ нои РазвеРтки Регистратора 9. с импульсаим задатчика 18 эталонных В режиме определения резонансной импульсов. Длительности импульсов области частот производится Развертзадатчика 18 соответствуют частотам ка частоты генератора 1. Сигналы разбиения частотного диапазона уст- вибродатчика 3 через ф ерез формирователь ройства на определенные интервалы Зв 17 импульсов подаются на входы локов б в зависимости от масштаба регистра- 19 -19 сравнени с авнения, где они сравнивации (линейного или логарифмического). ются по длительнос и длительности с импульсами

При равенстве частоты генератора 1 задатчика !8. В момент момент равенства форчастоте, соответствующей длительности мируется импульс длитель длительность котоимпульса, определяющего конечную час- Рого примерно равна интер а

3$ тервалу времетоту диапазона регистрации, блок ни, за который период (или частота )

19И+1. сравнения измерителя 16 сигнала генератора 1 изменяется межвременных интервалов формирует им- ду соседними длительностями импульсов пульс, поступающий в блок 12 управ- формирователя 17. Эти импульсы нодаления, под воздействием которого ются на схему 20 совпадения. Выходрегулятор 11 возвращает генератор 1 ное напряжение преобразователя 5 в исходное состояние. При возвраще- амплитуды подается на амплитудный нии частоты генератора 1 к исходно- селектор 2 1. Резонанс исследуемого му значению в момент ее равенства изделия 4 характеризуется подъемом частоте, соответствующей началу диа- амплитудной характеристики. При пре4$ пазона регистрации, блок 19 сравнения вышении уровня селекции амплитудноформирует импульс, под воздействием ro селектора 21 формируется импульс, которого блок 12 вырабатывает команды, поступающий на вторые входы схем 20 включающие регулятор 11 на изменение совпадения, на первые входы которых частоты генератора 1 и подключающие подаются импульсы с выходов блоков через коммутатор 10 выход преобраэова- 19 - 19 „ сравнения. Первое совпадение

$O теля 5 амплитуды или преобразователя импульсов на схемах 20 определяет

6 фазы ко входу регистратора 9, а начало резонансной зоны, второе совтакже включается частотомер 7 и ре- падение - ее конец. гистратор 9. После определенйя резонансной

На один вход регистратора 9 подает.$$ зоны на пульте блока 12 загораются ся сигнал с преобразователя 8 код"на- лампочки, определяющие частотный пряжение, осуществляющий развертку по диапазон регистрации. После установчастоте, на другой вход подается че", ки значения частот, с которой на7 970166 8 чинается регистрация, задается требуемая скорость изменения частоты и включаются генератор 1, регистратор 9, частотомер 7. Преобразователь 5 или б через коммутатор 1О подключаются и регистратору 9 .

Возможна использование многоканального регистратора 9 с входом для меток ° Частотные метки могут задаваться выходными импульсами блоков 19 сравнения.

Изобретение повышает производительность регистрации динамических характеристик изделий путем автоматического выбора масштаба по амплитуде и резонансной области частот.

Формула изобретения

Устройство для регистрации динамических характеристик иэделий, содержащее последовательно соединенные блок управления, регулятор частоты генератора, генератор и возбудитель колебаний, вибродачтик, устанавливаемый на изделии, преобразователи амплитуды и фазы, подключенные к выходу вибродатчика, причем второй вход преобразователя фазы подключен также к генератору, последовательно соединенные частотомер, входЫ которого подключены к выходам генератора и блока управления, преобразователь код-напряжение и регистратор, другой вход которого подключен к блоку. управления, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности путем автоматизации про".цесса масштабирования, оно снабжено блоком масштабирования амплитуды,измерителем временных интервалов, индикатором резонанса и коммутатором, 5 входы которого подключены к блоку управления и преобразователям ампплитуды и фазы, индикатор резонанса состоит из амплитудного селектора, вход которого подключен к коммута1© тору, и набора схем совпадения, к первым входам которых подключен амплитудный селектор, измеритель временных интервалов включает формирователь импульсов, задатчик и набор блоков сравнения, к входам которых подключены задатчик и формирователь импульсов, вход которого подключен к вибродатчику, выходы блоков сравнения подключены к вторым входам

20 соответствующих схем совпадения, выходы которых подключены к блоку управления, блок масштабирования амплитуды выполнен в виде набора схем сравнения и источника опорных

25 напряжений, выходом подключенного к первым входам схем сравнения, к вторым входам которых подключен коммутатор, а выходы схем сравнения подключены к регистратору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2864228/25-28, кл. G01 М 7/00, 1980.

2. Жаров Е.А. и Смыслов В.И. Графическая регистрация резонансных кривых механических конструкций.

-"Измерительная техника". И., Изд-ао

gp стандартов, 1970, У 6 (прототип) .

970166

Составитель А.Каратыш

Редактор А.Огар Техред H. Тепер Корректор Н.Вуряк

Заказ 8375/50 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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