(54) СПОСОБ -ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК КОЛЕБАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
Изобретение относится к технике измерения параметров движения и может. быть использовано для измерения колеба тепыштх характеристик механических кон струкций и их элементов в машиностроении, строительной и других отраслях техники. Известен способ измерения резонансных час1Х5т вибрации элементов конст рукщш, связанный с использованием сигналов от датчиков , и основанный на совп-адении составляющей вибрации эл ментов конструкции с собственной часто той колебаний одной или нескольких упругих элементов, пердставляюпшх собой язычковые или струнные резонаторы, жестко связанные с объектом измерения ГА . Недостатком способа являются невысо йю точность и информативность измер& кия. Наиболее близким по технической сущности, к предлагаемому является способ измерения характеристик колебания механических объектов, заключающийся в определении их резонансной частоты по минимальной добротности перестраиваемого по частоте резонатора 121. Недостатком этого способа является то, что он позволяет определить nHUib одну характеристику колебаний исследу ёмого объекта - резонансную частоту. Цель изобретения - повышение и«|)ормат1тности. Поставленная цепь дбстигается тем, что при определении резонансной частоты измеряют величину изменения доброрности возбуждающего резонатора, затем возбуждают свободные колебанин связанной системы резонатор - объект, измеряют время между, биениями амппи туд колебаний резонатора и по значениям измеренных величин рассчитывают декремент колебаний. На чертеже изображена схема устройства, реализующего способ измерения характеристик колебания механическлх объектов. CxeNfH содержит высокодобрбтиый струнный резонатор MexaHHFiecKHX колебаний, выполненный из металли эской струны 1, помещенной в постоянное мат нитное поле и закрепленной между двум опорами 2 и 3, выполненными с изменя емым между нимя расстоянием, усилитель 4, амппшудный дискриминатор 5, счетчгк б импульсов, частотомер 7, схе му мостов сопротивлений 8.-10, выключатели И и 12, вольтметр 13, детектор с фильтром 14, электронный хронометр 15. Способ реализуется следующим образом. Резонатор механически соеди шют с . контролируемой поверхцостью конструкции. Струна 1 резонатора, образуя плечо мостовой схемы сопротивлений, 8-10 колеблется в ав.тогенераторном режиме. Добротность струны измеряют при одноврек-енном разъединении выключателей 11 и 12. ЗДС , наведенная в струне, подается на высокоомный вход и измеряется вольтметром 13. Кроме того, с помощью дискриминатора 5 и счетчика 6 импульсов непрерывно определяют логарифмический декремент затухания струны, по которому судят о ее доб - ротности с . При совпадении частот колебаний резонатора и вибраций элемента конструкции происходит резкое уменьшение добротности струны резонатора. Частота, соответствующая мини мальной добротности резонатора, совпадает с частотой, соответствующей макс мальной амплитуде раскачки элемента . конструкции , т.е. его резонансной частоте fp Изменение добротности резонатора Д которое функционально связано с коэффи циентом акустической связи резонато с объектом и величиной затухания колебаний О. в объекте , измеряют вольт - метром 13. По результатам измерения. напряжения на струне возбуждающего резонатора судят о их совместной, фун циональносвязанной величине. После этого возбуждают систему рез натор - исследуемый объект и представляют ей возможность свободно колебать в механически связанном состоянии (при выключенном возбуждении резонатора) и измеряют электронным хронометром 15 промейсуток времени fT) между мак мумами в биениях амплитуды огибающей 9.4 колебаний резонатора, продетектированньвс и отфильтрованных фильтром 14. Применяя формулу где fp- резонансная частота объекта, полученную путем математического анализа свободных колебаний системй с коэффициентом связи К между ее : элементами , находят величину К , подставляя которую в функциональную связь первого результата, вычисляют значение затухания в объекте Q. Применение предлагаемого способа измерения характеристик, колебания механических объектов позволяет одновременно измерять резо11ансную частоту, затухание колебаний в механических констРУК1ЩЯХ и их элементах к величину акус- тической связи резонатора с исследуемым объектом. Кроме того, повышается точность измерения затухания, так как его определение по предлагаемому способу связано с легко измеряемыми с высокой точностью величинами амплитуды колебаний резонатора в режт-гме постоянного возбуждения и времени между максимумами в огибающей амплитуд резонатора в процессе свободных колебаний систе-мы резонатор - исследуемый объект. Формула изобретения Способ измерения характеристик колебания механических объектов, заключающийся б определении их резонансной частоты по минимальной добротности перестраиваемого по частоте резонатора, отличающийся тем, что, sпью повыщения его информативности, при определении резонансной частоты Измеряют величину изменения добротности возбуждающего резонатора, затем возбуждают свободные колебания связанной системы резонатор-объект, измеряют время между биенйякти амплитуд колебаний резонатора и по значениям измеренных величин рассчитывают декремент колебаний. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе i. Авторское свидетельство СССР №474698, кл.йО Н 11/00, 1973. 2, Авторское свидетельство СССР по заявке № 2587125/J 8-28, л.СчО Н 7/00, 1978 (прототип).
