Способ исследования резонансных колебаний светящихся малогабаритных объектов и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК G01H11/00 

со со

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании светящихся элементов радиоэлектронньпк и электротехнических изделий (тела накала и т.п.), подверженных действию вибрации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа и реализующего его устройства путем обеспечения регистрации лространст-, венных колебаний.

Способ заключается в том, что одновременно формируют два или три изображения взаимно ортогональных проекций контролируемого объекта, фиксируют положения этих изображений в плоскости анализа, возбуждают колебания контролируемого объекта в на правлении, параллельном плоскости анализа, колебаниями постоянной амплитуды и плавно меняющейся частоты, наблюдают о -клонения изображений от исходных положений, отделяют резонансные частоты колебаний объекта во взаимно-ортогональных направлениях путем регистрации частот возбуждающих колебаний, соответствующих максимальным значениям наблюдаемых , отклонений изображений, и определяют форму колебаний контролируемого объекта путем сопоставительного анализа всех полученных изображений.

На фиг. 1 и 2 изображены схемы устройства, реализующего предложенный способ; на фиг. 3 - вид экрана с изображениями проекций объекта, выполненного в виде спирали, при колебаниях объекта в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Устройство содержит вибрационную установку, состоящую из вибровозбудителя 1 с рабочим столом 2, генератора 3 синусоидального сигнала и усилителя 4 мощности, приспособление 5 для закрепления на столе 2, электролампы б с нитью 7 накала, светящийся (контролируемый малогабаритный объект) источник 8 электропитания для разогрева нити 7 накала, пространственные оптические системы, состоящие из линзовых объектов 9-11 и плоских зеркал 12 и 13, экран 14, контролируемьй вибропреобразователь 15, сигнал с которого поступает на вход виброметра 16. Приспособление 5 содержит отверстие, диаметр которого соответствует диаметру цоколя 17

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

электролампы 6, и два паза (не показаны) для прохождения установочных щтифтов 18 цоколя 17 при установке электролампы 6. Цоколь 17 электролампы 6 фиксируется в отверстии приспособления 5 винтом (не. показан). Для контроля количественных параметров колебаний экран 1А содержит шкалу 19 (фиг. 3). Вибровозбудитель 1 содержит горизонтально установленный стол 2,жестко соединенный с подвижной системой вибровозбудителя 1 .Рабочая ось (линия действия вибрационной силы) вибровозбудителя .1 параллельна верти- кальной оси О прямоугольной системы координат OXY. При необходимости можно произвольно изменять положение рабочей оси вибровозбудителя 1 и стола 2 поворотом вибровозбудителя 1, в т.ч. совмещая линию действия вибрационной силы с осями ОХ и OY.

Генератор 3 синусоидального сигнала формирует синусоидальный сигнал в звуковом диапазоне частот, который усиливается при помощи усилителя 4 мощности и подается на электромагнитную систему (не показана) вибровозбудителя 1.

Приспособление 5 для закрепления на столе 2 вибровозбудителя 1 контролируемого объекта, например электролампы 6, выполнено в виде Г-образ- ного кронштейна, закрепленного на рабочем столе 2. Источник 8 электропитания лампы 6 представляет собой, например, блок питания постоянного тока.

Проекционные системы установлены так, что их предметные плоскости ориентированы взаимно О15тогонально и проходят через зону измерений, а плоскости изображений смещены с плосг костью экрана 14. Возможны и другие варианты выполнения проекционных систем, например, с применением волоконно-оптических элементов.

Электролампу 6 с нитью 7 накала устанавливают в приспособление 5 и фиксируют в нем винтом (не показан). Включают источник 8 питания нити 7 накала. Изменяя положение линз 9-11 (при необходимости и зеркал 12, 13), добиваются получения наиболее резкого изображения трех проекций нити 7 на экране 14. Юстировку оптического аппарата производят так, чтобы оптичес- . кие оси линзовых объективов 9-П бьши взаимно перпендикулярны и параллельны

осям ox, OY, a точка пересечения оптических осей находилась в центре нити 7 накала. Возбуждают колебания лампы 6 со светящейся нитью 7 накала ,путем подачи на вибровозбудитель 1 усиленного усилителем 4 мощности сигнала, вырабатьшаемого генератором 3 синусоидального сигнала. При этом колебания рабочего стола 2 через приспособление 5 передаются на испытываемую лампу 6 со светящейся нитью 7. При помощи виброметра 16 контролируют амплитуду колебаний стола 2 вибровозбудителя 1 .

Плавно изменяют частоту возбуждаемых вибровозбудителем 1 колебаний со скоростью 1-2 октавы в минуту.при поддержании постоянной амплитуды виброперемещений или виброускорений и наблюдают за изображениями нити накала 7 на трех участках а , К и экрана 14 (фиг-. 3). Фиксируют резонансные частоты колебаний нити 7 в момент, когда на одном или нескольких участках а ,5 иЬ экрана. 14 наблюдается максимальное отклонение изображения нити 7 от исходного положения. Анализируя характер всех трех проекций изображения светящейся нити 7 накала, наблюдаемых одновременно на экране 14, делают вьюод о формах колебаний нити 7 накала.

Наряду с частотами и формами колебаний можно определять также коэффициент динамического усиления - , равный отношению амплитуды S перемещения при вынужденных колебаниях (в резонансе) к исходному перемещению So (до резонанса), т.е. afe S/Sp. Для этого по масштабно-градуированной сетке 19 экрана 14 определяют габаритные размеры проекций изображения светящейся нити 7 накала на участках а, «У ,Ь экрана 14 (фиг. 3) в момент резонанса и сопоставляют их с исходными размерами проекций изображения нити накала (до резонанса). Далее по формуле

а&

Ьь - L, Ч

L - линейный размер проекции

изображения нити 7 при отсутствии возбуждения колебаний (вибровозбудитель отключен) , мм;

LJ, - то же, при исходном значении амплитуды виброперемещения нити 7 (до резонанса), мм; LJ - то же, в момент резонанс а, мм,

определяют величину коэффициента динамического усиления в направлении наблюдаемого резонанса.

Обеспечение исследований резонансных колебаний в пространстве позволяет расщирить функциональные возможности способа и реализующего его устройства, а также повысить точность производимьпс измерений.

Формула изобретения

0

5

0

5

0

5

0

5

1.Способ исследования резонансных колебаний светящихся малогабаритных объектов, по которому формируют в плоскости анализа изображение проекции контролируемого объекта, фиксируют положение изображения, возбуждают колебания контролируемого объекта в направлении, параллельном плоскости анализа, колебаниями постоянной амплитуды и плавно изменяющейся частоты, наблюдают отклонения изображения контролируемого объекта от исходного положения и определяют резонансную частоту колебаний объекта путем регистрации частоты возбуждающих колебаний, соответствующей максимальному значению наблюдаемых отклонений, отличающийся тем, что,

с целью расширения функциональных возможностей способа путем обеспечения регистрации пространственных колебаний, дополнительно формируют в той же плоскости анализа изображения одной или двух проекций контролируемого объекта, перпендикулярных первой проекции, фиксируют исходные положения изображений дополнительных проекций, по величине отклонений допол - нительных изображений от исходных положений определяют резонансные частоты колебаний контролируемого объекта в направлениях, не совпадающих с на правлением возбуждающих колебаний, и определяют форму колебаний контролируемого объекта путем сопоставительного анализа всех полученных изобра- . жений.

2.Устройство для исследования резонансных колебаний светящихся малогабаритны объектов, содержащее вибровозбудитель с генераторно-уси

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании светящихся элементов радиоэлектронных и электротехнических изделий (тела накала и т.п.), подверженных действию вибраций, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа и реализующего его устройства путем обеспечения регистрации пространственных колебаний. Исследуемый объект, например электролампу 6 с нитью 7 накала, устанавливают на рабочем столе 2 вибровозбудителя 1 и сообщают ему колебания с плавно меняющейся частотой. Изображения ортогональных проекций нити 7 проецируют с помощью оптических систем, содержащих, например, i объективы и зеркала, на участки экрана 14. Фиксируют частоты резонансных колебаний по максимальным значениям наблюдаемых отклонений положения изображения от исходного положения, анализируют форму получаемых изображений и по ней судят о форме колебаний. 2 с.п..ф-лы, 3 ил. i (Л

Фиг. 2

Of