Способ определения коэффициента демпфирования и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01M7/00 

ё

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измеряемых величин.Генератором 1 и вибровозбудителем 3 осуществляют возбуждение объекта 4. Вибропреобразователями 5,6 регистрируют виброперемещение х,у соответственно стола вибровозбудителя 3 и объекта. Определяют сигнал относительного виброперемещения в блоке 9 сравнения. В блоке 10 определяют момент максимума сигнала относительного виброперемещения. Регистрируют фазометром 11 разность V Фаз сигналов х,у и опреде/ по -лы, ля ют коэффициент демпфирования / формуле (2 +tg2 V)l -2 с.п.ф-л 1 ил.

LiJ-ciJ-ciJ

LT X3-€ZJ

13

Os vj

ЧЭ ГО CJ СА)

О-СП

Изобретение относится у измерительной технике и может быть использовано для определения демпфирующих свойств механических объектов.

Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измеряемых величин.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 синусоидальных колебаний с блоками компрессии и развертки частоты, подключенный через усилитель 2 к вибровозбудителю 3, на столе которого закреплен испытуемый объект 4; первый и второй вибропреобразователи 5 и 6, причем первый установлен на вибровозбудителе 3, а второй - на испытуемом объекте 4; первый и второй сопровождающие фильтры 7 и 8, подключенные каждый сигнальными входами к соответствующим вибропреобразователям 5 и 6; блок 9 сравнения; блока 10 выделения максимума; фазометр 11; ключ 12, выход которого связан с блоком обработки информации, выполненным в виде вычислительного блока 13, блок 14 индикации. Вход блока 10 выделения максимума связан с выходом сопровождающего фильтра 8 через блок 9 сравнения и с вторым входом фазометра 11, первый вход которого соединен с выходом первого сопровождающего фильтра 7 и управляющим входом усилителя 2.

Устройство реализуется на базе стандартных блоков аналого-цифровой техники.

Способ определения коэффициента демпфирования осуществляется следующим образом.

Генератор производит развертку частоты электрического сигнала в заданном частотном диапазоне. Регулируемый усилителем 2, этот сигнал поступает на вибровозбудитель 3, возбуждая колебания установтенного на его столе обьекта 4. При этом виЪропреобразователь 5, установленный на столе вибровозбудителя 3, и вибро- преобразоеатель 6, располагаемый на объекте 4, вырабатывают соответствующие сигналы. Выходи :в сигналы вибропреобразователей 5,6 -:ерез первый 7 и второй

8сопровождающие фильтры поступают на суммирующий и вычитающий входы блока

9сравнения (сигналы х и у). Выходной сигнал фильтра 7 управляет усилителем 2, осуществляя стабилизацию заданного уровня виброперемещений стола вибровозбудителя 3, т.е. исключает обратное влияние колебаний объекта на колебания стола вибровозбудителя. Разностный выходной сигнал блока 9 поступает на вход блока 10 выделения максимума и одновременно с выходным сигналом х фильтра 7-на фазометр 11, определяющий значение сдвига фаз между сигналами х и г.

В момент прохождения максимума

кривой амплитудно-частотной характеристики относительного виброперемещения , выделяемого блока 10, последний вырабатывает импульс, поступающий на управляющий вход ключа 12. Ключ 12

открывается, и код текущего сдвига фаз поступает на вход вычислительного блока 13. Вычислительный блок 13 осуществляет вычисление коэффициента демпфирования ft по формуле

/ 1(2 + tg2V)1/2

где 1р- значение сдвига фаз между сигналами х и z на частоте со максимума частотной характеристики по относительному виброперемещению объект и стола вибровозбудителя;

х,у - абсолютные перемещения стола вибровозбудителя и объекта.

Результат вычисления поступает в блок 14 индикации.

Изобретение обеспечивает повыиде- ние точности определения коэффициента демпфирования и расширение диапазона измеряемых величин.

Формула изобретения

на столе вибровозбудителя в диапазоне частот прирезонансной области при постоянном уровне виброперемещений стола, регистрируют сигналы х,у, пропорциональные виброперемещениям соответственно

стола вибровозбудителя и механического объекта, и определяют коэффициент демпфирования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измеряемых величин, определяют

сигнал z, пропорциональный относительному виброперемещению стола вибровозбудителя путем определения разности сигналов х и у, регистрируют максимум сигнал z относительного виброперемещения, при этом определяют значение ip сдвига фаз на частоте, при которой сигнал z максимален, а коэффициент демпфирования ft находят из соотношения

(2+tg2 V)J1/2

ственно вторым выходом генератора, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измеряемых величин, оно снабжено блоком сравнения, подключенным вычитающим и суммирующим входами к выходам соответственно первого сопровождающих фильтров, фазометром, входы которого подключены к выходам первого сопровождающего фильтра и блока сравнения, связанного выходом с входом блока выделения максимума, а выход фазометра подключен к информационному входу ключа.