Многоканальное устройство для испытания изделий на полигармонические вибрации Советский патент 1982 года по МПК G01M7/00 

1

Изобретение относится к испытатель:ной технике, а именно к многоканальным устройствам для испытания изделий на полигармонические вибрации.

Известно устройство для испытания изделий на полигармонические вибрации, содержащее многоканальный источник гармонического сигнала, переключатель, сумматор, усилитель мощности, подключенный к выходу сумматора, возбудитель колебаний, вибродатчик, виброизмерительный блок, подключенный к выходу вибродатчика и регистрирующую аппаратуру 1.

Недостатком известного устройства является ручная настройка каждого канала, занимающая значительное время. Кроме тога, устройство не является замкнутой системой, т. е. управление осуществляется без использования кон-20 тура обратной связи, что приводит к недостаточной точности испытаний.

Наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности многоканальное устройство для испытания изделии на полигармонические вибрации содержит общие для всех каналов последовательно соединенные сумматор, усилитель мощности и возбудитель колебаний, а также в каждом канале управляемый по частоте и амплитуде задающий генератор, выход которого соединен с входом сумматора, и контур регулировки уровня, включающий вибродатчик, установленный на подвижной части возбудителя колебаний, сопровождающий фильтр, один вход которого подключен к выходу вибродатчика, а другой - к задающему генератору, выпрямитель, фильтр низких частот и блрк автоматического регулирования уровней возбуждения, выход которого подключен к управляющему входу задающего генератора. Устройство позволяет проводить испытания изделий на полигармоническую вибрацию с автоматическим поддержанием уровня вибрации каждого ка1нала 2 J. 397 Недостатком этого устройства является невысокая точность испытаний в случае изменения собственных частот изделия, обусловленная отсутствием средств автоматической подстройки час тоты задающих генераторов при проведе нии испытаний на резонансных частотах изделия. Цель изобретения - повышение точно сти испытаний путем слежения за меняющимися собственными частотами изделия. Указанная цель достигается тем, что каждый канал снабжен контуром подстройки частоты, включающим вибродатчик, устанавливаемый на изделии, второй сопровождающий фильтр, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора, преобразователь фаза аналог, второй вход которого подключен к выходу первого сопровождающего фильтра, и блок сравнения, выход которого подключен к второму управляющему входу задающего генератора. Кроме того, устройство снабжено в каждом канале, кроме канала с задающим генератором опорной частоты, фазовращателем, включенным между задающим генератором и сумматором, фазовым детектором, входы которого подключены к выходам задающего генератора опорной частоты и к выходам своего®каналь ного фазовращателя, и вторым блоком сравнения; вход которого подключен к выходу фазового детектора, а выход к управляющему входу фазовращателя. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит задающий гене ратор 1 опорной частоты, фазовращатель 2 в каждом канале, кроме канала с задающим генератором 1 опорной час тоты, сумматор 3. усилитель мощнос ти, возбудитель 5 колебаний, первый вибродатчик 6, установленный на подвижной части возбудителя 5 колебаний второй вибродатчик 7, устанавливаемы на изделии (не показано) , и в каждом .канале согласующие усилители 8 и 9 выходы которых подключены к входам первого и второго сопровождающих филь тров 10 и 11 соответственно, выпрямитель 12, фильтр 13 низких частот, блок 1 автоматического регулирования уровня возбуждения, преобразователь 15 фаза - аналог, блок 1б сравнения, выход которого подключен к уп равляющему входу задающего генерато4ра Топорной частоты, фазовый детектор 17 и второй блок 18 сравнения. Элементы блок-схемы,. обозначенные позициями 6, 8, 10, 12, 13 и l образуют контур регулировки уровня, а позициями 7, 9, 11, 15 и 16 - контур подстройки частоты канального задающего генератора 19. Контуры регулировки уровня и подстройки частоты образуют канал устройства (на чертеже не показан). Устройство работает следующим образом. Задающий генератор 1 опорной частоты и канальный задающий генератор 19 генерируют сигналы с частотами, равными резонансным частотам изделия. Сигналы генераторов 1 и 19 суммируются сумматором 3 и подаются на вход возбудителя 5 колебаний. Каждый контур регулировки уровня поддерживает требуемый уровень вибраций на одной из резонансных частот изделия. Контур подстройки частоты осуществляет слежение за резонансной частотой, используя фазовый критерий резонанса. Из сложных сигналов вибродатчиков 6 и 7 выделяется сигнал с резонансной частотой изделия. Преобразователь 15 фаза - аналог подает сигнал, пропорциональный фазовому сдвигу между сигналами, снимаемыми с сопровождающих фильтров 10 и 11, на вход блока 16 сравнения, с выхода которого управляющий сигнал воздействует на генераторы 1 и 19, изменяя их частоты. Для того, чтобы поддерживать требуемые фазовые соотношения мр.жду сигналом генератора 1 опорной частоты и сигналами канальных задающих генераторов 19 используют фазовращатели 2, на управляющие входы которых поступает сигнал с выхода второго блока 18 сравнения, в котором сравниваются сигналы, пропорциональные требуемому фазовому соотношению и текущему, выделенному с помощью фазового детектора Изобретение повышает точность испытаний изделий на полигармонические колебания с резонансными частотами. Формула изобретения 1. Многоканальное устройство для испытания изделий на полигармонические вибрации, содержащее общие для всех каналов последовательно соединенные сумматор, усилитель мощности и

возбудитель колебаний, а также в каждом канале управляемый по частоте и амплитуде задающий генератор, выход которого соединен с входом сумматора и контур регулировки уровня, включающий вибродатчик, установпенный на подвижндй части возбудителя колебаний, сопровождающий фильтр, один вход которого подключен к выходу вибродатчика, а другой - к задающему генератору выпрямитель, фильтр низких частот и блок автоматического регулирования уровней возбуждения, выход которого .подключен к управляющему входу задающего генератора, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности 1«:пытаний путем слежения за меняющимися собственными частотами изделия, каждый канал снабжен контуром подстройки частоты, включающим вибродатчик, устанавливаемый на изделии, второй сопровождающий фильтр, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора, преобразователь фаза - аналог, второй вход которого подключен к выходу первого сопровождающего фильтра, и блок сравнения, выход которого подключен к второму управляющему входу задающего генё1ратора.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено в каждом канале, кроме канала с задающим генератором опорной частоты, фазовращателем, включенным между задаю.щим генератором и сумматором, фазовым детектором, входы которого .подключены к выходам задающего генератора опорной частоты и к выходам своего канального фазовращателя, и вторым блоком сравнения, вход которого подключен к выходу фазового детектора, а выход к управляющему входу фазовращателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Кузнецов А.А. Вибрационные испытания элементов и устройств автоматики. М., Энергия, 1976, с. 17-19.

2.Гетманов А.Г. Автоматическое управление вибрационными испытаниями. М., Энергия, 1978, с. 59-67 (прототип) .