Широкодиапазонный калибровочный вибростенд Советский патент 1982 года по МПК G01M7/00 

(5) ШИРОКОДИАПАЗОННЫЙ КАЛИБРОВОЧНЫЙ ВИБРОСТЕНД

Изобретение относится к испытатель ной технике, а именно к широкодиапазонным калибровочным вибростендам, и может быть использовано для калибровки вибропреобразователей. Известно устройство для калибровки вибропреобразователей, содержащее последовательно соединенные генератор усилитель мощности и возбудитель колебаний, средства измерения и индикатор 11 . Устройство позволяет испытывать вибропреобразователи в диапазоне частот 1-10 Гц. Однако испытания на час тоте менее 1 Гц с помощью известного устройства невозможно. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является широкодиапазонный калибровочный вибростенд, содержащий генератор гармонического сигнала, усилитель мощности, подключенный к его выходу электродинамический возбудитель колебаний, синхронизатор и частотомер 2. Калибровочный вибростенд позволяет испытывать средства контроля перемещения, скорости и ускорения при колебательном движении в диапазоне частот от 1-10 , однако осуществлять испытания средств контроля на частотах меньших 1 Гц с помощью известного вибростенда с требуемой точностью затруднительно. . Цель изобретения - расширение диапазона воспроизводимых частот. Указанная цель достигается тем, что широкодиапазонный калибровочный вибростенд, содержащий генератор гармонического сигнала, усилитель мощности, подключенный к его выходу электродинамический возбудитель колебаний, синхронизатор и частотомер, снабжен частотно-зависимым звеном, а генератор гармонического сигнала выполнен в виде последовательно Соединенных генератора импульсов, делителя частоты, счетчика дешифратора и цифроаналогового преобразователя, выход 3: 9548 которого через синхронизатор и частотно-зависимое звено подключен к входу усилителя мощности. На чертеже представлена блок-схема вибростенда.j Калибровочный вибростенд содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, счетчик 3, дешифратор и цифро-аналоговый преобразователь 5 (UAll), выход to которого через синхронизатор 6 и частотно-зависимое звено 7 подключен ко входу усилителя 8 мощности. Для воспроизведения колебаний служит электродинамический возбудитель 9 колебаний, ко входу которого подключен усилитель 8 мощности. Для изменения уровня сигнала на выходе преобразователя 5 служат последовательно соединенные источник 10 опорного напряжения и регулируемый усилитель 11, выход которого подключен к управляющему входу преобразователя 5 и измери тельного прибора 12. Для контроля частоты генератора 1 служит частотомер 13. Синхронизатор 6 включает триг гер 1 и инвертор 15. Вход триггера 14 подключен к выходу счетчика 3, а выход - к управляющему входу инвертора 15 включенного между выходом ЦАП 5 и частотно-зависимым звеном 7. Вибростенд работает следующим образом. Генератор 1 импульсов вырабатывает импульсы, частоту которых контролируют с помощью частотомера 13. Импульсы через делитель 2 частоты поступают на счетчик 3, к выходам которого подключен дешифратор Ц, управляющий ключами цифро-аналогового преобразователя 5 . 1 Разрядность счетчика 3 выбирается так, чтобы его коэффициент деления был равен числу разбиений половины периода колебаний вибростенда. Коэффи циент деления делителя 2 частоты выби рается таким образом, чтобы частота генератора 1 была равна ген откуда частота импульсного генератора 1; частота колебаний возбудителя 9; 5 Пд - коэффициент деления делителя 2 частоты; коэффициент деления счетчика 3; m - целое число. С выхода счетчика 3 импульсы поступают на триггер,, который управляет инвертором 15, соединенным с выходом цифро-аналогового прербразователя 5 и на вход дешифратора 4, который, преобразует линейный код счетчика 3 в код пропорциональный (Sin). Выходы дешифратора 4 управляют ключами цифро-аналогового преобразователя 5 и его коэффициентом передачи в течение периода по закону (Sin), В течение полупериода колебания на выходе триггера 14 формируется логическая единица, которая, поступая на управляющий вход инвертора 15, устанавливает коэффициент передачи, равный +1 в течение следующего полупериода,, логический нуль с выхода триггера 14 устанавливает коэффициент передачи инвертора 15, равный -1. В результате на входе частотно-зависимого звена 7 формируется сигнал синусоидально-ступенчатой формы. В спектре сигнала такой формы присутствуют высшие гармоники, амплитуда и частота которых зависит от числа разбиений периода. Для фильтрации основной гармоники от высших в схему включено частотнозависимое звено 7 (фильтр нижних частот) с частотой среза ПСЧ-FOH . где FQ - низшая частота основной гармоники в рабочем диапазоне. Уровень сигнала на выходе преобразователя 5 задается с помощью источника 10 опорного напряжения, который через регулируемый усилитель 11 подключен ко входу преобразователя 5 напряжение на котором контролируется с измерительным прибором 12. Изобретение позволяет проводить испытания средств контроля перемещения, скорости и ускорения на частотах меньших 0,5 Гц, изменяя коэффициенты деления делителя 2 частоты, при этом время одного изменения не превышает 1с. Формула изобретения Широкодиапазонный калибровочный вибростенд, содержащий генератор гармонического сигнала, усилитель мощности, подключенный к его выходу электродинамический возбудитель колебаний, синхронизатор и частотомер, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых частот, он снабжен частотно-зависимым звеном, а генератор гармонического сигнала выполнен в виде последовательно соединенных генератора импульсов, делителя частоты, счетчика, дешифратора и цифро-аналогового

преобразователя, выход которого чере синхронизатор и частотно-зависимое звено подключен к входу усилителя мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Клюев В. В. Приборы и системы для измерения вибрации шума и удара. М., Машиностроение, 1978, с. 389392 (прототип).