Устройство для испытания на широкополосную случайную вибрацию Советский патент 1982 года по МПК G01M7/00 G05D19/02 

Изобретение относится к области вибрационной техники и может быть ис пользовано при испытании объектов на широкополосную случайную вибрацию. Известны устройства для испытаний на широкополосную случайную вибра- . цию, в которых спектр широкополосной случайной вибрации, воздействующей на объект, задается с помощью генератора белого шума и многоканального формирователя спектра и воспроизводится вибратором, питаемым от усилителя мощности Cl Х Как правило, вибратор с установленным на нем объектом испытаний -даре ставляет .собой .звено с нелинейноЙ амплитудно-частотной характеристикой, ПОЭТОМУ сггектр воспроизводимой вибрации в общем случае, будет отли чаться от спектра сигнала, сформированного многоканальным формирователем спектра, что снижает точность воспроизведения заданного спектра. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для испытаний на широкополосную случайную а брацию , содержащее генератор белого шума, соединенные последовательно многоканальный формирователь спектра, каждый из каналов которого включает полосовой фильтр, подключенные к. его выходу усилитель с управляемым коэффициентом передачи и измеритель дисперсии, блок сравнения, подключенный одним из входов к выходу измерителя дисперсии, другим входом - к источнику напряжения программы, а выходом - к управляющему входу усилителя с управляемым коэффициентом передачи, первый сумматор, к входам которого подсоединены выходы усилителей с управляемым коэффициентом передачи всех каналов формирователя спектра, второй сумматор, усилитель мощности и вибратор с установленным на нем виброизмерительным преобразователем, через корректирующии усилитель подключенным ко втором сумматору t2 1. ТочностТ вйспроизводимого спектра fB таком устройстве будет зависеть от степени нелинейности амплитудночастотной характеристики звена виб: ратор-испытываемое изделие. В тех случаях, когда это звено имеет неизменную во времени амплитудно-частотную характеристикуi ее нелинейность может быть скомпенсирована при задании спектра многоканал ным формирователем. Однако, если амп литудно-частотная характеристика может изменяться в процессе испытаний точность формирования заданного спек ра будет зависеть от этих изменений то есть будет оставаться низкой. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения заданного спек ра вибраций при изменениях амплитудно-частотной характеристики звена вибратор-испытываемое изделие. . Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено двумя ключами, генератором тактовых импульсов, управляющим этими ключами, и блоком памяти, вход которого через один из ключей подсоединен к виброизмерител ьному преобразователю, а выход через второй ключ - к второму входу второго сумматора, включенного между генератор-ом белого шума и многоканальным формирователем спектра. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство состоит из генератора 1 белого.шума, сумматора 2. многока нального формирователя 3 спектра, каждый канал которого включает поло совой фильтр kf измеритель 5 диспер сий, блок 6 срав| ения, усилитель 7 с управляемым коэффициентом передачи, источник 8 напряжения прог, раммы, сумматора 9, усилителя 10 мо мости, вибратора 11, виброизмерител ного преобразователя 12, первогоключа 13, блока памяти, второго ключа 1Ь и генератора 16 тактовых импульсов. Устройство работает следующим образом. Сигнал генератора 1 белого шума через сумматор 2 поступает на входы всех полосовых фильтров 4 ьиогоканал,ьного формирователя 3 спектра, где разделяется на ряд частотных полос. В каждом из каналов с выхода ПОЛОСОВОГО фильтра k сигнал поступает на вход усилителя 7 с управляемым коэффициентом передачи и через измеритель 5 дисперсии - на блок 6 сравнения, где сравнивается с задающим напряжением источника 8 программы. В случае их различия напряжение на управляющем входе усилителя 7 устанавливает его коэффициент передачи таким, чтобы нд выхоле этого усилителя дисперсия сигнала соответствовала заданной. Сигналы с выходов усилителей 7 всех каналов суммируются в сумматоре Э, усиливаются . усилителем мощности 10 и воспроизводятся вибратором П. Установленный на вибраторе 11 виброизмерительный преобразователь 12 через ключ 13 связан с входом блока И памяти, выход которого через ключ 15 соединен, с вторым входом сумматора 2. Ключи 13 и 15 управляются генератором тактовых импульсов 16 таким образом, что когда один из ключей замкнут, другой разомкнут,. Интервал переключения ключей (частота тактового генератора) выбирается в зависимости от диапазона частот воспроизводимого спектра. Предположим, что ключ 13 замкнут, а ключ 15 разомкнут. В блок 14 памяти поступает сигнал с виброизмерительного преобразователя 12 и запоминается им. В следующем такте генератора 16 ключ 13 разомкнется, а ключ 15 замкнется, и запомненный сигнал будет подаваться на сумматор 2, где будет суммироваться с сигналом генератора 1 белого шума. В результате этого на выходах полосовых фильтров А дисперсии сигналов изменятся. По степени изменения дисперсии, измеряемой измерителем 5, можно судить о характере амплитудно-частотной характеристики звена вибраториспытываемое изделие , а также.о степени ее нелинейности и внести соответствующую коррекцию в напряжения nporpaMNW, приблизив теМ самым воспроизводимый спектр к заданному, то есть повысить TO4HOctb воспроизведения спектра. Такую коррекцию можно осуществлять в течение всего процесса виброиспытаний объекта. Формула изобретения Устройство для испытания на широкополосную случайную вибрацию, содержащее генератор белого шума, соединенные последовательно многоканальный формирователь спектра, каждый из каналов которого включает полосовой фильтр, подключенные к его выходу усилитель с управляемым коэффициентом передачи и измеритель дисперсии, блок сравнения, подключенный одним из входов к выходу измерителя дисперсии, другим входом - к источнику напряжения программы, а выходом - j управляющему входу усилителя с управляемым коэффициентом передачи, первый сумматор, к входам которого подсоединены выходы усилителей с управляемым коэффициентом передачи всех каналов формирователя спектра, усилитель мощности и вибратор р установленным на нем виброизмерительным преобразователем, а также второй сумматор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения заданного спектра вибраций, оно снабжено двумя ключами, генератором тактовых импульсов, управляющим этими 5 ключами, и блоком памяти, вход кото рого через один из ключей подсоединен к виброизмерительному преобразователю, а выход через второй ключк второму входу второго сумматора, 0 включенного между генератором белого шума и многоканальным формирователем спектра.

Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

1. Кузнецов А. А. Вибрационные испытания элементов и устройств автоматики, М., Энергия, 1976, с. 1У-21, рис. 10.

02. Авторское свидетельство СССР

№ , кл. G 01 М 7/00, 1972 (про|ТОТИп).