Вибростенд Советский патент 1982 года по МПК G01M7/00 

(54; ВИБРОСТЕНД

1

Изобретение относится к технике виброметрии и может быть использовано для градуирования и проверки виброизмерительной аппаратуры.

Известен электродиначиескип вибростеид, в подвижную систему которого встроен пьезоэлектрический датчик ускорения 1.

Для получения сигнала, пропорционального виброскорости или вибросмещению, сигнал датчика ускорения интегрируют аналоговым интегратором, что вносит ошибки в результате градуирования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вибростенд, содержащий электродинамический возбудитель колебаний с датчиком скорости его подвижной системы, подключенный к датчику через усилитель мощности задающий генератор и канал измерения скорости, включащий интегратор с зарядной емкостью 23.

Недостатком вибростенда является то, что применяемый способ аналогового интегрирования сигнала датчика скорости недостаточно точен, особенно в области низких частот.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона измерения в область низких частот,

Поставленная цель достигается тем, что вцбростенд, содержащий электродинамический возбудитель колебаний с датчиком скорости его подвижной системы, подключенный к датчику через усил1ттель мощности задающий генератор и канал изг/1ерёния скорости, включаюций интегратор с зарядной емкостью, снабжен подсоединенным к выходу датчика скорости двухполупериодным выпрямителем, выходом соединенным со входом интегратора, ключом, подключенным параллельно зарядной емкости интегратора, подключенным к выхЬду последнего компаратором и последовательно подключеннглми к задающему генератору формирователем импульсов, схемой И и счетчиком импульсов, а выход компаратора подключен к одному из входов схемы И и управляющему входу ключа.

На-чертеже представлена.блок-схема вибростенда.

Вибростенд содержит электродинамический возбудитель 1 колебаний с датчиком 2 скорости его подвижной системы 3, подключенный к датчику через усилитель 4 мощности задающий генератор 5 и канал, включакадий интегратор 6 с зарядной емкостью С. Электродинамический возбудитель колебаний содержит подвижную катушку7, помещеннуюв воз-душный зазор магнитопровода 8. Подвижная катушка 7 присоединена к выходу усилителя 4 мощности и связана с подвижной системой 3. В вибростенде может быть применен, например,и электрогидравлический ВОЗ-. удитель колебаний. Тогда выход усилителя 4 мощности должен быть присое динен к электромеханическому преобразователю-двигателю гидрораспределителя потоков рабочей жидкости. Вибростёнд снабжен также пбдсоединенным к выходу датчика 2 скорости двухполупериодным выпряглителем ,выходом соединенным со входом интегратора б, ключом 10, под ключенным параллельно зарядной емкое ти С интегратора б, подключенным к вы ходу последнего компаратором 11, и последовательно подключенными к задающему генератору 5 формировате- г лем 12 импульсов, схемой И 13 и счетчиком 14 импульсов, а выход компаратора 11 подключен к одному из вы ход9всхемы И 13 и управляющему входу ключа 10, Сигнал с датчика 2 скорости, поступающий на вход двухполупериодного выпрямителя 9 в процессе градуировки можно- представить в виде -м- S t ntiit, где KQ, - коэффициент преобразования датчика; Х- .- вибросмещение подвижной си темы возбудителя; LU - частота колебаний подвижно системы возбудителя, равна частоте сигнала с задающег генератора 5, Зарядный ток через емкость С инте ратора 6 равен iW-iMi), а напряжение на емкости С (k) -Ья, пр« RC , где t - время заряда емкости С, Призаряде емкости С до напряжения и Up, где Uof, - опорное напряжение компаратора 11, на выходе компаратора 11 вырабатывается импульс, который открывает ключ 10, и зарядная емкость быстро разряжается. Частота повторения импульсов на выходе компаратора при времени разряда емкости С много меньшем времени заряда (0- -l-.JMtL У г%,.IvjiviTT /j Ч onRc Импульсы с выхода компаратора 11 поступсцот на вход схемы- 13 И, на другом входе которой формирователь 12 импульсов формирует из выходного напряжения задающего генератора 5 последовательность импульсов, длительноотью равных полупериоду Т/2 колебании выходного напряжения задающего генератора. Схема И 13 периодически открывается на время одного полупериода Т/2 колебаний подвижной системы 3 возбудителя 1, Количество импульсов, поступающих на вход счетчика 14 за один полупериод Т/2 колеаний, равно . ria N--JUt)dt . . о(5) Подставив под знак интеграла знаения f(t) и Ua,(t) и решив, полуимN. К - коээфициент преобразования амплитуды вибросмещения в количество импульсов. Таким образом,количество импульсов, поступивших на вход счетчика 14 за один полупериод колебания, пропорционально амплитуде вибросмещения. Работа вибростенда с электродинамическим возбудителем заключается в следующем. Синусоидально изменяющийся сигнал задающего генератора 5, усиленный до необходимой мощности усилителем 4, поступает на подвижную катушку 7, ко-, торая совершает колебания, а вместе с ней совершает колебания и подвижг ная система 3 возбудителя. Частота колебаний подвижной системы возбудителя равна частоте сигнала задающего генератора 5, а интенсивность колебаНИИ подвижной системы 3, т,е, ее виброскорость, зависят от подводимой к подвижной катушке 7 мощности усилителя 4. Датчик 2 скорости, укрепленный на подвижной системе 3, выдает сигнал, частота колебаний которого рав- j, на частоте колебаний подвижной системы, а амплитуда сигнала пропорциональна амплитуде виброскорости подвижной системы, В результате двухполупериодного выпрямления, интегрирования и компарирования сигнала датчика 2 на выходе компаратора получается после т довательность импуль5:ов с частотой повторения, обратно пропорциональной времени заряда емкости С интегратора. Одновременно с подачей сигнала на усилитель 4 сигнал с задающего генератора подается на формирователь 12 импульсов, формирующий импульс, длительностью равный полупериоду колебаний Т/2 подвижной системы 3, поступающий на один из выходов схемы И 13, На другой вход ее поступают импульсы с компаратора 11, а на выходе