Многоканальное автоматизированное устройство для определения моментов возникновения резонансов в многомассовой системе Советский патент 1989 года по МПК G01H9/00 

13

ittт . .1 W1III

1

I

Jрт yЦpДЯ Д Q i ji идйй/ д 1Ж1| 1Я

20

hd

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является расширение функциональных

LZJ

возможностей устройства за счет обеспечения получения значений ускорения и амплитуды колебания подсистем в многомассовой системе. Устройство содержит вибростенд 1 с N преобразователями 2, устанавливаемыми на объекте испытаний, и преобразователем 2, устанавливаемым на вибростоле вибростенда 1, с которых синмаются соответственно измерительный и опорный сигналы. При возникновении резонанса в i-й подсистеме происходит совпадение фаз сигналов, внимae в Ix с i-ro измерительного и опорного преобразователей 2, в результате чего суммар-: ный сигнал превышает пороговое значение, устанавливаемое с помощью соответствующих блоков 4 масштабирования для каждого канала, и пересекает один из коллекторных электродов 13 и 14 первой многозлектродной

1

Изобретение относится к испыта-т: тельной технике и может быть испсоть- зовано для автоматизированного контроля и получения количественных характеристик колебания подсистем в в многомассовой системе.

Цель изобретения - расиирение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности получения значений ускорения и амплитуды колебания подсистем в многомассовой системе.

На чертеже представлена блок-схема устройства..

Устройство содержит вибростенд 1, N идентичных измерительных каналов и опорный канал, каждый из которых состоит из последовательно связанных преобразователя 2, устанавливаемого на объекте испытаний для измерительного канала или на вибростоле виброс,тенда 1 для опорного канала, согласующего усилителя 3 и блока 4 масштабирования, первую многоэлектродную, электронно -лучевую трубку 5 (ЮЛТ), генератор 6 пилообразного напряжения, регистратор 7 и хрони- затор 8, выходы которого связаны с

электронно-лучевой трубки 5 (ЮЛТ) . С выхода коллекторных электродов 13 и 14 снимается сигнал, свидетельствующий о наличии в i-й подсистеме резонанса.Этот сигнал поступает на вход регистратора 7. Определение подсистемы, в которой происходят резонансные явления, осуществляется с помощью хронизатора 8 и генератора 6 пилообразного напряжения. В момент возникновения резонанса в одной из подсистем на вход усилителя 15 поступает последовательность импульсов, временное положение которых зависит от номера подсистемы, а их форма характеризует параметры (ускорение и амп-, литуду) колебаний резонирующей подсистемы. Для определения этих параметров используется ГОЛТ 16 с блоком 17 управления и интегрирующим вольт- метр ом 18. 1 ил.

входом генератора 6 пилообразного напряжения и первым входом регистратора 7, первая ЮЛТ 5 содержит горизонтально-отклоняющие электроды 9,

с подключенные к выходам генератора 6 пилообразного напряжения, разделяющий нулевой электрод 10, первый ряд 11, состоящими из N фун сциональных электродов, подключенных к выходам

0 соответствующи х блоков 4 масв табиро- вания N измерительных каналов, второй ряд 12, состоящий из N функциональных электродов, подключенных к выходу блока 4 масштабирования .опорного

5 канала, первый коллекторньй электрод

13, расположенный между первым ря- , дом М функциональных электродов и нулевым электродом 10, .подключенный к второму входу регистратора 7, и 20 второй коллекторный электрод-14, расположенный между вторым рядом 12( функциональных электродов и нулевым электродом 10, подключенный к третьему входу регистратора 7,.усилитель

25 15, вход которого подключен к первому коллекторному электроду 13, первой ЮЛТ 5, вторую ЮЛТ 16 идентичную первой ЮЛТ 5, блок 17 управления.

интегрирующий вольтметр 18, горизонталь но- от клоня ншще электроды 19 второй ЮЛТ 16 подключены к выходам усилителя 15, первый ряд 20 функциональных электродов второй ЮЛТ 16 подключен к соответствующим входам блока 17 управления, второй . ряд 21 .функциональных электродов второй МЭЛТ 17 заземлен, первый коллекторный электрод 22 второй ЮЛТ 16 соединен с выходом интегрирующего вольт- ме.тра 18,

Устройство работает следующим образом.

В настройки на столе вибростенда 1 колебания находится мно-ч гомассовый испытуемый объект с частотой, не входящей в полосу частот, возбуждающих резонансные явления в подсистемах объекта.

Сигнал от i-й подсистемы, преобразованный преобразователем 2,через усилитель 3 и блок 4 масштабирования подается на один из функциональных электродов первого ряда 11 функциональных электродов первой ЮЛТ 5 типа политрон.

На противоположный i-му функциональный электрод второго ряда 12 функциональных электродов первой ЮЛТ 5 через свой усилитель 3 согласования и блок 4 масштабирования . подается опорный сигнал от.преобразователя 2, установленного на столе вибростенда 1, Разность i-й пары функциональных электродов 11 и 12 определяется как разность между опорным сигналом и сигналом от объекта при соотношении фаз ц) О и примерно одинаковых амплитудах,

С помощью блока 4 мааптабирования i-ro и опорного каналов величина результирующего воздействия на i-и паре функциональных электродов 11 и 12 выбирается такой, чтобы электронный луч первой ЮЛТ 5 двигался по нулевому электроду 10 по закону, определяемому генератором 6 пилообразного напряжения. При этом в режиме взаимодействия электронного лу- ча с i-й парой функциональных элект- родов 11 и 12 резонансные явления в i-й подсистеме отсутствуют.

Процесс настройки заканчивается определением коэффициента усиления блока 4 масштабирования. Коэффициент выбирается таким, чтобы электронный лу.ч первой ЮЛТ 5 попадал на один

из коллекторных электродов 13 или 14 только в случае 1,5-2-кратного увеличения суммарного сигнала i-ro с канала, что соответствует нахождению подсистемы в области резонанса. Пороговое значение потенциала между электродами определяется минимальной разностью потенциалов 0 i-й пары функциональных электродов 11 и 12, достаточной для отклонения электронного луча на один из коллекторных электродов 13 или 4,

В режиме распознавания устройство 5 работает следующим образом.

При отсутствии резонанса в i,- подсистеме суммарный сигнал измеряемого и опорного каналов представляет собой величину, не превьшающую 0 порогового значения Ир , и электронный луч не отклоняется на коллекторные электроды 13 и 14,

При возникновении резонанса в i-й подсистеме происходит совпаде- 5 ние фаз сигналов, снимаемых с опорного и измерительного преобразователей, в результате чего суммарный сигнал превьш1ает пороговое значение и пересекает один из коллектор- 0 ных электродов 13 или 14 первой

ЮЛТ 5, С выхода коллекторных электродов 13 или 14 снимается сигнал, свидетельствукщий о наличии в i-й подсистеме резонанса. Этот сигнал 5 поступает на вход регистратора 7,

Определение подсистемы, в которой происходят резонансные явления,осу- ществляется с помощью хроьшзатора 8 и генератора 6 пилообразного напря- 0 женил. При этом хроннзатор 8 произ- .водит жесткую привязку сигналов, поступающих с коллекторных электродов 13 или 14, с пилообразно развертывающимся напряжением генератора 6, 5 В момент возникновения резонанса в одной из подсистем на вход усилителя 15 поступает последовательность колоколообразньи импульсов, временное положение которых зависит от 0 номера подсистемы, в которой возник резонанс, а их форма характеризует .параметры (ускорение и амплитуду) колебаний резонирующей подсистемы. Для определения этих параметров 5 используется вторая ЮЛТ 16 с блоком 17 управления и интегрирукяцим вольтметром 18,

i Усиленные усилителем 15 колоколообразные импульсы подаются на раз5

вертывающие электроды 19 второй ЮЛТ 16, где преобразуются по закон определяемому блоком 17 управления. Вид закона преобразования, вырабатываемый блоком 17 управления, определяется в процессе проведения тарирования и установления соответствия между формой колоколообразного импульса и численными значениями ампл туды и ускорения резонирукнцей подситемы.

Интегрирующий вольтметр 18 служи в качестве выходного устройства. Конкретные показания вольтметра 18 с учетом проведенного тарирования и выб1 анного вида закона преобразов ния второй ЮЛТ 16 идентифицируются с амплитудой и ускорением колебаний резонирующей подсистемы. Блок 17

управления может быть выполнен, например , в виде линейки потенциометров, подвижные контакты которых соответственно подключены к первому ряду 20 функциональных электродов

второй ЮЛТ 16, ,

Формула изобретения

Многоканальное автоматизированное устройство для определения моментов возникновения резонансов в многомассовой системе, содержащее вибростенд N идентичных измерительных канапов и опорный канал, каждый из которых состоит из последовательно связаннь:х преобразователя для измерительного канала, устанавливаемого на объекте испытаний, а для опорного канала на вибростоле вибростенда, согласующего усилителя и блока масштабирования, первую многоэлектродную электроннолучевую трубку (ЮЛТ), генератор пилообразного напряжения, регистратор и хронизатор, выходы которого связаны с входом генератора пилообразного напряжения и первым входом регистратора, первая ЮЛТ содержит . горизонтально-отклоняющие злектроды, подключенные к выходам генератора пилообразного напряжения, разделя1о- щий нулевой электрод, первый ряд, состоящий из N фуикциональных электродов, подключенных к выходам соответствующих блоков масштабирования N измерительных каналов, второй ряд, состоящий из N функциональных электродов, подключенных к выходу блока масщтабирования опорного канала, первый коллекторный электрод, расположенный между первым рядом функциональных электродов и нулевым электродом и подключенный к второму входу регистратора, и второй коллекторный электрод, расположенный между вторым рядом функциональных электродов и нулевым электродом и подключенный к третьему входу регистратора, о т л и- чающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно снабжено усилителем, вход которого подключен к первому коллекторному электроду первой ЬОЛТ, второй ЮЛТ, идентичной первой ЮЛТ, блоком управления и интег- риру1ацим вольтметром, горизонтально- отклоняющие электроды второй ЮЛТ подключены к выходам усилителя, первый ряд функциональных электродов второй ЮЛТ подключен к соответствующим входам блока управления, второй ряд функциональных электродов второй ЮЛТ подключен к шине зазем- ления, первый коллекторный электрод второй ЮЛТ подключен к входу интегрирующего вольтметра, .