Устройство для измерения резонансной частоты изделий Советский патент 1982 года по МПК G01H13/00 

Изобретение относится к вибромет рии, в частности, к устройствам для измерения резонансной частоты механ ческих колебаний изделий. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст ройство для измерения резонансной частоты изделий, содержащее пьезоэлектрический преобразователь, конденсатор и балансировочный потенциометр , соединенные по схеме измерительного моста, включенный в его диагональ задающий генератор, первый выход которого подключен к точк соединения конденсатора с одним из контактов балансировочного потенцио метра, второй,- к точке соединения пьезоэлектрического преобразователя с другим контактом балансировочного потенциометра, и вольтметр, соединенный входом с подвижным контактом балансировочного потенциометра Г13. Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает требуемой точности измерения, так как резонансная частота определяется по максимуму амплитуды и по фигуре Лиссажу визуально. Целью изобретения является повышение точности измерений. Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения резонансной частоты изделий, содержащее пьезоэлектрический преобразователь, конденсатор и балансировочный потенциометр, соединенные по схеме измерительного моста, включенный в его диагональ задающий генератор, первый выход которого подключен к точке соединения конденсатора с одним из контактов балансировочного потенциометра, второй - к точке соединения пьезоэлектрического преобразователя с другим контактом балансировочного потенциометра, и вольтметр, соединенный входом с подвижным контактом балансировочного потенциометра, снаб жено фазометром, включенным между первым выходом задающего генератора ивходом вольтметра, частотомером, включенным между первым входом цифро вого фазометра и управляюсцим входом задающего генератора, блоком памяти, подключенным первым входом к выходу вольтметра, схемой сравнения, включенной входами между первым входом И выходом блока памяти, и блоком управления, включенным между выходами цифрового фазометра и схемы сравнения, выходы блока управления подключены к второму входу блока памяти и управляющему входу задающего генератора, а вольтметр выполнен цифровым. На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство для измерения резонансНОИ частоты изделии, содержит пьезоэлектрический преобразователь 1, кон и балансировочный потенц денсатор ометр 3 соединенные по схеме измери тельного моста, включенный в его диагональ задающий генератор 4, первый выход которого подключен к точке сое динения конденсатора 2 с одним из контактов балансировочного потенциометра 3, второй - к точке соединения пьезоэлектрического преобразователя 1 с другим контактом балансировочного потенциометра 3, вольтметр 5, соединенный входом с подвижным контактом балансировочного потенциометра 3, фазометр 6, включенный меж ду nepBbiM выходом задающего генера- тора Ц и входом вольтметра 5 частотомер 7, включенный между первым вхо дом цифрового фазометра 6 и управляю щим входом задающего генератора , блок 8 памяти, подключенный первым входом к выходу вольтметра 5, схему 9 сравнения, включенную входами между входом и выходом блока 8 памяти, и блок 10 управления, включенный меж ду выходами цифового фазометра 6 и схемы 9 сравнения, выходы блока 10 управления подключены к второму вход блока 8 памяти и управляющему входу задаюи1его генератора 4, а вольтметр 5 выполнен цифровым. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии выставляется нижняя частота исследуемого изделия, каким является пьезоэлектрический преобразователь 1. Электрический сиг нал от задающего генератора 4 подается в первую диагональ измерительного моста, параллельную балансировочному потенциометру 3 и через конденсатор 2 питает пьезоэлектрический преобразователь 1. С помощью балансировочного потенциометра 3 балансируют измерительный мост, добиваясь во второй диагонали минимального напряксения, которое контролируется по вольтметру 5. Плавно, автоматически изменяют частоту задающего генератора с помощью блока 10 управления. При наличии механического резонанса исследуемого пьезоэлектрического преобразователя 1 происходит разбалансировка измерительного моста и во второй -его диагонали появляется напряжение с. фазовым сдвигом, стремящимся к 90 При достижении фазового сдвига, близкого к 90°, по команде с блока 10 управления с заданной программой и тактовой частотой выдается сигнал на дискретное переключение частоты задающего генератора 4 и на запись показаний цифрового вольтметра запись показаний цифрового вольтметра 5 в блок 8 памяти, работой которого управляет блок 10 управления. Схема 9 сравнения производит сравнение текущего значения измеряемого напряжения каждого очередного такта с предыдущим значением напряжения Сравнение и соответствукмдее переключение задающего генератора происходит до тех пор, пока последующее текущее значение напряжения не станет меньше предыдущего, записанного в блоке 8 памяти, В этом случае с блока 10 управления выдается команда на задающий генератор , которая возвращает его на один такт и останавливает все устройство. Эта же команда подается на вход внешнего управления частотомером 7, останавливая его. Частота, зарегистрированная частотомером 7 яаляет.ся резонансной частотой исследуемого пье оэлектрического преобразователя 1. Технико-экономический эффект предлагаемого устройства достигается путем повышения точности измерения резонансной частоты исследуемого пьезоэлектрического преобразователя и точного фиксирования максимальной амплитуды -при резонансе, а также путем автоматизации всего процесса измерения. Формула изобретения Устройство для измерения резонансной частоты изделий, содержащее пьезоэлектрический преобразователь, конденсатор и балансировочный потенциометр, соединенные по схеме измери тельного моста, включенный в его диагональ задающий генератор, первый выход которого подключен к точке сое динения конденсатора с одним из контактов балансировочного потенциометра, второй - к точке соединения пьезоэлектрического преобразователя с другим контактом балансировочного потенциометра, и вольтметр, соединенный входом с подвижным контактом балансировочного потенциометра, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений оно снабжено фазометром, включенным между первым выходом задающего генератора и входом вольтметра, частотомером, включенным между первым вхохом цифрового фазометра и управляющим входом задающего генератора, блоком памяти, подключенным первым входом к выходу вольтметра, схемой сравнения, включенной входами первым входом и выходом блока памяти, и блоком управления, включенным между выходами цифрового фазометра и схемы сравнения, выходы блока управления подключены к второму входу блока памяти и управляющему входу задающего генератора, а вольтметр выполнен цифровым Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл, G 01 Н 13/00, 1975 (прототип).