Анализатор вибраций

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ь Т! gp.>r j

1g 1а с ю

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2962070/18-28 (22) 17.07.80 (46) !5;09.86. Бюл, N - 34 (71) Государственный научно-исследовательский институт машиноведения им. акад. А.А,Благонравова (72) M.Ä.Ãåíêèí, В,С.Голубев, Г.Ф.Пашков и О.Б,Скворцов (53) 620.178.53(088.8) (56) Патент С11А Ф 3713343, кл. 73-517, 1976. (54)(57) АНАЛИЗАТОР ВИБРАЦИЙ, содержащий последовательно включенные блок измерений и регистратор, виб„„SU„„3257411 А 1 (51) 4 G 01 Н 9/00; G 01 P 5/08 ропреобразователь и три усилителя, входы которых соединены с соответствующими выходами вибропреобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен двумя дополнительными блоками измерения, выходы которых соединены с дополнительными входами регистратора и блоками. коррекции по числу блоков измерения, вход каждого блока измерения соединен с выходом соответствующего блока коррекции, входы которого соединены с выходами усилителей, 1257411 а„

А= а а

Е 1Х 1У 12

S1q S1) S v z

8 Pзт

S=!

"1Л1 1т

Бг SpScz

S S S ьч ы ах а„

KU=

SK=NE, Изобретение относится к измерительной технике и может использовать ся при исследовании пространственных вибраций машин и конструкций с повьппенной точностью.

Наиболее близким по технической сущности и изобретению является анализатор вибраций, содержащий последовательно включенные блок измерения и регистратор, вибропреобразонатель и три усилителя, входы которых соединены с соответствующими ныходами вибропреобраэователя (1), Недостатком известного анализатора вибраций является низкая точность измерений из-за наличия поперечной чувстнительности вибропреобразователя и неортогональности осей чувствительности, результирующие сигналы на выходе анализатора представляют собой сумму составляющих, характеризующих не только ускорения по осям основной чувствительности, но и по двум другим, ортогональным к оси основной чувствительности направлениям.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что анализатор вибраций снабжеп днумя дополнительными блоками измерения, выходы которых соединены с дополнительными входами регистратора, и блоками коррекции по числу блоков измерения, вход каждого блока измерения соединен с выходом соответствующего блока коррекции,входы которого соединены с выходами усилителей, На чертеже изображена блок-схема анализатора вибраций.

Анализатор вибраций содержит последоватепьно включенные блок 1 измерения и регистратор 2, нибропреобраэователь 3 и три усилителя 4-6, входы которых соединены с соответствующими выходами вибропреобразователя 3. Анализатор снабжен двумя дополнительными блоками 7 и 8 измерения, выходы которых соецинены с дополнительными входами регистратора

2, и блоками 9-1! коррекции, по числу блоков 1, 7 и 8 измерения. Вход каждого блока 1, 7 и 8 измерения соединен с выходом соответствующего блока 9-11 коррекции, входы которого соединены с выходами усилителей 4-6.

Анализатор вибраций работает следующим образом, 2

Воздействующий на вибропреобразователь 3 вектор ускорения можно представить н виде трех ортогональных составляю1пих:

Вибропреобразователь 3 характери— !

О зуется матрицей коэффициентов чувствительности: где S S „и S, характеризуют чувствительность по выбранным осям координат — осям чувствительности, а остальные коэффициенты характеризуют р!! поперечную чувствительность элементов вибропреобразователя 3.

Таким образом, сигналы на выходах вибропреобразователя 3 имеют вид:

Таким образом, каждый из выходных сигналов U,, U и U, зависит от

gg всех составляющих ускорения. Соотг. л ветствующие составляющие U,, Н и формируются Н3 Н„з 11г и Цз усили телями 4-6. .Блоки 9-11 коррекции обеспечивают ортонормирование сигналов путем умножения вектора напряжений на матрицу коэффициентов коррекции К: причем корректирующие коэффициенты выбираются таким образом, чтобы произведение матрицы коэффициентов чувствительности на матрицу коэффициентов коррекции давало диагональную матрицу Е: где М вЂ” масштабный множитель, Таким образом, выходные сигналы блоков 9-11 коррекции характеризуют вибрационное воздействие на вибро- . преобразователь по трем выбранным

55 ортогональным осям, причем каждое напряжение зависит только от соответствующей одной составляющей вибрационного воздействия.

Составитель В,Лопухин

Редактор К.Волощук Texpep, N.Õîäàíè÷ Корректор Л.Патай

Заказ 4905/36

Тираж 507 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035р Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

3 1

Блоки 1, 7 и 8 измерения обеспечивают формирование сигналов, характеризующих вибрационное воздействие в требуемой размерности и форме, удобной для регистрации, Если в качестве вибропреобразователя используется трехкоординатный акселерометр, то выходные сигналы блоков коррекции представляют собой напряжения, характеризующие соответствующие составляющие пространственного ускорения по трем ортогональным осям, и при необходимости блоки 1, 7 и 8 измерения в этом случае могут формировать сигналы, соответствующие скорости или перемещению вибропреобразователя 3 путем однократ257411 4 ного или двойного интегрирования сигнала.

Выходные сигналы блоков 1, 7 и 8 измерения подаются на регистратор 2, который обеспечивает их индикацию в требуемой форме и масштабе, При необходимости регистратор может также формировать оценку модуля вектора внешнего воздействия на вибропреобразователь 3 °

Изобретение обеспечивает повышение точности измерений пространственных вибраций в результате исключения ошибок, связанных с неортогональностью установки чувствительных элементов вибропреобразователя, наличия у этих элементов поперечной чувствительности.