Изобретение относится к области акустического приборостроения я предназначено для измерения акустических параметров образца материала, а также может найти применение при измерениях параметров механических ч электрических колебательных систем.
Известные устройства, содержаш.ие тракты возбуждения и приема колебаний, измеритель отношения частот и электронно-лучевой индикатор, не обеонечивают достаточной оперативности процесса измерений.
Цель изобретения - повысить оперативность процесса измерений. Для этого предлагаемое устройство снабжено блоком памяти, выполненным, например, в виде перестраиваемого генератора электрических колебаний, соединенным с одним из входов электроннолучевого индикатора и с одним из входов измерителя отношений частот. Согласно изобретению, блок -памяти может быть .выполнен в виде двух генераторов кратных частот, выход, по крайней мере, одного из которых соединен со входом индикатора, а выход другого - со входом измерителя отношения частот. В предлагаемом устройстве шкала измерителя отношения частот проградуирована в единицах декремента «ли в единицах коэффициента Пуассона.
Оно содержит тракты возбуждения 1 и приема 2 колебаний исследуемой колебательной системы 3, электронно-лучевой индикатор 4, контрольно-регистрирующий блок 5, из.меритель отношения частот 6 и блок памяти 7, вынолйенный из двух генераторов кратных частот 8 и 9, и переключатели 10-16.
Устройство работает следуюшим образом. Колебательная система 3 возбул дается
трактом 1 и ее колебания принимаются трактом 2. Колебания системы 3 могут быть вынужденными илн автоколебательными, в зависимости от режима работы тракта 1. В первом случае частоту колебаний системы 3 определяет перестраиваемый генератор в тракте 1, во втором - значение собственной частоты системы. При этом обратная связь между трактом 2 и усилителем тракта 1 замыкается переключателем 10.
Логарифмический декремент затухания измеряют в режиме вынужденных колебаний системы 3. Частоту тракта 1 выбирают равной резонансной частоте этой системы по максимуму амплитуды ее колебаний при постоянной амплитуде сигнала тракта 1 или но минимуму, амплитуды тракта 1, при постоянной амплитуде сигнала тракта 2, или по резонансному значению фазового сдвига снгналоь трактов 1 и 2, в зависимости от выбранной
зонанса. Для этих целей может быть использован индикатор 4 при замкнутых положениях переключателей 13 и 14. Далее, между резонансной частотой системы 3 и частотами генераторов 8 и 9 при замкнутых положениях переключателей 13 и И или 12 по экрану индикатора 4 устанавливают выбранные кратности частот. Сигнал с одного из генераторов подводят через переключатель 15 или 16 и 11 к одному из входов измерителя отношения частот 6, к другому входу которого подведен сигнал от тракта 1. Частоту тракта 1 устанавливают соответственно выбранным показаниям измерителя 6 и измеряют изменения амплитудного соотношения либо фазового сдвига сигналов трактов 1 и 2.
Декремент определяют по известным формулам из заданного отношения частот (с учетом промежуточных кратностей резонансной частоты системы 1 и генераторов 8 и 9) и по измеренному изменению амплитудного соотношения или фазового сдвига сигналов трактов 1 и 2.
Декремент также может быть установлен, если при 1помощи блоков 4 и 5 задаваться конкретным изменением отношения амплитуд или фазового сдвига сигналов трактов 1 и 2 и измерять соответствуюш,ие изменения отношения частот измерителем 6. Величина декремента б рассчитывается по формуле
где ki, k-2 - показания измерителя 6, т - отношение частоты резонанса к частоте генератора 8 или 9. При этом шкала измерителя G может быть отградуирована в единицах декремента.
Декремент может быть определен и по графику резонансной кривой, записанному при помощи двухкоординатного самописца.
При нахождении декремента по ширине резонансной кривой целесообразно задаваться как минимум двумя симметричными расстройками фазового сдвига относительно его резонансного значения. При этом декремент может быть определен но разнице двух соответствуюших показаний измерителя отношений частот 6 или получен непосредственно путем использования нересчетного устройства с возможностью реверсивного счета и выбора кратности частот 10, где q - целое число, а уровень резонансной кривой находят из условия
/
1п;.х
где - отношение резонансного значе./1
ния амплитуды к амплитуде выбранного уров№Я.
ления-сигнал от генератора 8 или 9 с мень шей частотой. При этом в свою очередь устанавливают между частотой второго из них и частотой резонанса системы 3 кратность меньше 1.
В диапазоне низких частот целесообразно на вход нересчетного устройства измерителя подать сигнал от генератора 8 или 9 с большей частотой, устанавливая при этом между
частотой второго из них и частотой резонанса системы 3 кратность больше 1, а на вход управления- сигнал от тракта 1. В этом случае декремент может быть также получен по разнице показаний измерителя 6, При этом
для более удобной регулировки времени производства измерений вход управления измери.теля снабжают делителем частоты, коэффициент деления которого может быть переключен ступенями, например через 10 раз.
Для установления параметров колебательной системы, определяемых из отношения собственных частот разных видов колебаний, может быть использован режим как вынужденных, так и автоколебаний. При измерении отношений этих частот систему возбуждают на одной из них и между частотами генераторов 8 и 9 и этой частотой устанавливают выбранную кратность. Далее, систему возбуждают на другой частоте и измеряют отношение ее и
частоты одного из генераторов. Искомое отношение собственных частот получают по показанию измерителя 6 с учетом выбранных нромежуточных кратностей частот. При измерении коэффициента Пуассона шкала измерителя 6 может быть отградуирована непоередствепно в соответствующих единицах.
Для калибровки или проверки измерителя 6 отношений частот могут быть применены генераторы 8 и 9, либо один из них, и генератор тракта . При этом имеется возможность п широком диапазоне частот получить в качестве опорных точек па экране индикатора фигуры Лиссажу, соответствующие определенным отношениям частот, подаваемых на входы измерителя отношений частот. В области высоких частот на одн1у отклоняюшую систему индикатора 4 целесообразно подать суммарный сигнал от генераторов 8 и 9 через переключатели 11, 12 и 13.
Измерение абсолютных значений-собственных частот можно производить по -шкале генератора тракта 1, либо измерителем 6 отноН1СНИЯ частот при известной частоте- генератора 8 или 9, которые могут содержать подключаемый контур, стабнлизированн1ЫЙ кварцем.
П р е д м е т изо б ) е т е н и я
1. Устройство для измерення параметров колебательной системы, например образца материала, содержащее тракты возбуждения и приема колебаний, измеритель отношения частот и электронно-лучевой индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения оперативности процесса измерений, оно енабжеHO блоком памяти, выполненным, нанример, в виде перестраиваемого генератора электрических колебаний, соединенным с одним нз входов электронно-лучевого инднкатора н с одним из входов измерителя отношений частот. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок памяти сделан в виде двух генераторов кратных частот, выход по крайней мере одного из которых соединен со входом индикатора, а выход другого - со входом измерителя отношения частот.
3.Устройство по н. 1, отличающееся тем, что шкала измерителя отношения частот проградуирована в единицах декремента.
4.Устройство по нп. 1, 2, отличающееся тем, что шкала измерителя отношения частот проградуирована в единицах коэффициента Пуассопа.
