Устройство для измерения циклических вибросмещений Советский патент 1979 года по МПК G01L1/14 G01M7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ ВИБРОСМЕЩЕНИЙ

сумматора, выход которогосоединен с выходом 6viOKa выделения, первый и второй входы которого соединены с входами второго фазЬвращателяу соединенного выходами с модулирующими входами балансных модуляторов, опорный вход блока выделения соединен с входом первого фазовращателя, выходы которого соединены с входами несущей частоты балансных модуляторов, выходы которых подключены к входам сумматора.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок выделения боковых частот.

Устройство для измерения циклических вибросмещений содержит генератор 1, преобразователь 2 вибросмещений, три фазочувствительного детектора (ФЧД) 3, 4, 5, блок 6 выделения боковых частот, амплитудный детектор 7, сумматор 8 и регистрирующий прибор 9. Блок 6 выделения боковых частот выпол-нен в виде фазовращателей 10 и 11, двух балансных модуляторов 12 и 13 и сумматора 14.

Работа устройства заключается в следующем.

Сигнал преобразователя 2, содержащий несущую частоту, соответствующую статической составляющей, и две боковые частоты, соответствующие гармонической составляющей, поступает на сигнальные входы 15 и 16 фазочувствительных детекторов 3 и 4. На опорные входы 17 и 18 этих ФЧД поступает сигнал несущей частоты с генератора 1, при этом на ФЧД 3 сигцал несущей частоты поступает в противофазе по отнощению к сигналам несущей частоты, поступающим на ФЧД 4 и 5, на обмотку возбуждения преобразователя 2 и на вход 19 блока 6 выделения боковых частот. Постоянная составляющая, пропорциональная по величине статическому смещению преобразователя 2 относительно среднего положения, и переменная гармоническая составляющая, равная по частоте вибрации и по величине, пропор,циональная амплитуде вибросмещения, появляющиеся на выходах 20 и 21 ФЧД 3 и 4, находятся в противофазе, поскольку опорные напряжения с генератора 1 на ФЧД 3 и 4 поступают также в противофазе. Симметричные напряжения с выходов ФЧД 3 и 4 поступают на щирокополосный фазовращатель 10, переменные выходные напряжения которого сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90°, а постоянные составляющие остаются в противофазе. Эти сигналы поступают на сигнальные входы 22 и 23 балансных модуляторов 12 и 13, на опорные входы 24 и 25 которых приходят сигналы несущей частоты с генератора 1, сдвинутые по фазе относительно друг друга также на 90° высокочастотным фазовращателем 11. Выходные сигналы балансных модуляторов 12 и 13, в спектре которых содержатся сигналы несущей частоты, пропорциональные по величине Г1,остоянной составляющей с выходов ФЧД 3, 4, и противоположеные по фазе сигналы двух боковых частот, пропорциональные по величине гармонической составляющей, поступают на сумматор 14. В результате суммирования происходит взаимная компенсация сигналов несущей частоты и одной из боковых частот,

0 и на выходе сумматора восстанавливается сигнал другой боковой частоты по амплитуде, пропорциональной величине вибрации. Эт;от сигнал детектируется, регистрируется прибором 9.

Для измерения статической составляющей в сигнале преобразователя 2 вибросмещений сигнал боковой частоты с выхода блока 6 переносится на рабочую частоту фазовым детектором 5, а затем суммируется в сумматоре 8 с выходным сигналом ФЧД 4, содержащего постоянную и переменную гармоническую составляющие. В результате суммирования происходит взаимная компенсация переменных составляющих, а постоянная составляющая подается на второй

5 вход прибора 9, где происходит ее регистрация. Сравнительные испытания подтверждают эффективность данного устройства. Устройство позволяет раздельно измерять статическую и переменную гармоническую составляющие в частотном диапазоне, начиная с тысячных долей (гц), имеет достаточную надежность и точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения циклических вибросмещений, содержап1ее генератор, подключенный к его основному выходу преобразователь, первый фазочувствительный детектор (ФЧД) и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений в сторону инфранизких частот, оно снабжено вторым ФЧД и третьим ФЧД, блоком выделения боковых частот, амНлитудным детектором (АД) и сумматором, выходы АД и сумматора подключены к соответствующим входам прибора, сигнальные входы второго ФЧД и третьего ФЧД соединены с преобразователем, опорные входы первого ФЧД, третьего ФЧД и блока выделения соединены с основным выходом генератора, опорный вход второго ФЧД - с противофазным выходом генератора, выход второго ФЧД соединен с первым входом блока выделения, выход третьего ФЧД соединен с вторым входом этого

5 блока и одним входом сумматора, выход блока выделения соединен с АД и сигнальным входом первого ФЧД, выход которого соединен с другим входом сумматора.

2. Устройство no п. 1, отличающееся тем, что блок выделения выполнен в виде первого и второго фазовращателей, первого и второго балансного модуляторов и сумматора, выход которого соединен с выходом блока выделения, первый и второй входы которого соединены с входами второго фазоврандателя, соединенного выходами с модулирующими входами балансных модуляторов, опорный вход блока выделения соединен с входом первого фазовращателя, выходы которого соединены с входами несущей частоты балансных модуляторов, выходы которых подключены к входам сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство JMo 196386, кл. G 01 L 1/4, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР N° 400823, кл. G 01 L 1/10, 1971.

19