Устройство для измерения резонансной частоты и декремента затухания твердых материалов Советский патент 1962 года по МПК G01H13/00 G01R23/10 

Известные устройства для измерения резонансной частоты и декремента затухания твердых материалов, содержащее электрома-гнитный вибратор, возбуждающий механические колебания в испытуемом образце, и преобразователь механических колебаний образца в электрическое налряжение, не обеспечивают высокой точности измерений.

Предлагаемое устройство отличается тем, что в нем применены два формирующих канала, на входы которых от преобразователя механических колебаний поступают два напряжения с фиксированным отноигением амплитуд, и реверсивный счетчик разности последовательностей выходных импульсов. Последние соответствуют полупериодам синусоид входных сигналов, амплитуды которых превыщают стабильный порог. Такое выполнение позволяет повысить точность измерений. Кроме того, в устройстве применен электронный манипулятор, вызывающий автоматическое иеодно-кратное возбуждение образца.

На чертеже приведена блок-схема описываемого устройства.

Образец 1 испытуемого материала с помощью зажима 2 устанавливают в зажимном устройстве вибрационной головки. Конец свободно висящей части образца / снабжен тонкой ферромагнитной пластинкой 5, которая размеи1ена в воздушном зазоре электромагнитного вибратора 4, питаемого от регулируемого генератора 5 через ручной манипулятор 6.

Устройство снабжено электронным манипулятором 7, вызывающим автоматическое неоднократное возбуждение образца испытуемого материала. Механические колебания образца 1 преобразуют в электрическое напряжение с помощью преобразователя 8, в качестве которого может быть использован, например, емкостной датчик. Напряжение с преобразователя поступает на предварительный и окончательный усилители 9 и 10.

Момент наступления собственной резонансной частоты путем преобразования .механических колебаний образца в электрическое напря№ 150549-2жение той же синусоидальной формы определяют посредством снятия с усилителя 10 колебаний непосредственно на горизонтальные пластины осциллографической трубки 11. На вертикальные пластины этой трубки подают напряжение от регулируемого генератора 5. В результате этого на экране трубки ;/ появится фигура Лиссажу, принимающая для данного соотношения частот (2:1) вид неправильной восьмерки, которая при наступлении резонанса вырождается в сильно вытягивающуюся подковообразную кривую. Значение собственной резонансной частоты фиксируют с помощью измерителя 12 частоты.

Одновременно с этим электрическое напряжение, снимаемое с усилителя 10, поступает на делитель 13, где оно разделяется на два напряжения с фиксированным отношением амллитуд (2:1) и, подается на два формирующих канала / и //, содержащих соответственно ограничители 14, 15 и формирователи 16, 17 импульсов.

На вход одного из каналов подают напряжение половинной амплитуды, в результате чего разность чисел импульсов на выходе каналов /, // однозначно определяет декремент затухания. Разности последовательностей выходных импульсов, соответствующих полупериодам синусоид входных сигналов, амллитуды которых превышают стабильный порог, подсчитывают с помощью реверсивного счетчика 18. Для проверки равенства частоты следования импульсов частоте колебаний, настройки делителя 13 на заданное соотношение на:пряжений, а также для визуального наблюдения формы напряжения, снимаемого с преобразователя 8, и формы импульсов в каждом из формирующих каналов применены переключатель 19 операций и таймер 20.

Декремент затухания определяют по формуле: g 10 In 2 6,93

10 10

SAN;SAW;

11

где - число импульсов, Полученных путем преобразования затухающей аМПлитуды за время спадания амплитуды вдвое.

Описанное устройство для измерения резонансной частоты и декремента затухания твердых материалов может найти применение при изучении сложного физико-химического процесса теплового старения листовых электроизоляционных материалов и пластмасс, применяемых в радиотехнических приборах.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения резонансной частоты и декремента затухания твердых материалов, содержащее электромагнитный -вибратор, возбуждающий механические колебания в испытуемом образце, и преобразователь механических колебаний образца в электрическое напряжение, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в нем применены два формирующих канала, на входы которых от преобразователя механических колебаний поступают два напряжения с фиксированным отвощением амплитуд, и реверсивный счетчик разности последовательностей выходных имлульсов, соответствующих полупериодам синусоид входных сигналов, амплитуды которых превышают стабильный порог.

2 Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в нем применен электронный манипулятор, вызывающий автоматическое неоднократное возбуждение образца.