Способ калибровки виброизмерительного тракта Советский патент 1993 года по МПК G01P21/00 

Предлагаемый способ относится к средствам проведения вибрационных испытаний и может быть использован при разработке приборов измерения линейной вибрации.

Целью изобретения является повышение точности калибровки и снижение погрешностей и снижение погрешностей при использовании виброизмерительного тракта.

На фиг.1-3 приведены примеры конкретной реализации предлагаемого способа. На фиг.1 показано устройство для измерения коэффициентов чувствительности.

Трехкомпонентный пьезодатчик 1 последовательно устанавливается на вибростенде 2 на ортогональные плоскости 1-1-1-3, что позволяет при вибрации по оси X получить сигналы поперечной чувствительности пьезодатчика 1.

Сигналы с пьезодатчика 1 усиливаются согласующими усилителями 3-5 и через переключатель 6 поступают на измеритель уровня сигнала. Выходной сигнал измерителя 7 поступает на вход вычислителя 8, в котором накапливаются коэффициенты чувствительности

00

to

о со со VI

Ul Aj

1 1,2.3 j 1.2,3

где Ul- выходной сигнал измерителя уровня вибрации при подключении его входа на выход 1-го согласующего усилителя, а А определяет тестовое ускорение на пьезодат- чик при его j-ой установке на вибростенд.

После последовательного ввода и определения матрицы чувствительностей для датчика, вычислитель формирует матрицу коэффициентов, обратную матрице коэффициентов чувствительности, которые выводятся на устройство индикации 9.

В дальнейшем эти коэффициенты используются для задания коэффициентов передачи сигналов в измерительном тракте, который показан на фиг.2.

При этом пьезодатчик 1 соединен через согласующие усилители 3-5 с входами узлов коррекции 10-12, с выходов которых через измерители 13-15 сигналы поступают на устройство 16 отображения.

Пример структурной схемы узла коррекции показан на фиг.З. Выходные сигналы поступают на входы усилителей 17-19, коэффициенты усиления которых задаются по шинам управления 20-22 и равны соответствующим коэффициентам матрицы, обратной коэффициентам чувствительности. Таким образом, виброизмерительный тракт будет иметь ортонормированный коэффициент передачи.

В качестве вычислителя можно использовать или универсальную ЭВМ с автоматическим

0

5

0

5

0

5

или ручным вводом или специализированное устройство обращения матриц. Формула изобретения Способ калибровки виброизмерительного тракта, содержащего пьезодатчик в качестве чувствительного элемента, состоящий в возбуждении калиброванных механических колебаний пьезодатчика, подаче сигнала с вибродатчика на согласующий усилитель, детектировании и измерении уровня электрического сигнала путем формирования оценки уровня, которая подается на вычислитель, о т- л и ч а ю щи йсятем.что, с целью повышения точности калибровки и снижения погрешностей при использовании виброизмерительного тракта, пьезодатчик выполняют трехкомпонентным с осями чувствительности, не лежащими в одной плоскости, дополнительные выходные сигналы пьезодатчика подают на соответствующие дополнительные согласующие усилители, измеряют уровень сигналов на выходе этих усилителей и подают на вычислитель, повторяя измерение три раза, во время каждого измерения возбуждают колебания последовательно в одном из трех взаимно ортогональных направлений и оценивают матрицу коэффициен тов чувствительности трехкомпонентного датчика, вычисляют с помощью вычислителя матрицу коэффициентов, обратных коэффициентам чувствительности трехкомпонентного датчика, а затем выходной сигнал виброизмерительного тракта формируют в виде суммы сигналов с выходов согласующих усилителей с весами, равными элементам соответствующей строки матрицы, обратной коэффициентам чувствительности трехкомпонентного пьезодатчика.

Использование: при разработке приборов измерения линейной вибрации. Сущность изобретения: способ калибровки виброизмерительного тракта, содержащий пьезодатчик в качестве чувствительного элемента, состоящий в возбуждении калиброванных механических, колебаний пьезо- датчика, подаче сигнала с вибродатчика на согласующий усилитель, детектировании и измерении уровня электрического сигнала путем формирования оценки уровня, которая подается на вычислитель, пьезодатчик выполняют трехкомпонентным с осями чувствительности, не лежащими в одной плоскости, дополнительные выходные сигналы пьезодатчика подают на соответствующие дополнительные согласующие усилители, измеряют уровень сигналов на выходе этих усилителей и подают полученные оценки на вычислитель, повторяя измерение три раза, во время каждого измерения возбуждают колебания последовательно водном из трех взаимно-ортогональных направлений и оценивают матрицу коэффициентов чувствительности трехкомпонентного датчика, вычисляют с помощью вычислителя матрицу коэффициентов, обратных коэффициентам чувствительности трехкомпонентного датчика, а затем выходной сигнал виброизмерительного тракта формируют в виде суммы сигналов с выходов согласующих усилителей с весами, равными элементам соответствующей строки матрицы, обратной коэффициентам чувствительности трехкомпонентного пьезодатчика. 3 ил. ел С

Фиг I

)

HJ-- I

Фиг