Способ контроля виброполя по измерениям в конечном числе точек Советский патент 1990 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля по измерениям в конечном числе точек виброполя, возбуждаемого в механических конструкциях работающими механизмами и машинами,

Цель изобретения - повышение точности контроля виброполя при ограниченном числе датчиков, которое

достигается за счет того, что при количестве датчиков, равном N, контролируемое виброполе раскладывается по большему числу М детерминированных функций Z1(x) Z t(x ), . .. а также при определении вцссвых коэффициентов о ,т I, 2, ..., М учитываются априорные статические характеристики подлежащих контролю виброполей (вектор а и матрица R),

полученные в результате дополни , но осуществляемых измерений в М точках.

Способ контроля виброполя по из мерениям в ограниченном числе точек N реализуется следующим образом,

Пред: зрительно на механической конструкции закрепляются M-N допол нительных датчиков. Затем в лабора° торных условиях (или в условиях на°- турных испытаний) возбуждаются виб рации, адекватные эксплуатационным, и измеряются математическое ожидание а и корреляционная матрица R коэффициентов разложения регистри- руемого М датчиками виброполя по М функциям Z (х)о

После этого дополнительные датчики открепляют,

В реальных условиях функциони рОваиия механической конструкции, виброполе которой требуется контро«- лировать, с помощью Ы датчиков изме° ряются мгновенные значения виброполя Z(xf), Z(x7), .„., 2(xN)J Z в точках расположения N датчиков Определяют М весовых коэффициентов по правилу

о а+ RA(ARA)1 (Z - Aa)

и находят виброполе во всех точках путем весового суммирования детерми° нированных функций

того, природа вызывающих вибрации сил, как правило,-обусловливает кор- релированность колебаний отдельных точек. Поэтому использование этой информации (в форме матрицы R и вектора a)s полученной на этапе предварительных измерений в М точках, позволяет при измерение колебаний в ограниченном числе точек N точнее контролировать колебания в других точкахв

Формула изобретения

15

Способ контроля виброполя по измерениям в конечном числе 1очек, заключающийся в том, что закрепляют N датчиков, измеряют мгновенные зна°- 20 чения виброполя Z(X)S Z(X),,0,S 2(Х Z, определяют весовые коэффициенты rt и определяют виброполе во всех точках путем весового суммирования детерминированных функций

25

30

zcx) - I

о/ „ Z „(X) ,

отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля виброполя при ограниченном числе датчиков, предварительно закрепляют еще MHN датчиков, измеряют математические ожидания и корреляционную матрицу сигналов М датчиков s определяют математические ожидания а и корреляционную матрицу R коэффициентов разложения, после чего датчиков от крепляют и определяют весовые коэф™ фициенты по правилу

Z(x)

м

W«1

в/тг№(х).

Используемое правило определения вектора d коэффициентов разложения соответствует минимуму математичес кого ожидания среднеквадратического отклонения измеренного виброполя Z(x) от истинного,

Повышение точности измерений по предлагаемому способу может быть по яснено следующими физическими сооб- ражениями. За счет свойств конструкэт ции (например, таких, как изгибная жесткость, наличие механических взаимосвязей) колебания отдельных точек не столь уж независимы. Кроме

того, природа вызывающих вибрации сил, как правило,-обусловливает кор- релированность колебаний отдельных точек. Поэтому использование этой информации (в форме матрицы R и вектора a)s полученной на этапе предварительных измерений в М точках, позволяет при измерение колебаний в ограниченном числе точек N точнее контролировать колебания в других точкахв

Формула изобретения

zcx) - I

о/ „ Z „(X) ,

0

s

S

0

отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля виброполя при ограниченном числе датчиков, предварительно закрепляют еще MHN датчиков, измеряют математические ожидания и корреляционную матрицу сигналов М датчиков s определяют математические ожидания а и корреляционную матрицу R коэффициентов разложения, после чего датчиков от крепляют и определяют весовые коэф™ фициенты по правилу

с7 а + RA(ARA)- (2° Аа),

-

где d -М мерный вектор весовых коэффициентов ; А °- матрица размерности .

значений М детерминирован ных функций Z,(X), ), .,., ZM(X) в точ- - ках расположения N дат

чиков; символ транспонирования о

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля виброполя, возбуждаемого в механических конструкциях работающими механизмами и машинами. Цель изобретения - повышение точности контроля виброполя при ограниченном числе датчиков, которое достигается за счет предварительного закрепления M-N датчиков (M @ N) и учета априорных статистических характеристик, подлежащих контролю виброполей при определении массовых коэффициентов α_M, (M=1,2,...,M). Предварительно на механической конструкции закрепляются M-N дополнительных датчиков. Затем в условиях натурных испытаний возбуждают вибрации, адекватные эксплуатационным, измеряют математическое ожидание A и корреляционную матрицу R коэффициентов разложения виброполя, регистрируемого M датчиками по M функциям Z_M(X). Затем M-N дополнительные датчики открепляют. В реальных условиях измеряют мгновенные значения виброполя {Z(X₁),Z(X₂),Z(X_N)}=Z в точках расположения N датчиков и определяют M массовых коэффициентов из условия α=а+RA^*(ARA^*)^-1(Z-AA) и находят виброполе во всех точках путем массового суммирования детерминированных функций Z(X)=Σ Α_MZ_M(X).

Редактор М.Товтин

Составитель К0Тавлинов

Техред М.Ходанич Корректор Э9Лончакова

Заказ 1780Тираж 441Подписное

ЕНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Яа afxxrwlt (Wa aa iPS« &a Jeei 4 -4(