Анализатор вибраций Советский патент 1986 года по МПК G01H9/00 G01P5/08 

f

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при исследовании про.странствен- ньпк вибраций машин и конструкций с повышенной точностью.

Наиболее близким по технической сущности и изобретению является анализатор вибрацийд содержащий последовательно включенные блок измерения и регистратор, вибропреобразователь и три усилителяр входы которых соединены с соответствующими выходами вибропреобразователя 1.

Недостатком известного анализатора вибраций является низкая точность измерений из-за наличия поперечной чувствительности вибропреобразователя и неортогональности осей чувствительности, результирующие сигналы на выходе анализатора представляют собой сумму составля- юпшх5 характеризующих не только ускорения по осям основной чувствительности, но и по двум другим, ортогональным к оси основной чувствительности направлениям.

Целью изобретения является повы- щение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что анализатор вибраций снабжен . двумя дополнительными блоками измерения, выходы которых соединены с дополнительными входами регистратора, и блоками коррекции по числу блоков измерения, вход каладого блока измерения соединен с выходом соответствующего блока коррекции,входы которого соединены с выходами услителей.

На чертеже изображена блок-схема анализатора вибраций.

Анализатор вибраций содержит последовательно включенные блок I измерения и регистратор 2, вибропреобразователь 3 и три усилителя 4-6, входы которых соединены с соответствующими выходами вибропреобразователя 3, Анализатор снабжен двумя дополнительными блоками 7 и 8 измерения, выходы которых соединены с дополнительными входами регистратора 2, и блоками 9-1 коррекциир по числу блоков 1J 7 и 8 измерения. Вход каждого блока 1, 7 и 8 измерения соединен с выходом соответствующего блока коррекции, входы которог соединены с выходами усилителей 4-6

Анализатор вибраций работает следующим образом.

574112

Воздействуюпшй на вибропреобразователь 3 вектор ускорения можно представить в виде трех ортогональ- ньпс составляющих:

а,

А

Вибропреобразователь 3 характери- 10 зуется матрицей коэффициентов чувствительности:

С -

с с с

7Z

с с с

S S S

JX

зг

где S, S,

2Y и характеризуют чувствительность по выбранным осям координат - осям чувствительности, а остальные коэффициенты характеризуют поперечную чувствительность элементов вибропреобразователя 3,

Таким образом, сигналы на выходах вибропреобразователя 3 имеют вид:

и

и.

( с с с S3xS,..

Таким образом, каждый из выходных сигналов и.

и, и и.

зависит от

30 всех составляющих ускорения. Соответствующие составляющие U , U и и, формируются из и.. и, и U,

3 формируются из и, и и и усилителями 4-6. Блоки 9-11 коррекции обеспечивают ортонормирование сиг- ,. налов путем умножения вектора напряжений на матрицу коэффициентов коррекции К:

К11

К„К,,К,

Л,к, IK,,

причем корректирующие коэффициенты выбираются таким образом, чтобы произведение матрицы коэффициентов чув- ствительности на матрицу коэффициентов коррекции давало диагональную матрицу Е:

, где М - масштабный множитель.

Таким образом, выходные сигналы блоков 9-11 коррекций характеризуют вибрационное воздействие на вибропреобразователь по трем выбранным ортогональным осям, причен каждое напряжение зависит только от соответствующей одной составляющей вибрационного воздействия.

Блоки 1, 7 и 8 измерения обеспечивают формирование сигналовj характеризующих вибрационное воздейст вие в требуемой размерности и форме, удобной для регистрации. Если в качестве вибропреобразователя используется трехкоординатный акселерометр, то выходные сигналы блоков коррекции представляют собой напряжения, характеризующие соответствующие составляющие пространственного ускорения по трем ортогональным осям, и при необходимости блоки 1, 7 и 8 измерения в этом случае могут формировать сигналы, соответствующие скорости или перемещению виб ропреобразователя 3 путем однократРедактор К.Волощук

Составитель В.Лопухин

Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

4905/36

Тираж 507Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

25741 14.

ного или двойного интегрирования сигнала.

Выходные сигналы блоков 1, 7 и 8 измерения подаются на регистратор 2, с которьй обеспечивает их индикацию в требуемой форме и масштабе. При необходимости регистратор может также формировать оценку модуля вектора внешнего воздействия на вибропреоб- 10 разователь 3.

Изобретение обеспечивает повьше- ние точности измерений пространственных вибраций в результате исключения ошибок, связанных с неортого- t5 нальностью установки чувствительных элементов вибропреобразователя, наличия у этих элементов поперечной чувствительности,