Устройство для определения динамических характеристик объектов Советский патент 1982 года по МПК G01M7/00 G01P15/09 

(5) УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройctsaM для определения динамических характеристик объектов, в частности, для определения передаточных функций.. Известно устройство для определе ния динамических характеристик объектов, содержащее закрепляемый на и следуемом объекте стакан, закреплен иый на его дне акселерометр, боек, наносящий удары по стакану и электродинамический .вибратор, на подвижном элементе которого закреплен боек l. Устройство может применяться глав ным образом при лабораторных исследованиях объектов простой формы. Использование же его в натурных условиях, в особенности для исследования элементов объектов сложной формы, затруднительно, а в некоторых случаях невозможно ввиду сложности или невозможности установки электродинамического вибратора и стакана с акселерометром в требуемом месте объекта. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущнос.ти и достигаемому результату является устройство для определения динамических характеристик объектов, содержащее молоток и установленные на нем акселерометр и согласующий усилитель. В устройстве акселерометр установлен на поверхности бойка молотка так, что удар по объекту наносится корпусом акселерометра, а согласующий усилитель встроен в корпус акселерометра 2 J. В известном устройстве ударная нагрузка воспринимается непосредственно корпусом акселерометра. Так как практически очень трудно обеспечить плоское соударение корпуса с объектом, то в основании корпуса возникают местные деформации, обуславливающие возникновение сигнала помехи, уровень которого в иекотооых слумлях соизмерим или даже превосходит уровень поле зиого сигнала. Воздействие интенсивной ударной нагрузки на согласующий усилитель приводит к возрастанию его шумов. Кроме того, при многократных ударах основание корпуса акселерометра расклепывается. Все указанные факторы обуславливают недостаточную точность измерения и надежность устройства. Цель изобретения - повышение точности измерения и надежности устройства . Указанная цель достигается теь(, что в устройстве для определения динамических характеристик объектов содержащем молоток и установленные на нем акселерометр и согласующий усилитель, в теле бойка молотка выпо нена полость, дно которой расположено на высоте (0,2-0,4) Н, где Н - вы сота бойка, акселерометр установлен в этой полости, а согласующий усилитель - в оконечности ручки бойка. При такой установке акселерометра и согласующего .усилителя местные деформации головки бойка в зоне контак та с исследуемым объектом практически не влияют на чувствительный элеме акселерометра, а согласующий усилите имеет низкий уровень шумов, так как на него действуют меньшие ударные нагрузки. На фиг. 1 изображено предлагаемо устройство; на фиг. 2 - осциллограм мы ускорений, зарегистрированные с помощью известного и предлагаемого устройства при ударе по дюралюминие вому стержню. Устройство содержит молоток, в т ле бойка 1 которого выполнена полость 2, установленный в этой полости пьезоэлектрический акселерометр 3 корпусом которого служит бо ек 1, согласующий усилитель , уста новленный вместе с. его источниками 5 питания в оконечности ручки б мо лотка, закрытой металлическим экраном 7, на котором установлен разъем 8, тумблер 9, закрепленный на ручке 6, кабель 10, соединяющий акселерометр 3 с согласующим усилителем .. Боек 1 имеет съемную головку 11, которая может быть выполнена из жесткой резины, свинца, латуни или других материалов, в зависимости от требуемых параметров удара. Дно 12 полости 2 бойка 1 расположено на пысоте (0,2-0.О Н, где Н выг.ота бойка. Устройство работает следующим образом. Наносят молотком удар по исследу емому объекту. Реакция последнего на ударное воздействие, действующая на боек 1, воспринимается чувствительным элементом акселерометра 3, выдающим сигнал, пропорциональный ускорению бойка 1 в момент удара. Усиленный согласующим усилителем Л сигнал акселерометра подается через разъем 8 на внешние блоки обработки и анализа (не изображены) При описанной выше установке акселерометра 3 местная деформация головки 11 бойка 1 переходит в плоскую ударную волну, которая не нарушает работу чувствительного элемента акселерометра 3. Использование съемных головок 11 позволяет получать ударные импульсы различной амплитуды и длительности. Кроме того, головка 11 является дополнительным средством защиты чувствительного элемента акселерометра 3 от влияния деформаций основания. Как видно из осциллограмм (фиг. 2), при использовании известного устройства, импульс имеет высокочастотные наложения, обусловленные деформацией, воспринимаемой чувствительным элементом акселерометра 3, и шумами согласующего усилителя. Эти наложения практически полностью отсутствуют в сигнале акселерометра предлагаемого устройства. Использование предлагаемого изобретения позволяет с помощью простых средств оперативно с высокой точностью определять динамические характеристики широкого класса объектов. Формула изобретения Устройство для определения динамических характеристик объектов, содержащее молоток и установленные на нем акселерометр и согласующий усилитель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности, в теле бойка молотка вь1полнена полость, дно которой расположено на высоте (0,2-0,)Н, где Н - высота бойка, акселерометр установлен в этой полос