Изобретение относится к акустическому нрнборостроению.
Устройство нредназначено для измерения акустических параметров образца материала и может найти применение при измерениях параметров других механических и электрических колебательных систем.
Известны устройства для измерения параметров колебательной системы, например образца материала, содержащие тракты возбуждения и приема колебаний, дополнительный генератор и электронно-лучевой индикатор.
Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено блоком относительной расстройки частоты с отсчетом величины расстройки, который подключен к тракту возбуждения, а дополнительный генератор выполнен перестраиваемым в диапазоне частот. Дополнительный генератор снабжен делителем частоты, выход которого соединен с одним из входов индикатора. Блок относительной расстройки снабжен автоматическим регулятором. Шкала блока относительной расстройки частоты может быть проградунрована в едииицах декремента или в единицах коэффициента Пуассона.
Устройство содержит тракты п 2, соответственно возбуждения и приема колебаний исследуемой колебательной системы 3, электроннолучевой индикатор 4, устройство 5 для относительной расстройки частоты с автоматическим регулятором 6, дополнительный генератор 7 с делителем 8 частоты, измеритель 9 отношения частот и переключатели 10-17. Колебательная система 3 возбул дается
трактом 1, и ее колебания принимаются трактом 2. Стационарные колебания системы 3 могут быть выиул деннымн либо автоколебательНЫЛ1И в зависимости от режима работ тракта 1. В нервом случае частоту колебаний снстемы 3 определяет перестраиваемый генератор тракта 1, во втором - значение собственной частоты системы 3. При этом обратная связь трактом 2 н усилителем тракта 1 замыкается переключателем 10.
Логарифмический декремент затухания измеряют в режиме вынул денных колебан1 Й системы 3. Частоту тракта 1 выбирают рагзной собственной частоте системы 3, например по максимуму амплитуды ее колебаний, контролируемой по экрану индикатора 4 нри замкнутом положении нсрсключателей 11 и 14. Далее между резонансной частотой снстем1 1 3 и частотой сигнала генератора 7 или делнтеля частоты 8 при замкнутом положенн переключаустанавливают выбранную кратность частот. После этого частоту тракта 1 расстраивают с помощью устройства 5 и по фигурам Лиссажу проверяют шкалу расстройки, а при необходимости ее корректируют. Логарифмический декремент затухания системы 3 определяют, устанавливая устройством 5 частоты соответствующие определенным изменениям амплитуды колебаний системы 3 до и после резонанса, например до 0,5 резонансной амплитуды. Декремент б получают непосредственно из отсчитанных по шкале расстройки двух величин в соответствии с формулой
р+ и р - относительные расстройки частоты. При измерении декремента также можно задаваться определеииыми изменениями фазового сдвига сигналов трактов 1 и 2 относительно его резонансного значения. При измерении декремента можно и амплитуду колебаний системы 3 поддержать постоянной, и задаваться определенными изменениями ймнлитуды возбуждаюшего сигнала тракта 1.
Резонансная кривая системы 3 может быть автоматически записана двухкоординатным самописцем (на чертеже не показав), на один ВХОД которого подается сигнал от тракта 2, а на другой - сигнал, пропордиональный величине относительной расстройки частоты, снимаемый с устройства 5. По графику резонансной кривой в дальнейшем можно определять значения декремента.
Когда допустимая погрешность отсчета декремента меньше погрешности градуировки шкалы расстройки устройства, можно обойтись и без калибровки шкалы расстройки.
Для особо точного отсчета значения декремента может быть использован точный измеритель отношений частот. В качестве измерителя 9 отношения частот могут быть использованы электронные частотомеры, построенные по схеме шересчетных устройств, управляюший вход которых целесообразно снабдить дополнительным делителем частоты. Измеритель 9 подключают переключателями 17 и 15 или 16.
При определении коэффициента Пуассона систему 3 возбуждают в режиме вынужденных или автоколебаний на частоте резонанса, например продольных колебаний образца, с которой частоту генератора 7 в замкнутом положении переключателей Ни 12 или 13 настраивают по индикатору в выбранной кратности.
Далее систему 3 возбуждают на резонансной частоте крутильных колебаний, и частоту перестраиваемого генератора тракта 1, настроенного на резонансной частоте крутильных колебаний, регулируют с помощью блока 5 расстройки до получения на экране индикатора 4 неподвижной фигуры Лиссажу известной кратности.
Коэффициент Пуассона |i получают из кратности частот, сравниваемых па экране индикатора 4, и отсчета по шкале расстройки бло1:а 5 в соответствии с соотношением
,. 0,.(1+/7)-1
т J
4
/
где п
т
JokJon
fg - частота дополнительного генератора; fok - резонансная частота крутильных колебаний;
/on - резонансная частота продольшлх колебаний;
р - величина относительной расстройки. При определенной кратности частот 1 1кал;| расстройки может быть отградуирова)1а непосредственно в единицах коэффициента Пуассона.
Аналогичным образом могут быть определены и другие параметры системы 3, полученные из отношений частот.
Для точного определения абсолютного зпзчения собственных частот генератор 7 может содержать подключаемый контур, стабилизированный кварцем.
Предмет изобретения
1. Устройство для измерения парамотроп колебательной системы, например образца материала, содержащее тракты возбуждения и приема колебаний, дополнительный генератор и электроннолучевой индикатор, отличаюш ееся тем, что, с целью повышения точности, ) снабжено блоком относительной paccTpoiiKH частоты с отсчетом величины расстройки, который подключен к тракту возбуждения, а дополнительный генератор выполнен перестраиваемым в диапазоне частот.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительный генератор снабжен делителем частоты, выход которого соединен с одним из входов индикатора.
3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что блок относительной расстройки снабжен автоматическим регулятором.
4.Устройство по пп 1-3, отличающееся тем, что шкала блока относительной расстройки частоты проградуирована в единицах декремента
5.Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что шкала блока относительной расстройки частоты проградуирована в единицах кпэффициента Пуассона.
