Устройство для определения амплитудной зависимости добротности механических колебательных систем Советский патент 1991 года по МПК G01H1/00 

Изобретение относится к исследованию рассеяния энергии колебаний механических систем и может быть использовано для получения амплитудной зависимости добротности механических колебательных систем

Цель изобретения - повышение производительности за счет исключения многократных измерений с ручной перестройкой параметров устройства

На чертеже представлена функциональная схема устройства для определения амплитудной зависимости добротности механических колебательных систем

Устройство содержит последовательно соединенные многопредельный управляемый аттенюатор 1, линейный усилитель 2 и первый компаратор 3, подключенные к выходу линейного усилителя 2 второй компаратор 4 и усилитель-ограничитель 5, счетчик 6 количества измерений, триггер 7, последовательно соединенные селектор 8 счетных импульсов, счетный регистр 9, регистратор 10 результатов измерений и датчик 11 механических колебаний, выход которого подключен к входу многопредельного управляемого аттенюатора 1, управляющие входы последнего подключены к соответствующим счетным выходам счетчика 6 колио

xj

О

JJK

ю

Јь

честаа измерений, а выход - к входу линейного усилителя 2, выход первого компаратора 3 подключен к входу Пуск триггера 7, а выход последнего - к управляющему входу селектора 8 счетных импульсов, выход уси- лителя-ограничителя 5 подключен к информационному входу селектора 8 счетных импульсов, выход второго компаратора А подключен к управляющему входу регистратора 10 результатов измерений и к счетному входу счетчика 6 количества измерений, управляющий выход последнего подключен к входу Стоп триггера 7 и к входу обнуления счетного регистра 9. а управляющий выход регистратора 10 результатов измерений подключен к входу Сброс счетного регистра 9. Отношение порогов срабатывания первого и второго компараторов 3 и 4 выл

брано равным е , а коэффициенты передачи аттенюатора 1 выбраны кратными указанному отношению порогов срабатывания.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал затухающих колебаний исследу- емой механической системы с выхода датчика 11 поступает на вход аттенюатора 1, имеющего в исходном состоянии коэффициент передачи di, а затем усиливается линейным усилителем 2.

При уменьшении амплитуды затухающих колеблний до величины Ан ± Е (где г - погрешность установки порогового уровчя; первый компаратор вырабатывает си:нал Пуск, устанавливающий триггер 7 в еди ничное состояние, разрешая прохождение счетных импульсов, сформированных усилителем-ограничителем 5, через селектор 8 в счетный регистр 9, где происходит суммирование поступающих импульсов до момен- та срабатывания второго компаратора 4 по достижению амплитудой уровня Ак ±-1. Компаратор 4 вырабатывает сигнал, разре шающий запись суммы импульгоь, равной добротности Qi из счетного регистра 9 в регистратор 10, который по окончании записи сбрасывает регистр 9 в исходное состояние. Одновременно сигнал компаратора 4 поступает также на счетный вход счетчика 6, который вырабатывает сигнал начала вто- рого измерения. Этот сигнал поступает с выхода 2 счетчика 6 на соответствующий вход аттенюатора 1 и устанавливает в аттенюаторе 1 коэффициент передачи d2. Тогда за счет изменения коэффициента передачи амплитуда колебаний, соответствовавшая конечному уровню Ак предыдущего измерения, становится равной Ан, т.е. начальному уровню последующего измерения. Поэтому триггер 7 сохраняет единичное состояние, а

счетный регистр 9 суммирует счетные импульсы, соответствующие второму участку разбиения виброграммы. По сигналу компаратора 4 производится запись результата измерения Q2 в регистратор и начинается процесс измерения на следующем пределе. Таким образом, измерения проводятся до тех пор, пока не будет зарегистрировано последнее значение On, после чего счетчик 6 количества измерений циклически переходит в первоначальное состояние (обеспечивающее коэффициент передачи аттенюатора, равный d: и одновременно вырабатывает сигнал Стоп1, устанавливающий триггер 7 в нулевое состояние, запрещающее прохождение счетных импульсов через селектор 8, и сбрасывает счетный регисф 9 в нулевое состояние, после чего устройство снова ютово для следующего цикла измерений. Измеренные значения См, 0,2, Оз,.. ,Qn, хранящиеся в регистраторе, характеризуют амплитудную зависимость добротности механической колебательной системы. Исходное состояние счетного регистра 9 определяется занесением единицы в младший разряд и занесением нулей в старшие разряды. Это нисходи и, т.-,к как по условию разбиения виброграммы на участки конечная амплитуда предыдущего участка равна начальной последующего, и счетный импупьс. соответствующий этому полупериоду, должен суммироваться дважды при определении погпедовснельннл значений добротности СЬ

И Ои1.

Использование изобретения обеспечи- оает возможность за один цикл затухания колебаний определить амплжудную зависимость доПрсп ногти механической ко- лебательнси системы, что повышает производительность при naciройке и дефектоскопии указанных систем обеспечивает возможность оперативно получить экспериментальную информацию об амплитудной зависимости рассеяния энергии и возможности использования гой или иной математической модели для расчета динамических и прочностных параметров механических систем и тем самым повысить точность расчета.

Формула изобретения Устройство для определения амплитудной зависимости добротности механических колебательных систем, содержащее датчик механических колебаний, последовательно соединенные линейный усилитель, усилитель О паничитель, селектор счетных импульсов счетный регистр и реги- стрчтор результатов измерения, подключенные У выходу пикейного усилителя

первый и второй компараторы и триггер, вход Пуск которого подключен к выходу первого компаратора, а выход - к управляющему входу селектора счетных импульсов, отличающееся тем, что. с целью повышения производительности, оно снабжено многопредельным управляемым зтте- нюатором и счетчиком количества измерений, счетные выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами многопредельного управляемого аттенюатора, выход второго компаратора подключен к управляющему входу регистратора результатов измерений и к счетному входу счетчика количества из0

5

мерений, а управляющий выход последнего подключен к входу Стоп триггера и входу обнуления счетного регистра, выход многопредельного управляемого аттенюатора подключен к входу линейного усилителя, а вход - к выходу датчика механических колебаний, управляющий выход регистра результатов измерения подключен к входу Сброс счетного регистра, отношение порогов срабатывания первого и второго комппараторов равное , а коэффициенты

передачи аттенюатора выбраны кратными указанному отношению порогов срабатывания.

Изобретение относится к исследованиям рассеяния энергии колебаний механических систем и может быть использовано для получения амплитудной зависимости добротности механических колебательных систем. Цель изобретения - повышение производительности за счет исключения многократных измерений с ручной перестройкой параметров устройства. В устройстве осуществляется прием механических колебаний исследуемой системы и преобразование их в электрический затухающий сигнал, который с помощью многопредельного управляемого аттенюатора и двух компараторов разбивается на ряд участков, на которых амплитуда убывает в L @ раз, где L - основание натурального логарифма. На каждом из участков подсчитывается число периодов колебаний, численно равное добротности исследуемой механической системы. 1 ил.

:Sv

/ 2---1--П

t г-1-f