Устройство для измерения резонанса вынужденных колебаний элементов Советский патент 1989 года по МПК G01H9/00 

(21)4315951/24-28

(22)09.10.87

(46) 15.07.89.БГОЛ. № 26 (72) В.С.Траско

(53)531.7.717 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1395958, кл. G 01 Н 9/00, 1987.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РЕЗО-, НАНСА ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ

(57)Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повыгаение быстродействия измерений путем анализа переменного потенциала на малоразмерном электроде, обусловленного направленным на электрод отклоняющими пластинами потоком

электронов. Пучок рентгеновских лу чей, проходя через исследуемый объект 16, вызывает свечение флуоресцирующего экрана 8, Под воздействием света фотокатод 9 испускает пучок электронов, вибрации которого, вызванные вынужденными колебаниями, компенсируются электродами 10. Затем системой отклоняющих пластин 12, 13, 14 и электронной линзой при помощи управляемого источника 7 напряжения поток электронов направляется на малоразмерный электрод 15, сигнал с которого через усилитель 5 подается на частотный анализатор 6, по показаниям которого определяют параметры резонанса. 1 ил.

с

(Л

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение быстродействия измерений путем анализа переменного потенциала на малоразмерном электроде, обусловленного направленным на электрод отклоняющими пластинами потоком электронов. Пучок рентгеновских лучей, проходя через исследуемый объект 16, вызывает свечение флоуресцирующего экрана 8. Под воздействием света фотокатод 9 испускает пучок электронов, вибрации которого, вызванные вынужденными колебаниями, компенсируются электродами 10. Затем системой отклоняющих пластин 12, 13, 14 и электронной линзой при помощи управляемого источника 7 напряжения поток электронов направляется на малоразмерный электрод 15, сигнал с которого через усилитель 5 подается на частотный анализатор 6, по показаниям которого определяют параметры резонанса. 2 ил.

4 СО 00

00 00 СА:)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения собственных частот механических колебаний приборов . Цель изобретения - повышение быстродействия измерений путем анализа : переменного потенциала на малоразмерном электроде, обусловленного потоком электронов, направленных на электрод отклоняющими пластинами.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 рентгеновского излучения, вибратор 2, рентгеновский электронно-оптический преобразователь 3, генератор 4 ,широкополосного случайного,возбуждающего сигнала, усилитель-формирователь 5 сигнала, частотный анализатор 6 и управляемый источник 7 напряжения . Электронно-оптический преобразователь 3 содержит первый флуоресцирующий экран 8, фотокатод 9, электроды 10 электронной линзы, второй флуоресцирующий экран 11, три пары отклоняющих пластин 12, 13, 1А и малоразмерный электрод 15, электрически связанный с усилителем 5. Откло- няю1иая пластина 12, ггервая по ходу прохождения потока электронов, элект- рическ-и связана с генератором 4, а пластины 13 и 14, вторые по ходу - с управляемым источником 7 напряжения .

Устройство работает следующим образом.

Пучок рентгеновских лучей от ис - точника 1 рентгеновского излучения проход ; через исследуемый объект 16 и прозрачный для рентгеновских лучей экран рентгеновского электронно-оп- ти1 1еского преобразователя 3, воздействует ча первый флуоресцирующий экран 8, вызывая свечение последнего , Под действием света с поверхности фотокатода 9 возникает эмиссия электронов, объемная плотность в потоке которых пропорциональна яркости элементов изображения на первом флуоресцирующем экране 8. Поток электронов ускоряется и вызывает свечение второго флуоресцирующего экрана 11, KOTopoF отображает относительное расположение внутренних элементов исследуемого объекта 16. При действии на объект 16 гаирокополосного случайного возбуждающего воздействия (случайной вибрации), возбуждаемого

0

0

5

0

вибратором 2 по сигналам с генератора 4 широкополосного случайного возбуждающего сигнала, внутренние элементы возбуждаются и совершают сложные механические колебания, представляющие собой суперпозицию внешнего возбуждающего воздействия и собственных колебаний элементов на резонансных частотах, амплитуда которых зависит от уровня спектральной плотности виброускорения возбуждающего воздействия на данной частоте. Одновременно на отклоняющие пластины 12 подается напряжение с генератора 4 щирокополосного случайного возбуждающего сигнала, величина которого пропорциональна амплитуде перемещений вибратора 2. Под действием электромагнитного поля отклоняющих пластин 12 происходит вертикальное отклонение потока электронов, проти- вополож 1о направленное перемещению объекта 16 на величину, пропорциональную напряжению на отклоняющих пластинах 12. Вследствие этого перемещение изображения на втором флуоресцирующем экране 11 из-за механических колебаний вибратора 2 компенсируется. Изображение внутреннего элемента объекта, который перемещается с отличной от компенсируемой амплитудой, имеет размытые границы. Полрвина ширины такой размытой

g полосы, образованной вибрирующей линией границы элементов, является удвоенной амплитудой резонансного .колебания внутреннего элемента. Для определения амплитуды и

0 частоты колебаний внутреннего элемента на отклоняющие пластины 13 и 14 оператор подает напряжение с управляемого источника 7 напряжения, величины которых пропорциональны от5 клонениям вибрирующей линии границы исследуемого элемента от центра малоразмерного электрода 15 по вертикали и горизонтали. Под действием электромагнитного поля отклоняющих пластин 13 и 14 происходят дополнительные постоянные вертикальное и горизонтальное отклонения потока электронов. Вследствие этого часть общего потока электронов, соответ- ствующая участку вибрирующей линии границы исследуемого элемента и модулированная его резонансными колебаниями, будет проходить через малоразмерный электрод 15, что приво0

5

дит к появлению на нем неременного потенциала, частота и амплитуда изменения которого соответствуют параметрам ре зонанса исследуемого элемента. Сигнал с электрода 15 через усилитель-формирователь 5 сигнала поступает на частотный анализатор 6 с помощью которого и определяются параметры резонанса исследуемого элемента.

Таким образом, устройство обеспечивает определение резонансов внутренних элементов визуально непроницаемых объектов во всем частотном диапазоне.

Так как в электромеханических объектах внутренние элементы обычно имеют существенный разброс резонансных частот, то поиск резонансов и определение их параметров требует больших затрат времени. В связи с тем, что в устройстве параметры резонансов определяются в результате перемещения линии границы исследуемого элемента в область малоразмерного электрода, затраты времени на определение параметров резонансов уменшаются в 3-34 раза. Формула изобретения

Устройство для измерения резонанса вынужденных колебаний элементов, содержащее источник рентг еновского излучения, вибратор, связываемый с объектом, генератор широкополосного случайного сигнала, выход которого

0

5

0

5

0

5

связан с входом вибратора, рентгеновский электронно-оптический преобразователь, состояпиГ из первого флуоресцирующего экрана, фотокатодя, первой пары отклоняющих пластин, электрически связанных с генератором широкополосного случайного сигнала, второй пары отклоняющих пластин, электронной линзы и второго dmyo- ресцирующего экрана, отличаю- щ е е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия измерений, оно снабжено третьей парой отклоняющих пластин, и малоразмерным электродом, расположенным в рентгеновском электронно-оптическом преобраэовате- ле, усилителем-формирователем, вход которого соединен с малоразмерным электродом, частотным анализатором, вход которого соединен с выходом уси лителя-формирователя, управляемым источником напряжения, первая пара выходов которого соединена соответственно с второй парой отклоняющих пластин, вторая пара выходов - соответственно с третьей парой откло- няюрдих пластин, вторая и третья пары отклоняющих пластин установлены взаимно ортогонально в плоскости, . перпендикулярной оси рентгеновского электронно-оптического преобразователя, а малоразмерный электрод установлен на оси рентгеновского электронно-оптического преобразователя между электронной линзой и вторым флуоресцирующим экраном.