Устройство для определения амплитудночастотных характеристик Советский патент 1977 года по МПК G01H13/00 G01M7/00 

Изобретение относится к виброметрии.

Известны устройства для определения амплитудно-частотных характеристик объектов при испытании на вибрацию, в которых регистрация амплитудно-частотной характеристики производится с помощью двухкоординатного самописца, механически, связанного с эадаю дим генератором.

Такие устройства имеют постоянный масштаб записи по оси частот,так как развертка диаграммной бумаги двухкоординатного оегистра производится в результате механической связи задающего генератора и регистратора, поэтому детальное иесяёяование; резонансных пиков аьшЛитудно-частотной характеристики объектов часто бывает затруднено 1., :

Наиболее близко К П1 едлаг;аемому устройству извес1ное усу ойство для определен я амплятудно-частотньах характеристик, содер; :ащее последовательно соединённые генepjSTOp возбуждения с блоком управления разверткой частоты и подключенными к зыходу| этЬго блока задатчиками нижнего и верхнего пределов диапазона развертки частоты, автоматический регулятор

2

уровня возбуждения, обеспечивающий постоянство заданного параметра вибрации, усилитель мощности, возбудитель колебаний, измеритель уровня вибрации и подключенный к нему одним из входов двухкоординатный регистратор, а также преобразовательчастота-аналог, преобразующий частоту хенератора в пропорциональное ей напряжение 2.

0

В этом устройстве м сштаб записи по оси частот может быть изменен путем изменения усиления в цепи раз6вертки данной оси двухкоординатного perH Tpatopa. В .Тех случаях, когда исследуекйй часто Мый диапазон значительно уже в;сега диапазона развертки часГ1Э а зшаивк&тр генератора и

О лежит в .цн«в врЬ.г апись исследуем01: Ь,/част ш ро диапаэон.а- на заданном учас1кв диаГ Цкыной бумаги требует ряда ручных операций, связанных сустановкой начален конГца записи и

5 подбора соответствующего им масштаба записи. Эти операции необходимы при любсж -возможном изменении исследуемог го диапазона частот, однако они увеличивают время на подготовку регисSrpaTopa к измерениям и регистрации. уменьшая тем самым производительнос 4:руда оператора. Це 1ью изобре.-ения является повыш ние производительности труда оператора путем автоматгизации процесса установки начала и конца за-1иси и подбора соответствующего им масштаб записи диапазона исследуе1«лх частот для записи на заданном участке диаграммной бумаги. , Достигается зто тем, что в предл гаемое устройство дополнительно вклю чены первый и второй сумматоры, блок деления, блок y.rioжeния и задатчик поля записи, причем к входам первого сумматора подключены выходы задатчиков нижнего и верхнего пределов диапазона развертки частоты, а выход первого сумматора соединен со входом блока , ко второму входу которого подключен задатчик поля записи, выход блока деления соединен со входом блока умножения, второй вход которого подключен к выходу вто рого сумматора, входа которого подсоединены ; соответственно к выходу задатчика нижнего предела и выходу преобразователя частота-аналог , а выход блока умножения подключен ко входу двухкоординатного регистратора, ocs цecтвляюlцeмy развертку записи по частоте. На чертеже дана структурная схема описываемого устройства. Оно состоит из генератора 1 возбуждения, включакяцего собствеино генератор 2 и блок 3 управления развер кой частоты автси 1атйческого регулятора 4 амплитуды возбуждения с цепью обратной связи, в которую входят уси литель 5 и измерительный вибропреобр зователь 6; усилитель 7 мощности; возбудителя 8 колебаний; измерителя 9 уровня ви&радии, установленного на испытуемой о&ъекте 10; измерительного усилителя 11, анализатора 12, дву координатного регистратора 13, преобразователя 14 частота-аналог задатчиков нижнего 15 и верхнего 16 пределов диапазона развертки частоты сумматоров 17 и 18, блока 19 деления блока 20 умножения и задатчика 21 поля записи. Сигнал возбуждения, генерируемый генератором 2 и И31«@мякэдийся по частоте с заданной блоком 3 развертки частоты скоростью в заданном задатчи ками 15 и 16 диапазоне частот, возбуждает с помощью усилителя 7 мощности возбудитель 8 колебаний, уровень возбуждения которого поддерживается постоянным во всем заданном диапазоне частот автоматическим регулятором 4 с помощью цепи обратной связи, состоящей из усилителя 5 и измерительного вибропреобразоаателя 6. Таким образо, возбудитель 8 воздействует на объект 10 гармоническими колебаниями с постоянным параметром при изменяющейся с заданной скоростью и в заданном диапазоне частоте. Уровень колебаний испытуемого объекта 10 определяется измерителем 9, сигнал которого через измерительный усилитель 11 и анализатор 12 поступает на усилитель вертикальной развертки двухкоординатного регистратора 13. Разница напряжений U&f задатчиков 15и 16, определяемая cytwaTopOM 18, пропорциональна диапазону исследуемых частот и равна где Llfj - напряжение, пропорциональное верхнему пределу диапазона исследуемых частот, Uj - напряжение, пропорциональное нижнему пределу диапазона исслеяуемых частот. Это напряжение подается на блок 16де/тения, на второй вход которого подается напряжение И задатчика 21 поля записи, пропорциональное необходимой длине записи на диаграммной бумаге. На выходе блока деления получается напряжение .. .HL. е- которое перемножается в блоке 20 умножения с напряжением, снимае1« 1м с сумматора 17, величина которого равна разности напряжения, пропорционального текущему значению частоты U| и напряжения Uf , поступающих на входы этого сумиатора. Таким образом, на выходе блока 20 будет напряжение, равное Щ - f и . I вь« -t Напряжение Цуу поступает на горизонтальный вход двухкоординатного регистратора/. Из формулы (1) видно,, что при заданных UfK U|e и l/t развёртка записи по оси частот всегда будет начинаться на позиции, v соответствующей нулевому напряжению на входе усилителя горизонтальной развертки двухкоординатного регистратора (Ujs Uut и Ua«x« О) и длина развертки будет соответствовать заданной (Щ- и« и Ubtat«Ub) При использовании предпа-гаемого устройства настройка реуиетратора по оси частот сводится к установке проградуированных в единицах частоты задатчиков нижнего и верхнег о пределов диапазона исследуе1«2х частот и задания длины записи (масштаба) згшатчиком поля записи, что значительно сокращает время на подготовку регистратора к измерению и регистрации, а также позволяет более детгшьио анализировать узкополосные участки облас тей собственных резонансов объекта.