Компенсационный виброметр Советский патент 1986 года по МПК G01H11/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров низкочастотных вибраций.

Целью изобретения является повьше- ние точности измерения низкочастотных колебаний за счет ликвидации погрешностей, вносимых системой отсчета угла поворота и системой силового уравновешивания.

На фиг.1 представлена схема конструкции компенсационного виброметра,- на фиг.2 - временная диаграмма образования импуль/сов на выходах диф- ференцирующих цепочек выходного устройства при движении ротора по и против часовой стрелки.

Компенсационньш виброметр содержит основание 1, на котором с помощью опорного узла 2, состоящего из горизонтальных упругих торсионов 3 и радиальных упругих лент 4, образую- п(их совместно ось чувствительности

О,О,;, закреплен маятник 5 с неурав

новешенным инерционным грузом 6 с массой т, тарировочными гайками 7 и флажком 8 преобразователя 9 некомпенсации. Внутри маятника 5 по оси Oj-.O закреплен компенсационньй .электродвигатель, 10 со статором 11 и ротором 12, установленным на опорах 13. Статор 11 снабжен обмотками 14 управления, а ротор 12 - вращающимся вместе с ним зеркальным многогранником 15, на грани 16 которого попадает от осветителя 17, через конденсатор 18 и диафрагму 19 световой зайчик 20, отражаемый далее на два фотопреобразователя 21 и 22 которые имеют разную длину и установлены так, что передний фронт 23 фотопреобразователя 21 сдвинут на расстояние Д 6 относительно переднего фронта 24 фотопреобразователя 22, а их задние фронты 25 и 26 совпадают, два формирователя 27 и 28, две дифференцирующие цепочки 29 и 30, две пары вентилей 31, 32 и 33, 34, две схемы 35 и 36 совпадения, два буферных устройства 37 и 38, реверсивный счетчик 39 импульсов с входами 41 и 40 и отсчетное устройство 42. Выходы фотопреобразователей 21 и 22 соединены соответственно каждый че- рез два формирователя 27 и 28 импульсов с входами дифференцирующих цепочек 29 и 30. Выход дифференцирующей цепочки 29 через прямой

0

.

5

5

О Q д

вентнпь 32 связан с первым входом схемы 36 совпадения, а через обратный вентиль 31 связан с первым входом схемы 35 совпадения, выход дифференцирующей цепочки 30 через прямой вентиль 34 связан с вторым входом схемы 36 совпадения, а через обратньм вентиль 33 связан с вторым входом схемы 35 совпадения, выход которой через буферное устройство 37 связан с входом 40 реверсивного счетчика 39 импульсов, вход 41 которого через буферное устройство 38 связан с выходом схемы 36 совпадения, выход реверсивного счетчика 39 связан с входом отсчетного устройства 42,

Преобразователь 9 некомпенсации, формирующий электрический сигнал uVgi , пропорциональный угловому отклонению utp , соединен с операционным интегратором 43, далее последовательно с усилителем 44 мощности и безмоментными токоподводами 45 с обмотками 14 управления. Генератор 46 служит для питания преобразователя 9 некомпенсации и опе1 ационно- го интегратора 43 высокочастотным сигналом, а источник 47 питания - для подпитки системы отсчета угла поворота q) .

Компенсационньй виброметр работает следукнцим образом.

При перемещении основания 1 на величину X с ускорением, в направлении, перпендикулярном оси О, - 0 маятник 5 получает отклонение на угол лср , отклоняется флажок 8, и преобразователь 9 некомпенсации вырабатывает сигнал разбаланса iVg , которьй через операционный интегратор 43 и усилитель 44 попадает в обмотки 14 управления статора 11, создающего момент вращения ротора 12, чтобы вернуть маятник 5 в исходное состояние.

Угол поворота q) ротора 12 пропорционален перемещению X. Измеряемьй угол ср при вращении зеркального многогранника 15 преобразуется в последовательность перемещений светового зайчика 20 по фотопреобразователям 21 и 22, при этом образуются импульсы различной длительности, так что и в форми1)ователях 27 и 28 импульсов также создаются прямоугольные импульсы различной длительности t, и t. В результате временного

различия после дифференцирующих цепочек 29 и 30 выходные импульсы от фотопреобразователей 21 и 22, соответствующие передним фронтам, при вращении по часовой стрелке различны а задние совпадают, а при вращении против часовой стрелки наоборот - импульсы от передних фронтов совпадают, а от задних - различны (фиг.2) Схемы 35 и 36 совпадения, на которые указанные импульсы поступают через вентили 31-34, запускают через буферные устройства 37 и 38 реверсивны счетчик 41 на набор или на сброс числа импульсов, пропорционального угловому развороту cf и перемещению X, при этом текущий результат поступает на отсчетное устройство 42,

Формула изобретения

Компенсационный виброметр, содержащий основание, закрепленный на нем опорный узел дпя маятника с неуравновешенным грузом, преобразователь некомпенсации, усилитель, компенса.ционный электродвигатель с ротором и статором, установленными соосно опорному узлу, и выходное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения низкочастотных колебаний, ротор компенсационного электродвигателя снабжен зеркальным многогранником, усилитель выполнен в виде one рационного интегратора, выходное устройство вьтолнено в виде двух фо

О 5

0

5

5

топреобразователеи, двух формирователей импульсов, дифференцирующих цепочек, двух пар вентилей, двух схем совпадения, двух буферных блоков, реверсивного счетчика импульсов и от- счетного блока, причем зеркальный многогранник оптически связан с фоточувствительными площадками фоТолреобразователей, имеющий раз- .личную длину в направлении сканирования и расположенных с возможностью одновременного сканирования так, что моменты начала или конца сканирования совпадают, выходы фотопреобразователей соединены со входами формирователей импульсов, выходы которых связаны с соответствующими дифференцирующими цепочками,выход первой дифференцирующей цепочки через прямой вентиль первой пары вентилей связан- с первым входом второй схемы совпадения, а через обратный вентиль связан с первым входом первой схемы совпадения, выход второй дифференцирующей цепочки через прямой вентиль второй пары вентилей связан с вторым входом второй схемы совпадения, а через обратный вентиль связан с вторым входом первой схемы совпадения, выход которой через буферное устройство связан с первым входом реверсивного счетчика, второй вход которого через буферное устройство связан с выходом второй схемы совпадения, выход реверсивного счетчика соединен с входом отсчетного устройства.

ZQ

П

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повьшение точности измерения за счет ликвидации погрешностей, вносимых системой отсчета угла поворота и системой силового уравновешивания Устройство содержит основание, опорный узел, маятник с инерционным грузом и флажком, преобразователь некомпенсации, компенсацион- .ный электродвигатель со статором. ротором и зеркальным многогранником, который позволяет с помощью осветите-, ля формировать световой зайчик на два фотопреобразователя. Перемещающееся основание воздействует на маятник с флажком к преобразователь не- компенсации, который вырабатьтает сигнал, попадакяций на обмотки статора электродвигателя. Ротор поворачивается вместе с зеркальным многогранником. При этом на фотопреобразователях формируются импульсы различной длительности, как фото- чувствительные площадки фотопреобразователей имеют различную длину, . т.е. передний фронт импульсов с фотопреобразователей сдвинут относи- сительно друг друга, a задний фронт совпадает, что позволяет отследить реверс. 2 ил. г (Л

Вращение по часовой стрелке

вращен1 е npomuS часовой стрелки

Редактор Т.Парфенова

Составитель С.Конюхов

Техред И.Попович Корректор В.Бутяга

Заказ 7048/40Тираж 507Подписное

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

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