Устройство для формирования спектра случайных вибраций Советский патент 1982 года по МПК G01M7/00 G05D19/02 

Изобретение относится к испытатель вой технику а именно к устройствам цпя формирования спектра случайных вибраций Известно устройство для формирования спектра случайных вибраций, содержащее генератор шума, подключенный к его выходу фильтр нижних частот, модулятор, ко входу которого подключен через делитель генератор несущей частоты и генера тор шума, усилитель мощности, блоки формирующих и анализирующих япьтроъ, блок контроля спектральной плотности , блок регулируемых усилителей, демоду- лятор, возбудитель колебаний, с устано&ленным на его подвижной части вибродат- чиком l. Устройство позволяет формировать спектр случайных вибраций, однако недостатком устройства является сложность и высокая стоимость. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для формирования спектра случайных вибраций, содержащее блок генераторов гармонических сигналов, регуляторы уров- ня частотных составляющих, последовательно соединенные сумматор, модулятор, ко второму входу которого подключен генератор узкополосного случайного сиг- / .нала, двухпозиционный переключатель, усилитель мощности и возбудитель колебаний с установленным на нем вибродатчиком, подключенный к его выходу виброметр, а также многопозиционный переключатель Г2Т. Однако устройство содержит блок генераторов гармонического сигнала, что обусловливает большую стоимость уст ройства.. Цель изобретения - удешевление устройства за счет сокращения количества генераторов гармонического сигнала вдвое. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенными вторыми модуляторе., ко второму входу которого подключен дополни39тельный генератор гармонического сигнала, и фильтром низких частот, выход которого подключен ко входу сумматора, .вторыми сумматором и многопозииионным переключателем, регуляторы уровня раэде лены на два группы, выходы fery ftaTopob уровня первой группы подключены ко входам первого сумматора и первого многопозшшонного переключателя, выход которого подключен ко второму входу двух- позиционного переключателя, а выходы второй группы - ко входам второго сумматора и второго многопозиционного пере ключателя, выход которого подключен ко входу второго модулятора, выход каждого генератора гармонического сигнала, входяшего в блок генераторов, подключен к двум соответствующим регуляторам уровня первой и второй группы. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство для формирования спектра случайных вибраций содержит блок 1 генераторов гармонического сигнала, выходы которых , подключены ко входам регуляторов 2 уровня. Регуляторы 2 по№- ., ключенные ко входам первого сумматора 3, образуют первую группу (не обозначена). Выхода регуляторов 2, подклю енные ко входам вторых сумматора 4 и мног.опозиционного переключателя 5, образуют вторую группу . Устройство содержит так же последовательно соединенные второй модулятор 6, входы которого подключены к выходам переключателя 5 и дополнительного генератора 7 гармонического сигнала и фильтр 8 низких частот, подключенный тсо входу сумматора 3, первый модулятор 9, включенный между сумматором 3 и двухпозшшонным переключателем 1О, второй вход которого пошаиочен к выходу первого многопоэшшонного переключателя 11, входы кот рого подключены к выходам регуляторов 2 первой группы, ко второму входу моду лятора 9 подключен генератор 12 уз -кополосного случайного сигнала. Кроме того устройство содержит последовательно соединенные усилитель 13 мощности, вход которого подключен к выходу переключателя 10, и возбудитель 14 колебаний, на котором установлен вибродатчик 15, выход которого подключен к виброметру 16. Устройство работает следующим образом. Генераторы l. из блока 1 генерируют гармонические сигналы, равноот7стоящие друг от друга по частоте. Переключатель 11 находится в положении 1, а переключатель 1О - в положении а . Сигналы генератора 1 через регулятор 2 первой группы, переключатель 11 и переключатель 5 подаются на вход усилителя 13 мощности и далее на возбудитель 14 колебаний. Уровень механических колебаний измеряется с помощью вибродатчика 15, соединенного с виброметром 16. В соответствии с заданным регулируют уровень вибраций с помощью регулятора 2. Затем переключатель 11 устанавливается в следующее положение, все операции повторяются для второго гармонического сигнала и т. д. После регулировки уровня И(2 гармонического сигнала переключатель 11 устанавливается в положение И|а -J-l, а переключатель 5 - в положение 1 .Сигнал генератора 1 через регулятор 2 у., второй группы, переключатель 5 подается на вход модулятора 6, на второй вход которого подается гармонический сигнал с генератора 7. В модуляторе 6 осуществляется перемножение двух гармонических сигналов, в результате чего образуются гармонические сигналы суммарной и разностной частот, которые с выхода модулятора 6 поступают lia фильтр 8 низких частот, где один из них отфильтровывает ся. Сигнал с выхода фильтра 8 низких частот через переключатель 11 и 10 поступает на вход усилителя 13 мошнооти и далее на возбудитель 14 колебаний. Уровень вибраций регултфуют как и ранее. После регулировки уровня последнего И-го гармонического сигнала переключатель 10 устанавливается в положение d , а переключатель 5 - в положение . Отрегулированные гармоники с выходов регуляторов 2у, второй группы суммируются во втором сумматоре 4. Полигармонический сигнал с выхода сумматора 4 через переключатель 5 поступает на вход модулятора 6, на второй вход которого подается гармоническая несущая с генератора 7. На выходе модулятора 6 образуются два набора, равноотстоящих друг от друга по частоте гармонических сигналов. С выхода модулятора 6 сигнал / поступает на фильтр 8, где один из наборов сигналов отфильтровьтается. С выхода фильтра 8 сигнал подается на вход первого сумматора 3. Все отрегутпфованные гармоники с выходов регуляторов 2.-2у,/о.и с выхода фильтра 8 суммирую ся в сумматоре 3 и суммарный поли- гармонический сигнал поступает на вход .модулятора 9, на другой вход которого подается низкочастотный узкополосный случайный сигнал с выхода генератора 12. Ширина полосы частот сигнала генератора 12 равна половине разности 4aiCTOT двух соседних гармоник. В м дупяторе 9 осуществляется перемножение полигармонического и узкополосно го случайного сигнала, в результате чего офазуется широкополосный случайный сигнал, который с выхода модулятора 9 поступает через переключатель 10 на вход усилителя 13 мощности и далее на возбудитель 14 колебаний, где и вос производится широкополосная случайная вибрация с заданным спектром. Предлагаемое изобретение снижает стоимость устройства за счет сокращения числа генераторов гармонического сигнала. Форм, ула изобретения Устройство для формирования спектра случайных вибраций, содержащее блок з енераторов гармонических сигналов,, регуляторы уровня частотных составляющих, последовательно соединенные сумматор, модулятор, к второму входу которого подключен генератор узкополосно го случайного сигнала, двухпозииионный переключатель, усилитель мощности и возбудитель колебаний с установленным на нем вибр о датчиком, подключенный к его выходу виброметр, а также многопозиционнь й переключатель, отличающееся тем, что, с целью его уд&шевления за счет сокращения количества генераторов гармонического сигнала . вдвое, оно снабжено последовательно соединенными вторыми модулятором, к второму входу которого подключен дополнительный генератор гармонического сигнала, и фильтром низких частот, В№ход которого подключен к входу сумма- . тора, вторыми сумматором и многопснзишлонным переключателем, регуляторы уровня разделены на две группы, выходы регуляторов уровня первой группы подключены к входам. первого сумматора и первого многопозиционного переключателя, выход которого подключен к второму входу двухпозиционного переключателя, а выходы второй группы - к входам второго сумматора и второго многопозшшо ного переключателя, выход которого подключен к входу второго модулятора, выход каждого генератора гармонического сигнала, входящего в блок, генераторов, подключен к двум соответствующим регуляторам уровня первой и второй, групп. Источншш информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Приборы и системы для измерения вибрации шума и удара. Справочник под ред. В.В. Клюева ки. 2, М., Машиностроение, 1978, с. 18О-181, 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2819738/25-28, кл. GOI М 7/ОО, 1980 (прототип).