Вибростенд Советский патент 1983 года по МПК G01M7/00 

00

J Вшо9

. Изобретение относится к средствам испытательной техники, а именно к устройствам для измерения параметров инфранизкочастотной вибрации при испытании изделий или при эксплуатации их в условиях воздействия низкочастотных знакопеременных перегрузок. Известно устройство для измерения параметров низкочастотной вибрации, выполненное в виде электромагнитного щупа, содержащего постоянный магнит с полюсными наконечниками, мчуклу которыми помещен якорь, связапный с источником 1шзкочастотной вибрззши 11. Недостаток итого устройства состоит в низ

кои точности измерения величины перемещения и частоты вибрации из-за даградаицюнных процессов происходящих в электронных элементах во время испытаний под действием дестабилизирующих факторов.

Наиболее близким к изобретению является вибростенд, содерл а1ций последовательно соединенные генератор, усилитель, мощ- ; ности и вибровозбудитель с платформой и пьезодатчик с подключенным к его выходу согласующим усилителем 2.

Недостаток известного устройства состоит U ТОМ; что пьезоэлектрические датчики при из.меренни fiHSKuqacTOTHbix знакопеременных ускорений имеют больщун погрещность. Точность измерений может быть лов|зшена за счет переноса низкочастотных колебаний в высокочастотный диапазон с послед ющей демодуляцией сигнала, про модулированного низкочастотной вибршлей. При этом быть измерена инфранизкочастотная и Ш1зкочастотная вибрация от долей Гц до нескольких десятков Гц.

Целью изобретения является повышение точности измерений в диапазоне низких частот.

Поставленная цель достгается тем, что вибростснд, содержащий последовательно соединенные генератор, усилитель мощности и виброзозбудитель с платформой и ггьезодатчик с подю:юченным к его выходу согласующим усилителем, снабжен последовательно соедапенными импульсным пневматическим генератором и модулятором с выход-, ным соплом, стержнем, размещенным на платформе вибровозбудителя, и демодулятором, подключенным к выходу согласующего усилителя, пьезодатчик размещен на боковой поверхности стержня, а опорный вход модулятора соединен с синхронизирующим выходом демодулятора.

Кроме того, стержень размещен с зазороги Б выходном coruie и выполнен с нрофили юванным наконечником, обеспечивающим

боковой поверхности стержня 10 и закреплен мастикой. Опорнь Й вход модулятора 8 соединен с синхронизирующим выходом демодулятора 11.

Профилирован}гый нако} еч1шк 12 стержня 10 расположен в выходном сопле 9 с зазором и обеспечивает заданный диапазон частоты возбуждения стержня 10.

Вибростенд работает следующим образом. П}1евматический генератор 7 вырабатывает поток воздуха, который по воздухопроводу поступает в модулятор 8. Модулятор 8 формирует воздущный поток, промодулированШ)1Й по заранее задттому закону, например

0 синусоидальный. В качестве модулятора используется диск с отверстиями, приводимый i во вра1цение мотором (на чертеже не показаны) .

Промодулированный воздушный поток поступает в cormo 9 и возбуждает в стержне 10 ультразвуковые колебания, частота которых лежит в диапазоне от 10 до Ш Гц. Частота и форма колебаний определяется геометрией щюфилированного наконечника 12.;

При включении генератора 1 гармонический сигнал с его выхода усиливается усилителем 2 мощности и возбуждает вибровозрудитель 3. Платформа 4 приходит в колебательное движение, вызывая перемещение про5 фшгированного наконечника 12 стержня 10 в сопле 9 и таким образом, осуществляя вторичную модуляцию воздушзюго потока в сопле 9. Частота колебаний, возбуждаемая в стержне изменяется и спектр низкочастотных колебаний вибростенда будет перенесен в диапазон ультразвуковых колеба1ШЙ. Эти колебания стержня Ш преобразуются пьезодатчиком 5 в электрический сигнал, который через согласующий усилитель 6 поступает на сигнальный вход демодулятора. Пьезодатчик имеет минимальную погрешность преобразования в области частот от 10 до 10 Гц и максимальную погрешность в области низких частот, поэтому перенос спектра полезного 12 заданный диапазон частоты возбуждение стержня. На чертеже приведена структурная схема вибростенда. Вибростенд содержит последовательно соединенные генератор 1, усилитель 2 мощности и вибровозбудитель 3 с платформой 4 и пьезодатчик 5. К выходу датчика 5 подключен согласующий усилитель 6, после довательно соединенные импульсный пневма тичсский генератор 7 и модулятор 8 с выходным соплом 9. Стержень 0 размещен на платформе 4 вибровозбудителя 3. К вы ходу согласующего усилителя 6 подключен демодулятор 11. Пьезодатчик 5 установлен на

310134124

сигнала в область более высоких частот по-казан) который согласует частоту вращения

вышает точность устройства при измерениидиска модулятора с частотой модуляция йозамплнтуды низкочастотных колебаний. Согла-душного потока. На выходе демодулятора

сующий усилитель выбирается с высокимвыделяется сигнал на частоте вибрации и

входным и низким выходным сопротивлени- 5 пропррциональиый по амплитуде колебаниям ем и поэтому не вносит существенных погреш- платформы вибростенда, йостей в процессе измерения.Испольэованне изобретения позволяет поНа опорный вход демодулятора поступаетвысить качество проведения испытаний за

сигнал От модулятора непосредственно илисчет повышения точности измерений в обчерез умножитель частоты (на чертеже не по- 10 ласти низких частот.

1. ВИБРОСТЕНД, содержащий последовательно соединенные генератор, усилитель мощности и вибровозбудитель с платформой и пьезодатчик с подключенным к его выходу согласущим усилителем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в диапазоне низких частот, он снабжен последователь ооеданенными импульсным пневматическим генератором и мод)шятрром. с выходным сойпом, стержнем размещенным на платформе возбудателя, и демодулятором, подключенным к выходу согласующего усилителя, пье- зодатчик размещен на боковой поверхности стержня, а опорный вход модулятора соединен с сш1хрони:}ирующим выходом демодулятора. 2: Вибростенд по п. 1, о т л и ч а ющ н и с я тем, что стержень размещен с зазором в выходном сопле и вьпголнен с : профилированнь1М наконечником, обеспечиваю- j ащм заданный диапазон частоты возбуждения (Л стержня.