Устройство для регистрации динамических характеристик изделия Советский патент 1982 года по МПК G01M7/00 

(54) УСТРОЙСТВО для РЕГИСТРА |ИИ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИЗДЕЛИЙ

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно - к устройствам для регистрации динамических характеристик изделия.

Известно устройство для определения динамических характеристик сложных конструкций, содержащее последовательно соединенные генератор гармонического сигнала и возбудитель колебаний, вибродатчики, подключенные к выходам вибродатчиков блоки расчета и анализатор спектра, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, блоки памяти управления и синхронизации, формирователь шага по частоте и блок выделения резонансных областей частот.Устройство позволяет предварительно выделять области резонансных частот, а также определять параметры вибрационного воздействия для последующего детального исследования динамических характеристик изделия LlJ

Недостатком известного устройства является использование сложного измерительно-расчетного комплекса.

Наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности устройство для регистрации динакмческих характеристик изделия содержит последовательно соединенные блок управления, регулятор частоты генератора, генератор и возбудитель колебаний, вибро10датчик, устанавливаемый на изделии; преобразователи амплитуды и фазы, подключенные к выходу вибродатчика, причем второй вход преобразователя ,5 фазы подключен также к генератору, последвательно соединенные частотомер, входы которого подключены к выходам генератора и блока управ.ления, преобразователь код-напря20 иение и регистратор, другой вход которого подключен к блоку управления С2 .

Однако время регистрации динамических характеристик изделий этим устройством продолжительно, что обусловлено необхЬдимостью ручного предварительного подбора оптимально масштаба регистрации по амплитуде и частоте., Цель изобретения - повышение про изводительности устройства путем ав томатизации процесса масштабирования. Указанная цель достигается тем, мто устройство снабжено блоком масштабирования амплитуды, измерителем временных интервалов, индикатором резонанса и коммутатором, входы кот .рого подключены к блоку управления и преобразователям амплитуды и фаз индикатор резонанса состоит из ампл тудного селектора, вход которого подключен к коммутатору, и набора схем совпадения, к первым входам которых подключен амплитудный селек тор, измеритель временных интервало включает формирователь импульсов, задатчик и набор блоков сравнения, к входам которых подключены задатчи и формирователь импульсов, вход которого подключен к вибродатчику, выходы блоков сравнения подключены к .вторым входам соответствующих схе , совпадения, выходы которых подключены к блоку управления, а блок . масштабирования амплитуды выполнен в виде набора схем сравнения и исто ника опорных напряжений, выходом подключенного к первым входам схем сравнения, к вторым входам которых подключен коммутатор, а выходы,схем сравнения подключены к регистратору..... На чертеже представлена блок-схе ма устройства. Устройство для регистрации динамических характеристик изделий содержит генератор 1, подключенный к его,выходу возбудитель 2 колебаний, вибродатчик 3, устанавливаемый на изделии , преобразовтели 5 и 6 амплитуды и фазы, подключенные к выходу вибродатчика 3, причем преобразователь 6 фазы подключён также выходу генератора 1, последовательно соединенные частотомер 7, вход которого подключен к выходу генератора 1, преобразователь 8 код-напряжение и регистратор 9, коммутаг тор 10,. регулятор 11 частоты генератора, входами подключенный к блок 12 управления, а выходом - к генера тору 1. Выходы блока 12 управления подключены к вхрдай преобразователя 6 фазы, частотомеру 7, коммутатору 10 и-регистратору 9. . Для автоматизации процесса масштабирования служит блок 13 масштабирования, который выполнен а виде набора схем 14 сравнения и источника 15 опорных напряжений, выходом подключенного к первым входам схем 14 сравнения, к вторым входам которых подключен коммутатор 10,авыходы схем 14 сравнения подключены к регистратоРУ 9. Устройство содержит также измеритель 1б временных интервалов, который состоит из формирователя 17 импульсов, входом подключенного к вибродатчику 3, задатчика 18 и набора блоков 19 сравнения, к входам которых подключены задатчик 18 и формирователь 17 импульсов. Выходы блоков 19 сравнения .соединены с входами схем 20 совпадения, другие входы которых подключены через амплитудный селектор 21 с выходом коммутатора 10. Набор схем 20 совпадения и амплитудный селектор 21 образуют индикатор 22 резонанса. Выходы схем 20 совпадения подключены к блоку 12 управления. Устройство работает следующим образом. С помощью блока .12 управления задают режимы регистрации с предварительным определением оптимального масштаба по амплитуде, регистрации с предварительным определением резонансной области частот и регистрации без предварительного определе- . ния масштаба по амплитуде и резонансной области. В первом режиме (регистрация с предварительным определением оптимального масштаба по амплитудеJ по командным сигналам блока 12 управления выход преобразователя 5 амплитуды подключается с помощью коммутатора 10 к входам схем 14 сравнения и включается регулятор 11 частоты генератора. Регистратор 9 отключен и на его входы сигналы коммутатора 10 не поступают. Под воздействием регулятора 11 частота генератора 1 начинает возрастать. Сигнал генератора 1 с изменяющейся частотой поступает на вход возбудителя 2 колебаний. Преобразователь 5 амплитуды выделяет огибающую сигнала вибродатчика 3 которая с помощью схем 14 5 сравнивается с опорными напряжениям источника 15. Значения напряжений источника 15 соответствуют пределам регистрации при масштабах, устанавливаемых на регистраторе 9- Минимальному масштабу (В/,см) соответств ет опбрное напряжение, подаваемое на первую схему Ц сравнения, максимальному - опорное напряжение, подаваемое на последнюю схему l4. Если, напряжение с выхода преобразователя 5 превьшает значение опорног на входе первой схемы 14, она форми рует импульс, включающий в регистра торе 9 следующий масштаб и т.д. ТаКИМ образом, в регистраторе 9 устанавливается такой масштаб,при котором максимально возможный регистрируемый сигнал не.выйдет за пределы диаграммы. Одновременно сигнал вибродатчика 3 преобразуется-формирователем 17 в последовательность прямоугольных импульсов, которые сравниваются по длительности на блоках 19 сравнения .с импульсаим задатчика 18 эталонных импульсов. Длительности импульсов задатчика 18 соответствуют частотам разбиения частотного диапазона устройства на определенные интервалы в зависимости от масштаба регистрации (линейного или логарифмического При равенстве частоты генератора 1 частоте, соответствующей длительнос импульса, определяющего конечную ча тоту диапазона регистрации, блок 19. сравнения измерителя 16 временных интервалов формирует импульс, поступающий в блок 12 управления, под воздействием которого регулятор 11 возвращает генератор 1 в исходное состояние. При возвращении частоты генератора 1 к исходному значению в момент ее равенства частоте, соответствующей началу диа пазона регистрации, блок 19 сравнени формирует импульс, под воздействием которого блок 12 вырабатывает команд включающие регулятор 11 на изменение частоты генератора 1 и подключающие через коммутатор 10 выход преобразов теля 5 амплитуды или преобразовател 6 фазы ко входу регистратора 9, а также включается частотомер 7 и регистратор 9. На один вход регистратора 9 подае ся сигнал с преобразователя 8 код-на пряжение, осуществляющий развертку п частоте, на другой вход подается че664рез коммутатор 10 сигнал преобразователя 5 или 6, пропорциональный амплитуде или фазе соответственно. После прохождения частотного диапазона ре гистрации импульс блока сравнения поступает на блок 12 управления. По этому импульсу выключаются генератор 1 и регистратор Э, чти свидетельствует об окончании процесса регистрации. В режиме без предварительного масштабирования выход коммутатора 1 О подключен к входу регистратора 9, а. входы блока 13 масштабирования отключены. Регулятор 11 включает генератор 1 и возбуждаются колебания изделия 4 с переменной частотой, которые воспринимаются вибродатчиком 3, преобразуются преобразователем 5 и через коммутатор 10 поступают на вход регистратора 9. Одновременно включается частотомер 7, и его выходной код через преобразователь 3 код-напряжение подается для частотной развертки регистратора 9В определения резонансной области частот производится разверткзч частоты генератора 1. Сигналы вибродатчика 3 через формирователь 17 импульсов подаются на входы блоков сравнения, где они сравниваются по длительности с импульсами задатчика 18. В момент равенства формируется импульс, длительность которого примерно равна интервалу времени, за который период (или частота ) сигнала генератора 1 изменяется между соседними длительностями импульсов формирователя 17- Эти импульсы подаются на схему 20 совпадения. Выходное напряжение преобразователя 5 амплитуды подается на амплитудный селектор 21. Резонанс исследуемого изделия характеризуется подъемом амплитудной характеристики. При превышении уровня селекции амплитудного селектора 21 формируется импульс, поступающий на вторые входы схем 20 совпадения, на первые входы которых подаются импульсы с выходов блоков 19 у сравнения. Первое совпадение импульсов на схемах 20 определяет начало резонансной зоны, второе совпадение - ее конец. После определения резонансной зоны на пульте блока 12 загораются лампочки, определяющие -частотный диапазон регистрации. После установки значения частоты, с которой начинается регистрация, задается тре буемая скорость изменения частоты и включаются генератор 1, регистратор 9, частотомер 7. Преобразователь 5 или 6 через коммутатор 10 подключаются и регистратору 9.

Возможно использование многоканального регистратора 9 с входом для меток. Частотные метки могут задаваться выходными импульсами блоков 19 сравнения.

Изобретение повышает производительность регистрации динамических характеристик изделий путем автоматического выбора масштаба по амплитуде и резонансной области частот.

Формула изобретения

Устройство для регистрации динамических характеристик изделий,.содержащее последовательно соединенные блок управления, регулятор частоты генератора, генератор и возбудитель колебаний, вибродачтик, устанавливаемый на изделии, преобразоЕ1атели амплитуды и фазы, подключенные к выходу вибродатчика, причем второй вход преобразователя фазы подключен также к Генератору, последовательно соединенные частотомер, входы которого подключены к выходам генератора и блока управления, преобразователь код-напряжение и регистратор, другой вход которого подключен к блоку управления, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности путем автоматизации процесса масштабирования, оно снабжено блоком масштабирования амплитуды,измерителем временных интервалов, индикатором резонанса и коммутатором, входы которого подключены к блоку управления и преобразователям ампплитуды и фазы, индикатор резонанса состоит из амплитудного селектора, вход которого подключен к коммутатору, и набора схем совпадения, к первым входам которых подключен амплитудный селектор, измеритель временных интервалов включает формирователь импульсов, задатчик и набор блоковсравнения, к входам которых подключены задатчик и формирователь импульсов, вход которого подключен к вибродатчику, выходы блоков сравнения подключены к вторым входам соответствующих схем совпадения, выходы которых подключены к блоку управления, блок масштабирования амплитуды выполнен в виде набора схем сравнения и /источника опорных напряжений, выходом подключенного к первым входам схем сравнения, к вторым входам которых подключен коммутатор, а выходы схем сравнения подключены к регистратору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. О 01 М 7/00, 1980.

1