Вибрационная калибровочная установка Советский патент 1980 года по МПК G01M7/00 G01R21/00 

I

Изобретение относится к области вибрационной техники, а именно, к вибрационным установкам для калибровки измерительных вибропреобразователей.

Известны вибрационные калибровочные установки с механическим (кривошипношатунным, кулисным и др.) возбудителем колебаний 1.

Недостатком этих установок является относительно небольшая точность воспроизведения гармонических колебаний.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является вибрационная калибровочная установка, содержащая возбудитель гармонических колебаний, связанную с ним подвижную систему, представляющую собой подвешенный в корпусе на упругих элементах шток с платформой для крепления калибруемого прибора, источник питания постоянного тока, частотомер и устройство для измерения амплитуды перемещения платформы.

Возбудитель гармонических колебаний принадлежит к вибровозбудителям электродинамического типа 2.

Известное устройство имеет следующие недостатки: значительная погрешность воспроизведения гармонических колебаний на низких частотах из-за неоднородности магнитного поля в рабочем зазоре; ограничен диапазон частот в нижнюю сторону от О до 0,1 Гц, так как создание низкочастотных

J усилителей большой мощности, питающих катущки, представляет большие трудности. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения гармонических колебаний и расширение диапазона частоты в сторону низких частот.

10 Цель достигается тем, что возбудитель гармонических колебаний выполнен в виде вертикально установленного замкнутого трубопровода из диэлектрического материала, частично заполненного истинным раствором полярной жидкости в неполярном диэлектрике, при этом в одной из ветвей трубопровода по ее высоте расположено нечетное число электродов с чередующейся полярностью, соединенных последовательно с источником питания и частотомером.

20 Для регулирования частоты колебаний замкнутый трубопровод образован двумя щарнирно соединенными V-образными трубами, одна из которых в.месте с расположенными в ней электродами вертикально закреплена на платформе и полностью заполнена, а другая - частично заполнена упомянутым раствором.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема описываемой вибрационной калибровочной установки; на фиг. 2 - схема возбудителя гармонических колебаний; на фиг. 3 - схема регулирования частоты колебаний.

Установка содержит подвижную систему, включающую шток 1 с платформами 2 и 3 для установки на них калибруемых приборов, закрепленный в корпусе 4 на упругих элементах 5, устройство 6 для измерения амплитуды колебаний (например микроскоп) установленное на корпусе 4 у платформы 2. На платформе 2 жестко закреплен возбудитель 7 колебаний, который представляет собой замкнутый трубопровод, частично заполненный истинным раствором 8 полярной жидкости в неполярном диэлектрике, состоящий из неподвижной, вертикально ориентированной V-образной трубы 9 и соединенной с ней при помощи шарниров 10 подвижной V-образной трубы 11. По высоте трубы 9 установлено нечетное количество электродов 12, соединенных последовательно с источником 13 питания постоянного тока и частотомером 14.

Установка работает следующим образом.

При включении источника 13 питания между электродами 12 наводится электрическое поле. Под действием сил электрического поля истинный раствор 8 в замкнутом трубопроводе, состоящем из V-образных труб 9 и 11, соединенных между собой шарнирами 10, совершает автоколебания, период которых равен периоду изменения силы электрического поля, а частота - без учета силы трения будет:

f (1)

где g - ускорение силы тяжести;

а-угол между осью V-образной трубы

и горизонталью;

I-длина оси трубопровода 7, заполненного истинным раствором 8. Таким образом, перемещение истинного раствора 8 относительно оси трубопровода 7 происходит по синусоидальному закону. Реакция силы, действующей вдоль оси ветви V-образпой трубы 9, направлена вдоль оси штока 1, подвешенного на упругих элементах 5, и возбуждать гармонические колебания платформ 2 и 3, амплитуда колебаний которых измеряется с помощью устройства 6

и устанавливается величиной напряжения источника 13 питания. Частота гармонических колебаний устанавливается изменением угла а, см. выражение (1), и измеряется частотомерО у| 14.

Частота гармонических колебаний может изменяться от 5 до 0,03 Гц при отно-гении r:t 0,001, где г - радиус трубы.

Отсутствие трущихся поверхностей в колебательной системе позволяет значительно снизить нелинейные искажения.

Формула изобретения

1.Вибрационная калибровочная установка, содержащая возбудитель гармоничес-.

ких колебаний, связанную с ним подвижную систему, представляющую собой подвещенный в корпусе на упругих элементах шток с цлатформой для крепления калибруемого прибора, источник питания постоянного тока,

° частотомер и устройство для измерения амплитуды перемещения платформы, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения гармонических колебаний и расширения диапазона частоты в стоJ рону низких частот, возбудитель гармонических колебаний выполнен в виде вертикально установленного замкнутого трубопровода из диэлектрического материала, частично зацолненного истинным раствором полярной жидкости в неполярном диэлектрике, при этом

0 в одной из ветвей трубопровода по ее высоте расположено нечетное число электродов с чередующейся полярностью, соединенных последовательно с источником питания постоянного тока и частотомером.

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью регулирования частоты колебаний, замкнутый трубопровод образован двумя шарнирно соединенными V-образными трубами, одна из которых вместе с расположенными в ней электродами закреплена на

0 платформе и полностью заполнена, а другая - частично заполнена упомянутым раствором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Иориш Ю. И. Виброметрия. Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, М., 1963, с. 627-631.

2.Шкаликов В. С. Измерение параметров вибрации. М., «Машиностроение, 1970,

o с. 51-58.