Устройство для измерения вибрационных характеристик

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования вибрационных характеристик радиоволновым методом неразрушающего контроля. Цель изобретения - повышение точности измерений вибрационных характеристик в условиях изменения мощности отраженного сигнала путем учета этих изменений . Автогенератор 1, первый 2 и второй 3 направленные ответвители и антенна 4 образуют чувствительный элемент вибрации . Управляемый усилитель 6 учитывает изменение мощности отраженного сигнала по величине сигнала с выхода измерителя 5 мощности. Блок 7 преобразования определяет измеряемый параметр. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s 6 01 Н 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4600487/28 (22) 31.10,88 (46) 15.04.91. Бюл. М 14 (72) Ю.П.Шуров (53) 620.178.5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1370592, кл, 6 01 В 25/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования вибрационных характеристик

„„Я „„1642260 А1 радиоволновым методом нераэрушающего контроля, Цель изобретения — повышение точности измерений вибрационных характеристик в условиях изменения мощности отраженного сигнала путем учета этих изменений. Автогенератор 1, первый 2 и второй

3 направленные ответвители и антенна 4 образуют чувствительный элемент вибрации. Управляемый усилитель 6 учитывает изменение мощности отраженного сигнала по величине сигнала с выхода измерителя 5 мощности. Блок 7 преобразования определяет измеряемый параметр. 1 ил.

1642260 ра 12 подключен к второму входу 45

55

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования динамических вибрационных характеристик различных объектов, в частности изделий микроэлектроники, радиоволновым методом неразрушающего контроля, Цель изобретения — повышение точности измерений вибрационных характеристик в условиях изменения мощности отраженного сигнала путем учета этих изменений. . На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для измерения вибрационных характеристик.

Устройство для измерения вибрационных характеристик содержит последовательно соединенные автогенератор 1, первый направленный ответвитель 2, второй направленный ответвитель 3 и антенну

4, последовательно соединенные измеритель 5 мощности, управляемый усилитель 6 и блок 7 преобразования. амплитудный детектор 8, вход которого roäêëþ÷åí к второму выходу первого направленного ответвителя 2, выход амплитудного детектора 8 подключен к второму входу управляемого усилителя 6, последовательно соединенные задающий генератор 9 и вибростенд 10, выход блока 7 преобразования подключен к входу задающего генератора 9, второй выход которого подключен к второму входу блока 7 преобразования. Измеряются вибрационные характеристики объекта 11.

Блок 7 преобразования может содержать последовательно соединенные следящий фильтр 12, квадратор 13, перемножитель 14, первый ключ 15 и регистратор 16, второй ключ 17, включенный между входом регистратора 16 и вторым входом перемножителя 14, третий ключ 18, включенный между входом и выходом квадратора 13. Второй выход следящего фильтперемножителя 14. Первый и второй входы следящего фильтра 12 являются соответственно первым и вторым входами блока 7 преобразования, выходом которого является выход регистратора 16.

Устройство работает следующим образом.

Автогенератор 1, функционирующий в режиме затягивания частоты, генерирует

СВЧ-сигнал, который с помощью антенны 4 в виде узкого луча направляют на вибрирующий исследуемый объект 11, установленный на вибростенде 10. В результате взаимодействия на нелинейной проводимости автогенератора прямого и промодули5

40 рованного по фазе отраженного сигналов возникает затягивание и синхронизация частоты излучения, Автогенератор 1 переходит в режим чувствительного элемента вибрации исследуемого объекта 11. Через второй выход первого направленного ответвителя 2 высокочастотный сигнал, промодулированный по амплитуде и частоте, поступает на вход амплитудного детектора 8, На выходе амплитудного детектора 8 выделяется огибающая СВЧ-сигнала, которая характеризует зависимость уровня вибрационного воздействия от частоты возбуждения. В зависимости от изменений расстояния между антенной 4 и исследуемым объектом 11, а также частоты его возбуждения, мощность отраженных сигналов и калибровка эталонных уровней будут изменяться. Для компенсации таких изменений используют тракт обратной связи, включающий второй направленный ответвитель 3, измеритель 5 мощности и управляемый усилитель.6. С второго выхода направленного ответвителя

6 (развязка между отраженным и прямым сигналами не хуже 30 дБ.) отраженный сигнал поступает на вход измерителя 5 мощности, который измеряет его величину. С выхода измерителя 5 мощности напряжение поступает пропорциональное уровню отраженного сигнала на первый вход управляемого усилителя 6, уровень усиления которого устанавливают при калибровке. При изменении мощности отраженного сигнала возникает сигнал ошибки между эталонным (откалиброванным) и текущим значениями вибросмещения и происходит изменение коэффициента передачи управляемого усилителя 6.

Устройство для измерения вибрационных характеристик работает в режиме измерителя вибросмещения, виброскорости и виброускорения, В режиме измерителя вибросмещения второй ключ 17 замкнут, первый и третий ключи 15 и 18 разомкнуты, Сигнал с выхода управляемого усилителя 6 поступает на первый вход следящего фильтра 12, а затем на вход регистратора 16. С помощью выходного сигнала регистратора

16, синхронизируют скорость сканирования частоты задающего генератора 9. Напряжение выходного сигнала задающего генератора 9 используют для возбуждения вибростенда 10 и для синхронизации частоты возбуждения с частотой основной гармоники следящего фильтра 12. Следящий фильтр 12 обеспечивает отстройку частоты основной гармоники измеряемого сигнала от побочных частот. В режиме измерителя виброскорости первый и третий ключи 15 и

1642260

Составитель В. Козлов

Редактор Ю. Середа Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С. Черни

Заказ 1138 Тираж 320 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

18 замкнуты, а второй ключ 17 разомкнут.

Напряжение сигнала с второго выхода следящего фильтра l2 подается на второй вход перемножителя 14, на первый вход которого с первого выхода следящего фильтра 12 поступает сигнал постоянного напряжения, уровень которого пропорционален частоте вибрации. В режиме измерителя виброускорения первый ключ 15 замкнут, а второй и третий ключи 17 и 18 разомкнуты. Напряжение сигнала вибрации с второго следящего выхода фильтра 12 подают на второй вход перемножителя 14, на второй вход которого с выхода квадратора 13 поступает сигнал постоянного напряжения, уровень которого пропорционален квадрату частоты вибрации.

Использование предлагаемого устройства в режимах измерителя виброскорости или виброускорения при проведении экспресс-контроля с постоянными значениями виброскорости или виброускорения по столу вибростенда дает возможность осуществлять калибровку эталонных уровней управляемого усилителя непосредственно в единицах виброскорости или виброускорения.

Формула изобретения

Устройство для измерения вибрационных характеристик, содержащее СВЧ-автогенератор, первый и второй направленные

5 ответвители, антенну. подключенную к первому выходу второго направленного ответвителя, амплитудный . детектор, подключенный к второму выходу первого направленного ответвителя, вибростенд, о т10 лича ющееся тем,что,с целью повышения точности, оно снабжено последовательно соединенными измерителем мощности, управляемым усилителем и блоком преобразования и задающим генератором, выход

15 СВЧ-автогенератора подключен к входу первого направленного ответвителя, первый выход которого подключен к входу второго направленного ответвителя, второй выход которого подключен к входу измери20 теля мощности, выход амплитудного детектора подключен к вто рому входу управляемого усилителя, первый выход задающего генератора подключен к входу вибростенда, выход блока преобразования

25 подключен к входу задающего генератора, второй выход которого подключен к второМу входу блока преобразования.