CS218620B1 - Zariadenie na automatické určovanie parametrov frekvenčnej charakteristiky rozkpiitaných experimentálnych objektov - Google Patents

Abstract

Vynález rieši automatické stanovenie parametrov frekvenčnej charakteristiky rozkmitaných experimentálnych objektov rezonančnou metodou. Svoje uplatnenie nájde pri operatívnom nedeštruktívnom posudzovaní kvality stavebnýchmateriálov. Frekvenčné charakteristiky skúšaných vzoriek vo velkej miere charakterizujú fyzikálny stav skúšaných materiálov. Na ich určenie je potřebné vo zvolenom kmitočtovom rozsahu stanovit’ parametre kmitania. Pri spojitom harmonickom budení meraného objektu v dostatočne širokom frekvenčnom pásme po samočinnom vyhíadaní oblasti rezonancie, sa namerané údaje spracúvajú a zobrazujú na displayi kalkulátora. Kalkulátor naviac z predbežne zistených údajov umožňuje počítat’ dalšie parametre meraných vzoriek (napr. modul pružnosti, log. dekrement tlmenia a pod.). Zariadenie podfa vynálezu komplexně rieši problematiku automatického nedeštruktívneho zisťovania akosti prevažne stavebných materiálov, ale jeho uplatnenie nájdu všetky odvetvia, ktoré študujú fyzikálně vlastnosti pevných látok.

Description

3

Predmetom vynálezu je zariadenie na automa-tické určovanie parametrov frekvenčnej charakte-ristiky rozkmitaných experimentálnych objektov,pri ich spojitom harmonickom budení.

Na stanovenie rezonančného dynamického mo-dulu pružnosti vyšetřovaného objektu je potřebnépoznať jeho rezonančnú frekvenciu, ktorá sa stano-vuje hTadaním maximálnehó rozkmitu objektu priručnom přelaďovaní frekvencie budiacej sily. Akoindikačně zariadenie sa používá osciloskop, zapiso-vač, připadne voltmeter, ktorý zosilnený signál zosnímača indikuje. Taký to spósob merania má radř nevýhod. Presnosť merania je závislá na subjektiv-ných vplyvoch. Pri opakovaných meraniach zistenéodchýlky predstavujú 5 —10 %. Chyby sú spravidlaspósobené obtiažnosťou rovnoměrného prelaďo-vania pri velmi strmých rezonančných charakteris-tikách meraných objektov. Chyba stanovenia šířkyrezonančnej charakteristiky pri poklese o 3 dB jeešte váčšia. Merania sú zdíhavé, pretože extrémy sahfadajú v celom preladovanom pásme. Neefektiv-ně vibrovanie skúšaných objektov mimo rezonanč-ného pásma zbytočne predlžuje čas potřebný nameranie rezonančnej charakteristiky meraného objektu.

Uvedené nedostatky odstraňuje zariadenie naautomatické určenie parametrov frekvenčnýchcharakteristik rozkmitaných experimentálnych ob-jektov pri ich spojitom harmonickom budení priktorom sa namerané údaje spracúvajú a zobrazujúna displayi kalkulátora po samočinnom vyhíadaníoblasti rezonancie podTa vynálezu, ktorého podsta-tou je, že výstup snímacieho zariadenia je spojenýso vstupom detektora, ktorého riadený vstup jespojený s prvým výstupom riadiacej jednotky ;a výstup s prvým vstupom komparátora a sovstupom analógovej památi, ktorej výstup je přive-dený na druhý vstup komparátora, pričom jehoriadený vstup je spojený s druhým výstupomriadiacej jednotky a třetí výstup riadiacej jednotkyje spojený s riadeným vstupom analógovej památia súčasne výstup komparátora je spojený sovstupom integrátora, ktorého riadený vstup jespojený so štvrtým výstupom riadiacej jednotky í a súčasne jeho výstup so vstupom prevodníkai napátie — frekvencia, ktorého výstup ide na vstup * zosilňovača, ktorý má výstup spojený s budiacim 1zariadením a riadený vstup zosilňovača spája piatyvýstup riadiacej jednotky, pričom výstup prevodní-ka napátie — frekvencia je tiež spojený s frekvenč-ným čítačom, ktorého riadený vstup je spojený sošiestym výstupom riadiacej jednotky, ktorá másvoj siedmy výstup spojený s kalkulátoronr.

Zautomatizovanie celého procesu získavaniaúdajov o rezonančnej charakteristike rozkmita-ných objektov prináša rad výhod. Prelaďovaniefrekvencie je rovnoměrné a v okolí rezonančnéhokmitočtu dostatočne pomalé, čo umožňuje spoTah-livo určovat’ i velmi strmé rezonančně charakteris-tiky. Prelaďovanie mimo tohto okolia prebieharýchlo, čím sa trvanie akustického efektu naobsluhujúci personál zredukuje na nevyhnutné 218620 minimum. Sú odstránené všetky subjektivné vply-vy člověka na merací proces, ktoré by mohliskresfovať výsledky. V rozsahu 1000 až 10 000 Hzchyba merania nepřesahuje 0,01 %, pričom časpotřebný na zmeranie jedného objektu sa skráticca desatnásobne. Pri niekoíkonásobnom opako-vaní merania tohto istého objektu, meracie zaria-denie umožní získat’ prakticky nemeniace sa vý-sledky.

Na priloženom obrázku je znázorněné zariade-nie podfa vynálezu. V lávej časti jednotlivýchblokov sú vstupy, v právej výstupy a v spodnej častiblokov 2, 3, 4, 6, 8, 9,10, sú znázorněné riadiacevstupy resp. výstupy. Výstup snímacieho zariadenia 1 je spojený sovstupom detektora 2, ktorého riadený vstup jespojený s prvým výstupom riadiacej jednotky 10a výstup s prvým vstupom komparátora 3 a sovstupom analógovej památi 8, ktorej výstup je ,přivedený na druhý vstup komparátora 3, pričom jeho riadený vstup je spojený s druhým výstupomriadiacej jednotky 10, pričom výstup riadiacejjednotky 10 je spojený s riadeným vstupom analó-govej památi 8. Súčasne výstup komparátora 3 je ‘ spojený so vstupom integrátora 4, ktorého riadený* vstup je spojený so štvrtým výstupom riadiacejjednotky 10 a súčasne jeho výstup so vstupomprevodníka 5 napátie — frekvencia, ktoréhp výstupide na vstup zosilňovača 6, ktorý má výstup spojenýs budiacim zariadením 7. Riadený vstup zosilňova-ča 6 spája piaty výstup riadiacej jednotky 10,pričóm výstup prevodníka 5 napátie — frekvenciaje tiež spojený s frekvenčným čítačom 9, ktoréhoriadený vstup je spojený so šiestym výstupomriadiacej jednotky 10, ktorá má svoj siedmy výstup spojený s kalkulátorom 11. ' > , Budiace zariadenie 7 vnucuje skúšanému objek-j tu harmonicky sa meniacu silu. Na jeho vstupjiprichádza sinusový signál ž prevodníka 5 napátiej frekvencia, zosilnenom v zosilňovači 6. Kmitanieexperimentálneho objektu snímá snímacie zaria-denie 1, z ktorého signál sa vedie na vstupdetektora 2, ktorý vytvára obálku striedavéhosignálu a signalizuje riadiacej jednotke dosiahnutieprahového napátia. Výstupné napátie z detektorasa vedie na jeden vstup komparátora 3 a cezanalógovú pamáť 8 na jeho druhý vstup. V analó-govej památi 8 je zaznamenané napátie z vopredstanoveného bodu na rezonančnej charakteristikeako poměr k jej maximu. Pri spátnom přelaďovaníkomparátor 3 zaznamená změnu, ktorá dá povelintegrátoru 4 o znamienku směrnice lineárně sameniaceho napátia, ktoré sa v ňom vyrába. Lineár-ny priebeh napátia z integrátora 4 sa vedie na vstupprevodníka 5 napátie — frekvencia. Údaj o híada-nej frekvencii frekvenčnej charakteristiky skúša-ného objektu sa zaznamená vo frekvenčnom čítači9, na ktorého vstup prichádza nameraná hodnotafrekvencie z výstupu prevodníka 5 napátie — frek-vencia. Tento údaj sa zobrazí na displayi kalkuláto-ra 11. Spoluprácu medzi frekvenčným čítačom9 a kalkulátorom 11 sprostredkúva riadiaca jed-

Claims (1)

1. 4 notka 10. Kalkulátor 11 ďalej umožňuje vypočítat’ďalšie údaje o meranom objekte. Riadiaca jednot- PREDMET Zariadenie na automatické určovanie paramet-rov frekvenčnej charakteristiky rozkmitaných ex-perimentálnych objektov pri ich spojitom harmo-nickom budení, pri ktorom sa namerané údajespracúvajú a zobrazujú na displayi kalkulátora posamočinnom vyhfadaní oblasti rezonancie, vyzna-čujúce sa tým, že výstup snímacieho zariadenia (1)je spojený so vstupom detektora (2), ktoréhoriadený vstup je spojený s prvým výstupom riadia-cej jednotky (10) a výstup s prvým vstupomkomparátora (3) a so vstupom analógovej památi(8), ktorej výstup je přivedený na druhý vstupkomparátora (3), pričom jeho riadený vstup jespojený s druhým výstupom riadiacej jednotky(10) a třetí výstup riadiacej jednotky (10) je 218620 ka 10 ďalej zabezpečuje vzájomnú spoluprácumedzi jednotlivými blokmi. VYNÁLEZU spojený s riadeným vstupom analógovej památi (8)a súčasne výstup komparátora (3) je spojený sovstupom integrátora (4), ktorého riadený vstup jespojený so štvrtým výstupom riadiacej jednotky(10) a súčasne jeho výstup so vstupom prevodníka(5) napátie — frekvencia, ktorého výstup ide navstup zosilftovača (6), ktorý má výstup spojenýs budiacim zariadením (7) a riadený vstup zosilfto-vača (6) spája piaty výstup riadiacej jednotky (10),pričom výstup prevodníka (5) napátie — frekvenciaje tiež spojený s frekvenčným čítačom (9), ktoréhoriadený vstup je spojený so šiestym výstupomriadiacej jednotky (10), ktorá.má svoj siedmyvýstup spojený s kalkulátorom (11). výkres