Способ определения резонансной частоты механической колебательной системы Советский патент 1981 года по МПК G01H13/00 

Изобретение относится к контролю физических характеристик твердых теп по резонансной частоте колебательной системы, содержащей образец из испытуемого материала. Способ может быть использован з.пя определения характери тик упругости, для исследования влияния температуры на характеристики упругости. . Известен способ определения резонансной частоты механической коле 6aTejibHoif системы ,закпючакицнЛся в том, что с постоянной скоростью изменяют частоту внешней силы, которой возбуждают колебания системы, регистрируют смещения в заданной точке системы, измеряют параметр,, характео зуюший сдвиг фаз между возбуждающей силой и смещением и. определяют резонансную частоту Недостатком известного способа яв, ляется малая точность измерения, otfyc лоиленнай тем, что сдвиг фаз колебаНИИ между возбуждающей силой и смещением в нелЬторой точке колебательной системы сравнивают с заранее выбранной величиной, которая с достаточной точностью характеризует резонансные колебания лишь эталонного образца, . Цель изобретения - повышение точности измерения резонансной частоты ме- ханической колебательной системы. Поставленная цель достигается тем, что в качестве параметра выбирают скорость изменения сдвига фаз между воэбувдаюшей силой и смещением, по максимал1эной величине этой .скорости оп.ределяют частоту резонанса. Способ заключается в следующем. Проводится измерение резонансной частоты изгибных колебаний стержня подвешенного на двух тонких нитях в пространстве нагревателя , Верхние коню «итей крепятся к возбудителю и приемнику колебаний. Продольные пере мешения одной из нитей вызьюают изгибные колебания образца, а при помощи второй нити и приемника колебаний осущесшляют регистрацию этих . Иэмеряют скорость изменения сдвига фаз-мегкду напряжением генератора, возбуждающего колебания, и напряже нием на выходе усилителя, п6дклю1ен,ного к приемнику колебаний, С постоянной скоростью изменяют частоту генератора от. частоты, несколько ниже ожидаемой резонансной частоты, до частоты, несколько выше резонансной. Изменение частоты возбуждения вдали от резонанса йе приводит к изменению сдвига фаз, есть скорость измейения сдвига фаз равна нулю. При приближении значения -частоты к резонансной изменяется сдвиг фаз. Поскольку производная частотно-фасэовой характеристшси КОЛ13бательной системы «а резонансной частоте максимальна, а частота меняется с постоянной скоростью, то в момент резонанса скорость изменения сдвига фаз оказьтается наибольшей. Поэтому измерение скорости изменения сдвига фаз позволяет установить момент введения колебательной системы в резонанс с большей точностью, чем измерение величины сдвига фаз,

В момент , соответствующий максимуму скорости изменения сдвига фаз, останавливают качшгие частоты генератора и измеряют частоту возбуждения.

Применение способа дает ИаибольшиЙ э41фект при измерении резонансных частот колебател зных систем с добротность меньшей 1ОО. Положительный эффект от использования способа состоит в

повышении ТОЧНОСТИ измерения резонансной частоты, Повьоиение точности доститагается за счет использования производной частотно-фазовой характеристики колебательной системы.

Способ используется для определения характеристик упругости и дефектности металлов, строительных материалов, и других твердых тел, а также для иссле дования влияния температуры на характеристики упругости.

Фор.мула изобретения

Способ определения резонансной частоты механической колебательной сис темы, заключающийся в том, что с постоянной скоростью изменяют частоту внешней силы, которой возбуждают колебания системы, регистрируют амплитуду смешения в заданной TOnte системы, измеряют параметр, характеризующий сдвиг фаз между возбуждающей силой и смещением и определяют резонансную частоту, о.тличаюшийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в качестве параметра выбирают скорость изменения сдвига фаз, по максимальной величине которой и определяют частоту резонанса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторские свшетепьство СССР

N9 513266, кл. Н 13/00,1976 , (прототип),.