Устройство для измерения и регистрации амплитудно-частотных характеристик вибрации объектов

(61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 2709?6 (21) 2406596/18-21 с нрисоединением заявки %— (23) Приоритет (Я) М. Кл.

С 01 Р 27/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретении и открытий (53) УД 621. 317. 6 (088. 8) Опубликовано 250279.Бктллетень № 7

Дата опубликования описания 250279 (72) Авторы изобретения

И.N.Sëàæåíêîâ, P.А.Ветлов, Э.С.Костин, И.Д.Самсонов и A.Ð.Ñâèðè oâ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ

АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

ВИБРАЦИИ ОБЬЕКТОВ

Изобретение относится к радиоизмерениям.

Известно устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) вибрации объектов, содержащее генератор качающейся частоты, входной делитель, блок синхронизации,цифровой измеритель амплитуды и частоты, запоминающее устройство„ весовой регистр, вентили, реверсивные счетчики,to триггеры знака, блок индикации и программно-коммутирующее устройство (1).

Однако такое устройство отличается сложностью.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее генератор качающейся частоты, выход которого .подключен к первому входу блока измерения текущей частоты генератора качающейся частоты и к входу вибростенда с испытуемым объектом, на котором установлены вибродатчики, выходы которых через блок фильтров нижних частот соединены с входами многоканального блока выделения огибающих, выходы которого подключены к соответствующим входам аналогоцифрового преобразователя, регистратор и блок управления, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входами управления многоканального блока выделения огибающих, аналого-цифрового преобразователя, и с вторым входом блока измерения текущей частоты генератора качающейся частоты (2).

Для повьпаения точности измерений в устройство, содержащее генератор качающейся частоты, выход которого подключен к первому входу блока измерения текущей частоты генератора качающейся частоты и к входу вибростенда с испытуемым объектом, на котором установлены вибродатчики, выходы которых через блок фильтров нижних частот соединены с входами многоканального блока выделения огибающих, выходы которого подключены к соответствующим входам аналогоцифрового преобразователя, регистратор и блок управления, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входами управления многоканального блока выделения огибающих, аналого-цифрового преобразователя и с вторым входом блока измерения текущей частоты генератора качающейся частоты, введены многоканальный блок сравнения частот, 648918 логический элемент ИЛИ и генератор интервалов, причем выходы блока фильтров нижних частот соединены с информационными входами многоканального блока сравнения частот, два его входа управления подключены соответственно к выходу генератора качающейся частоты и четвертому выходу блока управления, входы логического элемента ИЛИ соедийены соответственно с выхОдом блока измерения текущей частоты генератора качающейся частоты, 3Q выходом многоканального блока сравнения частот и первым выходом аналогоцифрового преобразователя, второй выход которого через генератор интервалов соединен с входом блока управ- l5 ления, а выход логического элемента

ИЛИ соединен с входом регистра.. ! структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже. 28

Устройство содержит генератор качающейся частоты 1, вибростенд 2 с испытуемым объектом 3, вибродатчики

4-7, блок 8 фильтров нижних частот, многоканальный блок 9 выделения огибающих, блок 10 измерения текущей частоты генератора качающейся частоты, многоканальный блок 11 сравнения частоты 11, аналого-цифровой преобразователь 12, логическ и элемент ИЛИ

13,,генератор 14 интервалов, блок

15 управления, регистратор 16.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Генератор качающейся частоты 1 возбуждает вибростенд 2, механические колебания которого воздействуют на испытуемый объект 3. Аналоговые сигналы с вибродатчиков 4-7, расположенных в заданных точках объекта, в виде переменных электрических напря-40 жений фильтруются блоком 8 фильтров нижних частот с фиксированной частотой среза, равной верхней граничной частоте анализируемого частотного поддиапазона, и поступают на входы 45 многоканального блока 9 выделения огибающих. Предварительная фильтрация обеспечивает помехоустойчивость устройства.

В многоканальном блоке 9 выделе- 50 ния огибающих огибающие выделяются в каждом из каналов поординатно, т.е. непрерывная огибающая, представляющая собой аналог АЧХ, описывается дискретными отсчетами.

Ординаты огибающей измеряются как максимальные значения мгновенных величин откликов за фиксированный интервал измерения, задаваемый с помощью . генератора интервалов. Таким образом, с помощью генераторов 14 интервалов цикл измерения АЧХ делится на интервалы измерения.

Выделенные ординаты по каждому измерительному каналу запоминаются в многоканальном блоке 9 выделения @» огибающих в виде уровней эдектрического напряжения, а в конце интервала измерения поканально преобразуется в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя 12 по командам, вырабатываемым блоком 15 управления. Длительность интервала измерения можно ступенчато изменять, выбирая требуемое значение в зависимости от скорости качания частоты и колебательных характеристик (добротностей) элементов и узлов исследуемого объекта, определяющих скорость изменения огибающей.

Одновременно с ординатами огибающих в течение интервала измерения измеряется текущая частота с помощью

5лока 10 измерения текущей частоты задающего генератора и результат в виде цифрового кода частоты запоминается.

В связи с ограниченной мощностью реального вибростенда и нелинейными эффектами в тракте его возбуждения при моногармоническом возбуждении испытательный сигнал фактически является полигармоническим.

Если собственные частоты колебаний отдельных элементов или узлов исследуемого объекта совпадают с частотами гармоник испытательного сигнала, происходит возбуждение их колебаний на частотах, кратных частоте генератора качающейся частоты.

Чтобы отличить возбуждение на основном тоне испытательного сигнала от возбуждения на гармониках, в устройстве производится сравнение частот откликов с частотой испытательного сигнала по всем измерительным каналам с помощью многоканального блока 11 сравнения частот.

Результаты сравнения частот в виде цифровых кодов запоминаются по каждому измерительному каналу.

Отношение частот измеряется также в течение данного интервала измерения.

По окончании интервала измерения по командам, поступающим от блока управления, начинается поканальное ситывание зарегистрированных в течение интервала измерения аналоговых значений ординат огибающих и преобразование их в цифровой код.

Параллельные цифровые коды ординат огибающих в виде импульсов электрического напряжения поступают на входы регистратора 16 или вводятся непосредственно в оперативное запоминающее устройство через логический элемент

ИЛИ 13 °

Кодам ординат огибающих предшествует цифровой код текущей частоты генератора качающейся частоты, который считывается из блока измерений текущей частоты генератора и через логический элемент ИЛИ 13 поступают для регистрации на регистратор 16.

Одновременно с кодами ординат оги648918 бающих по каждому каналу через логический элемент ИЛИ регистрируются на регистраторе коды отношений частот откликов к частоте испытательного сигнала, которые по командам блока управления считываются из блока

10 измерения текущей частоты генератора качающейся частоты.

После преобразования аналогоцифровым преобразователем ординатов.огибающей по последнему измерительному каналу с его выхода на вход генератора 14 интервалов поступает команда Конец преобразования, по которой этот генератор начинает формировать новый интервал измерения, а блок управления выдает команду Стирание, и результаты измерения параметров АЧХ в прошедшем интервале измерения стираются.

Формула изобретения

Устройство для измерения и регистрации амплитудно-частотных характеристик вибрации объектов, содержащее генератор качающейся частоты, выход которого подключен к первому входу блока измерения текущей частоты генератора качающейся частоты и входу вибростенда с испытуемым .объектом, на котором установлены вибродатчики, выходы которых через блок фильтров нижних частот соединены с входа.ми многоканального блока выделения огибающих, выходы которого подключены к соответствующим входам аналогоцифрового преобразователя, регистратор и блок управления, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входами управления многоканального блока выделе:ния огибающих, аналого-цифрового преобразователя и с вторым входом блока измерения текущей частоты генератора качающейся частоты, о т л и— б ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены многоканальный блок сравнения частот, логический элемент

ИЛИ и генератор интервалов, причем

10 выходы блока фильтров нижних частот соединены с информационными входами многоканального блока сравнения частот, два его входа управления подключены соответственно к выходу генеращ тора качающейся частоты и четвертому выходу блока управления, входы логического элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом блока измерения текущей частоты генератора качающейся частоты, выходом многока— нального блока сравнения частот и первым выходом аналого-цифрового преобразователя, второй выход которого через генератор интервалов соединен с входом блока управления, а 5 выход логического элемента ИЛИ соединен с входом регистратора.

И=точники информации, принятые во внимание при экспертизе

З0 1. Авторское свидетельство СССР

9 464846, М.кл G 01 R 23/00, 01.02.74.

2. Авторское свидетельство CCCP

9 433375, М.кл. С 01 И 7/00, 35 24.03.72.

648918

Составитель В.Егорова

Техред С. Мигай Корректор A.Ãðèöåíêî

Редактор Н.Данилович

Заказ 548/42 Тираж 696 Подписное

gHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул. Проектная, 4