Система для контроля жесткости упругих элементов

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик (is)983479 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 1208В1 (21) 3330345/29-33

Р УД К з с присоедииеннем заявки М

G 01 М 5/00

Государственный аомнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет (53) YQt 539. 3 (088. 3) Опубликовано 23.1282. Бюллетень 14<2 47

Дата опубликования описания 23. 12.82

С. И. Андреев, A. Н. Черничин, Г . Н. Фролов и A. A. Самойлов

I (72) Авторы изобретения с

Научно-исследовательский и конс руКторско-технологический институт теплоэнергетического приборостроения- -,...: (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЖЕСТКОСТИ

УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ

25

Изобретение относится к контроль. но-измерительной технике и может использоваться для контроля жесткости упругих элементов.

Известно устройство для определения характеристик упругих элементов, включающее инерционный элемент, взаимодействующий с установленным на станине контролируемым упругим элементом, обмотку и постоянный магнит, усилитель, генератор, частотомер 1 ).

Недостатками этого устройства является то, что оно не обеспечивает автоматизации процесса контроля жесткости, предусматривает ряд ручных опе- » раций и обладает, вследствие этого, низкой производительностью.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система контроля жесткости упругих элементов, содержащая инерционный элемент, взаимодействующий с контролируемым упругим элементом, два индукционных датчика, магниты которых закрепленына инерционном элементе, причем об.мотка nepsoro индукционного датчика подключена к входу усилителя, выход которого через последовательно соединенные преобразователь частоты, . блок линеаризацйи подключен к блоку индикации (" 21.

Однако в известном устройстве не предусмотрена стабилизация амплитуды автоколебаний, что ведет к снижению точности и производительности контроля. Снижение точности контроля при отсутствии устройства стабилизации амплитуды автоколебаний объяс" няется тем, что при изменении добротности колебательной системы (например, при переходе к контролю другого типоразмера упругого элемента) изменяется амплитуда автоколебаний, что приводит или к затуханию колебаний при уменьшении добротности, или к черезмерному возрастанию амплитуды автоколебаний, приводящему к отрыву инерционного элемента от упругого элемента — при увеличении добротности. Необходимость тщательной ручной установки амплитуды автоколебаний снижает производительность контроля.

Целью изобретения является повыяение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что система для контроля жесткости упругих элементов, содержащая инерционный элемент, взаимодействующий с контролируемым упругим элементом, 9834/9

Система работает следующим образом.

Инерционный элемент 1 совершает механические колебания на контролируемом упругом элементе 2 с частотой

f, пропорциональной корню квадратному из жесткости упругого элемента 2, при этом магнит 3, закрепленный на

65 два индукционных датчика, магниты которых закреплены на инерционном элементе, причем обмотка первого индукционного датчика подключена к входу усилителя, выход которого через последовательно соединенные 1 преобразователь частоты, блок линеаризации подключен к блоку индикации снабжена устройством стабилизации, состоящим из усилителя, аналогового запоминающего блока, усилителя-форми- 10 рователя и дифференцирующей цепи, причем выход усилителя подключен к одним из входов усилителя и аналогового запоминающего блока и к: входу усилителя-формирователя, выход 15 которого через дифференцируюшую цепь соединен с другим входом аналогового запоминающего блока, выход которого подключен к другому входу усилителя, выход которого соединен с обмоткой второго индукционного датчика.

На чертеже представлена блок-схема системы.

Система контроля жесткости упругих элементов включает инерционный элемент 1, взаимодействуюший с контролируемым упругим элементом 2, два постоянных магнита 3 и 4, закрепленных на инерционном элементе 1, две обмотки 5 и б, взаимодействующие с постоянными магнитами 3 и 4, усилитель 7, на входе которого включена первая обмотКа 5, преобразователь 8 частоты, блок 9 линеаризации, блок 10 индикации контролируемой жесткости и устройство 11 стабилизации амплитуды автоколебаний.

Устройство 11 стабилизации амплитуды автоколебаний содержит управляемый однополярный усилитель 12, аналоговое запоминающее устройство 13, 40 усилитель-формирователь 14 и дифференцирующую цепь 15, причем выход усилителя 7 автогенератора соединен с информационным входом аналогового запоминающего блока 13, первым вхо- 45 дом управляемого однополярного усилителя 12 и входом усилителя-формирователя 14, выход усилителя-формирователя 14 соединен через дифференцирующую цепь 15 со стирающим входом аналогового запоминающего. блока 13, выход аналогового запоминающего блока 13 соединен с вторым входом управляемого однополярного усилителя 12, а на выходе управляемого однополяр„ного усилителя 12 включена вторая обмотка б. инерционном элементе, наводит в обмотке 5 ЭДС напряжение, поступающее на вход усилителя 7. Выходное напряжение усилителя 7 подается в последовательную цепь: преобразователь 8 частоты — блок 9 линеаризации — блок 10 индикации, с выхода блока индикации считывается информация о жесткости упругого элемента. Кроме того, напря жение, амплитуда которого пропорциональна амплитуде автоколебаний, с выхода усилителя 7 подается в устройство 11 стабилизации амплитуды колебаний, выходное напряжение которого поступает на обмотку б, взаимодействующую с магнитом 4,.при этом возникает раскачивающее усилие, возбуждающее механические колебания инерционного элемента 1 на упругом элементе 2, пропорциональные напряжению. Инерционный элемент 1 с магнитами 3 и 4, упругий элемент 2, обмотки 5 и б, усилитель 7 и устройство 11 стабилизации амплитуды автоколебаний образуют автоколебательную систему. Для стабилизации амплитуды механических колебаний инерционного элемента 1 на упругом элементе 2 необходимо, чтобы блок стабилизации амплитуды автоколебаний обеспечил обратную зависимость раскачивающего усилия от амплитуды механических колебаний, для чего амплитуда напряжения устройства стабилизации должна уменьшаться при увеличении амплитуды автогенератора и, соответственно. увеличиваться при уменьшении амплитуды.

Устройство стабилизации амплитуды колебаиий работает следующим образом.

Напряжение подается на первый вход управляемого однополярного усилителя

12, информационный вход аналогового запОминающего блока 13 и в последовательную цепь усилитель-формирователь

14 — дифференцирующая цепь 15. Управляемый однополярный усилитель 12 выполнен таким образом, что он реагирует только на одну полуволну напряжения, и зависит от напряжения, подаваемого на второй (управляющий) вход усилителя с аналогового запоминающего блОка 13. Во время отрицательной полуволны напряжение равно нулю, а напряжение в аналоговом„запоминающем блоке перезайисывается: в начале отрицательной полуволны напряжение в последовательной цепи усилитель-формирователь 14 — дифференцирующая цепь

15 вырабатывается импульс напряжения, который поступает на стирающий вход аналогового запоминающего блока 13, при этом напряжение, подаваемое на другой вход усилителя блока 13 стирается (уменьшается по абсолютной величине), после чего аналоговый запоминающий блок 13 запоминает максимальное по абсолютной величине на983479

Формула изобретения

Составитель A. Кузнецов

Редактор О. Юрковецкая Техред Т.Маточка Корректор А. Лзятко

Заказ 9895/47 Тираж 887

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 пряжение во время его отрицательной полуволны и хранит до прихода очередного отрицательного импульса.

Система для контроля. жесткости упругих элементов позволит существенно сократить время и увеличить точность контроля за счет стабилизации амплитуды автоколебаний, I

Система для контроля жесткости уп ругих элементов, содержащая инерцион ный элемент, взаимодействующий с контролируемым упругим элементом, два индукционных датчика, магниты которых закреплены на инерционном элементе, причем обмотка первого индукционного датчика подключена к входу усилителя, выход которого через последовательно соединенные преобразователь частоты, блок линеаризации подключен к блоку индикации, отличающаяся тем, что, с целью повншения точности контроля, она снабжена устройством стабилизации, состоящим из усилителя, аналогового запоминающего блока, усилителяформирователя и дифференцирующей цепи, причем выход усилителя подключен к одним из входов усилителя и аналого. вого запоминающего блока и к входу усилителя-формирователя, выход которого через дифференцирующую цепь со10 единен с другим входом аналогового запоминающего блока, выход которого подключен к другому входу усилителя, выход которого соединен с обмоткой второго индукционного датчика. !

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СИЛ 9 3232102, кл. 73-161, 1976.

2О 2. Черничин A. Н. Вибрационно-час.тотный прибор для измерения жесткости сильфонов. — "Приборы и системы управления". 1974, 9 11, с. 46-47.