Способ измерения уровня колебаний в возбужденном электромеханическом преобразователе крутильных колебаний Советский патент 1977 года по МПК H04R17/00 

датчиком продольных колебаний напряжения в равноудаленных от оси симметрии точках, лежащих в плоскости изгиба и нормальной к ней, и вычитая из большего измеренного напряжения меньшее, получают значение, пропорциональное уровню изгибных колебаний.

В оконечных участках с прямоугольным поперечным сечением смеш,ение от изгибных колебаний в различных точках плоскости различно, возрастая по мере удаления от поперечной оси симметрии, соответственно различно и наведенное напряжение, поэтому измерение производят в двух точках, лежаш.их на большей стороне прямоугольника и равноудаленных от ее середины.

Кроме того, для более точного измерения пьезодатчик располагают соосно со связкой и нормально к боковой поверхности оконечного участка испытываемого преобразователя.

На фиг. 1 показан электромеханический преобразователь с оконечными участка.ми круглого поперечного сечения, в котором определение уровня изгибных колебаний производят описываемым способом; на фиг. 2 - то же, прямоугольного поперечного сечения.

Предложенным способом оценивают уровень изгибных (паразитных).колебаний в электромеханическом преобразователе крутильных колебаний, содержащем активные участки 1 и оконечные участки 2 с симметричным поперечным сечением, например круговым (фиг. 1) или нрямоугольным (фиг. 2).

Для измерения исследуемый преобразователь возбуждают электрическим контуром от измерительного генератора (на чертеже не показан).

Измерение выполняют с помощью пьезодатчика продольных колебаний 3, скрепленного со звуководом-связкой 4, механически контактируемой с наружной боковой поверхностью оконечного участка 2 преобразователя.

Измерение ироизводят в одной плоскости поперечного сечения преобразователя, звуководсвязку пьезодатчика располагают нормально к боковой поверхности оконечного участка.

Измерение производят следующим образом. Перемещая пьезодатчик со звуководом-связкой, расположенные соосно, по наружной поверхности оконечного участка преобразователя, соблюдая при этом постоянство давления на контактируемую поверхность, определяют точки, в которых напряжения, измеренные индикатором пьезодатчнка, принимают максимальное и минимальное значения, и фиксируют эти измеренные напряжения.

Учитывая, что в исследуемом преобразователе направление изгиба иормальио к плоскости активных участков преобразователя, максимальное напряжеппе в оконечных участках с круглым поперечным сечением фиксируется в точке, лежащей в илоскости изгиба, а минимальное - в нормальной к ней плоскости (фиг. 1, точки А и В соответствеино).

Вычитая из максимального напряжения минимальное, получают зпачение напряжения.

пропорциональное уровню изгибных колебаний.

Указанные нанряжения могут быть измерены одновременно двумя пьезодатчиками, для чего последние быть предварительпо откалиброваны.

Максимальное зиачеппе напряжения является суммой напряжений от пря.мого воздействия нзгибных колебаний, совпадающих в этой точке по направлению с осями связки и пьезодатчика; от воздействия внешних шумов; от воздействия продольной реакции крутильных колебаний.

Минимальное значение является суммой напряжений от воздействия двух последпих факторов и от воздействия продольной реакции нзгибных колебаний, направленных в этой точке нормально к осям связки н пьезодатчика.

Крутильные колебания в обеих точках направлены нормально к осям связки и пьезодатчнка, реакция их на пьезодатчик одинакова. Наиряжение от воздействия продольной реакции изгибных колебаний, направленных нор.мально к оси пъезодатчика, весьма мало и лежит в пределах точности измерения,

В оконечных участках с нрямоугольным поперечным сечением измерение напряжений производят в двух точках, лежащих на большей стороне прямоугольника и равноудаленных от ее середины (фиг. 2, точки С и D).

Уровень изгибных колебаний определяют также путем вычитания из большего измеренного наиряжения меньшее, при этом точность повышается по мере удаления точек С и D от середины.

В преобразователе с оконечными участками круглого поперечного сечения измерение может быть проведено с помощью пьезодатчика иродольных колебаний, ось которого нормальна к осн связки, при этом напряжение, изме ренное в точке А меньше, чем в точке S, уровень изгибных колебаний соответствует также разности измеренных напряжений.

Следует отметить, что описанны.м способом могут быть выполнены измерения и в преобразователях, имеющих иную форму ноперечного сечения, например многоугольную, овальную и т. д.

Формула изобретения

1. Способ измерения уровня колебаний в возбужденном электромеханическом преобразователе крутильных колебаний, имеющем участок с сим.метричиым относительно продольной плоскости иоиеречным сечением, основанный на измерении колебаний с помощью преобразующего механические колебания в

электрическое напряжение пьезодатчика продольных колебаний, снабженного звуководомсвязкой, механически контактирующей с наружной поверхностью преобразователя, отличающийся тем, что, с целью определения

уровня паразитных изгибных колебаний, измерения проводят в двух точках одной плоскости поперечного сечения ирсобразователя, характеризующихся одинаковым смещением от крутильных колебаний и максимальной разностью электрических напряжений на пьезодатчике от одновременного воздействия крутильных и нзгибных смещений, и определяют разность между измеренными значениями электрических ианряжений на выходе пьезодатчнка.

2. Способ но и. 1, отличающийся тем, что, с целью повыщеиия точности измерений, пьезодатчик располагают соосно со звуководом-связкой и нормально к поверхности преобразователя в точке контакта.

Источники информации, иринятые во внимание при эксиертизе:

1.Авторское свидетельство СССР К° 274861, М. Кл.2 Н 04R 17-00, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР 369736 М. Кл.2 Н 04R 29/00, 1970.

3.Патент США № 3707689, кл. 333-30 1970.

4.Геберт. «Измерение резонансных частот мехаиических резоиаторов фильтра при помощи новых электромеханических измерителей преобразователей, жури. «Высокочастотная техннка и электроакустика, ФРГ, 1967, Ло 4, стр. 142-147.

(ригЛ