Способ определения амплитуды механических колебаний объекта Советский патент 1988 года по МПК G01H9/00 

4:

СО

о о IC

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения .параметров механических колебаний объекта.

Целью изобретения является повышение производительности за счет автоматического учета параметров датчики в процессе измерения.

На чертеже приведена временная диаграмма сигнала на выходе датчика.

Предлагаемый способ реализуется следующей последовательностью операций . Размещают бесконтактный датчик скорости параллельно исследуемому объекту, регистрируют сигнал в измерительной цепи, фиксируют любые два соседние моменты прохождения сигнала через нулевой уровень от отрицатель- ного к положительному, изменяют период Т сигнала между этими моментами, фиксируют моменты достижения сигналом экстремальных значений в течение периода, измеряют интервал t, времени между моментами экстремумов, повторно размещают бесконтактный датчик скорости параллельно исследуемому объекту, смещая его по нормам к поверхности объекта в направлении от поверхности объекта на расстояние JX, повторно регистрируют сигнал в измерительной цепи, фиксируют моменты достижения сигналом экстремальных значений в течение периода, измеряют интервалы t-j времени между моментами экстремумов, амплитуду Xj, механических колебаний определяют по формуле

х „4.x

л о г г ,

(О

, - . ,, где С., 1 1,2.

cosCi -)

Пуг:ть расстояние между датчиком скорости и вибрирующей поверхностью объекта изменяется по синусоидальному закону

X X + X sintOt,(2)

1 де X - среднее расстояние;

Хо - амплитуда механических колебаний объекта; со - циклическая частота.

Тогда выходной сигнал ly бесконтактного датчика скорости в общем ( записьшается в виде

ц;

Bcos W t

Хр(А + sintot)2

(3)

Из условия экстремума функции

в выражении (3) (т- Э) получаем auJt

уравнение, связывающее параметр А с фазой максимума (j; (модуля выходного сигнала):

А iD.iJ,-tl. sin (и) t} „

(4)

где (ti)t) - фаза максимума функции у.

«

С учетом того, что (м связана с интервалами времени t и Т и того, что лХ Х (X - среднее расстояние датчика от объекта в ближнем к объекту местоположении датчика) , после несложных математических преобразований получаем рабочую формулу способа (1),

Из формулы (1) видно, что для определения амплитуды механических колебаний объекта Х не нужно знать параметры датчика скорости. Достаточно знать только расстояние , на которое перемещается датчик скорости. Остальная информация берется из выходного сигнала (у. Интервал времени Т, входящий в выражение (1), определяют по промежутку времени между соседними моментами прохождения выходного сигнала от отрицательного к положительному значению через нулевой уровень, так как в последние моменты сигнал более быстро пересекает нулевой уровень и эти моменты рпределя- ютс:я с больщей точностью. По той же причине Т измеряют в ближнем от поверхности объекта местоположении датчика скорости (чем ближе датчик к поверхности объекта, тем более форма выходного сигнала отличается от гармонической.

Использование предлагаемого способа дает возможность определения абсолютного значения амплитуды механических колебаний при неизвестных параметрах датчика скорости, а при известных параметрах датчика - повышение точности измерения путем учета отклонения формы выходного сигнала датчика от гармонической и тем самым исключения систематических ошибок измерения.

Формула изобре н и я

Способ определения амплитуды механических колебаний объекта, заклю- чающийся в том, что размещают бесконтактный датчик скорости параллельно исследуемому объекту, регистрируют сигнал в измерительной цепи, о т - лич ающийс я тем, что, с целью повышения производительности, фиксируют любые два соседние момента прохождения сигнала от отрицательного к положительному значению, через нулевой уровень измеряют период Т сиг- нала между моментами, фиксируют моменты достижения сигналом экстремальных значений в периоде, измеряют

интервал t времени между зафиксированными моментами смещают бесконтактный датчик скорости по нормам к поверхности объекта в направлении от поверхности объекта на расстояние jjX, фиксируют моменты достижения сигналом экстремальных значений в течение периода, измеряют интервал t времени между моментами экстремумов, а

определяют по формуле Х

амплитуду Хр механических колебаний

X л -

I где С;

.

cosCF--)

i 1,2.

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение производительности за счет автоматического учета параметров датчика в процессе измерения. Способ определения амплитуды механических колебаний объекта реализуется следующей последовательностью операций. Размещают датчик скорости в двух местоположениях, расстояние между которыми известно, по фазе максимума выходного сигнала и фазе прохождения выходного сигнала через нулевой уровень определяют амплитуду X механических колебаний объекта по формуле X (, jX/Ci- GI, где С; cos CfTtf/T) - ./cos(t;/T), i 1,2; t| - интервал времени между моментами экстремумов сигнала в течение периода; Т - интервал времени, равный периоду сигнала, измеренный между.моментами прохождения сигнала через нулевой уровень от отрицательного к положительному значению; ДХ - расстояние от нормали к поверхности объекта между двумя местоположениями датчика. 1 ил. Ш (Л с