DE2002633C3 - Measuring arrangement for automatic and continuous measurement of the damping behavior - Google Patents

Measuring arrangement for automatic and continuous measurement of the damping behavior

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DE2002633C3
DE2002633C3 DE19702002633 DE2002633A DE2002633C3 DE 2002633 C3 DE2002633 C3 DE 2002633C3 DE 19702002633 DE19702002633 DE 19702002633 DE 2002633 A DE2002633 A DE 2002633A DE 2002633 C3 DE2002633 C3 DE 2002633C3
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Jun. Henry A Ambrose Los Altos Calif. CoIe (V.StA.)
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National Aeronautics and Space Administration NASA
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßanordnung zur selbsttätigen und fortlaufenden Messung des Dämpfungsverhaltens eines durch Zufallschwingungen beanspruchten Meßobjektes zwecks Feststellung der Ermüdungsgrenze während eines zu überwachenden Betriebsablaufes.The invention relates to a measuring arrangement for automatic and continuous measurement of the Damping behavior of a test object stressed by random vibrations for the purpose of determining the Fatigue limit during an operational process to be monitored.

Wenn Körper willkürlichen Kräften ausgesetzt werden, werden gewisse innere Schwingungen im Körper aufgebaut, wenn er versucht, die ihm erteilte Energie zu absorbieren. In einigen Fällen kann die ihm erteilte Energie seine physikalischen Grenzen überschreiten und ein Ermüdung einleiten, die zum Versagen des Körpers führt. Optimal sind Körper, die gewissen Arten von Spannungen und Beanspruchungen ausgesetzt werden sollen, mit einer geeigneten Verstärkung in denjenigen Bereichen versehen, die einem Versagen zufolge induzierter innerer Schwingungen unterworfen sind. Jedoch wird in den meisten Fällen eines Versagens erst durch Anwendung eines Verfahrens, bei dem der Körper aufgeschnitten und dann untersucht wird, festgestellt, was zur Zerstörung des Körpers geführt hat.When bodies are subjected to voluntary forces, certain internal vibrations are created in the Body built up when it tries to absorb the energy given to it. In some cases this can be him given energy exceed its physical limits and induce fatigue that leads to failure of the body. Bodies that are exposed to certain types of tension and stress are optimal should be provided with a suitable reinforcement in those areas that are susceptible to failure are subject to induced internal vibrations. However, in most cases it will be a failure only by using a procedure in which the body is cut open and then examined, established what led to the destruction of the body.

Zur Ermittlung von Dauerfestigkeitskurven von Probekörpern bei statischer Beanspruchung ist es bekannt (Maschinenbautechnik 1962, S. 593ff), Probekörper auf einem Schwingtisch mit Hilfe eines Zufallsgenerators zu erregen und jeweils die Zahl der Schwingungen bis zum Auftreten von Haarrissen zu ermitteln. Durch Auswertung einer Vielzahl derartiger Versuche an einander entsprechenden Probekörpern kann schließlich eine Aussage über die wahrscheinliche Zahl der Lastwechsel bei einer angenommenen Belastung gemacht werden. Aussagen über die Ermüdungsgrenze eines beanspruchten Körpers bereits währ end der Belastung sind jedoch nicht möglich.
■ ο Bei einer weiteren bekannten Meßanordnung (Materialprüfung 1966, S. 262ff) wird zur Verringerung des meßtechnischen Aufwands vorgeschlagen, ein Magnetbandgerät mit einem Rechner zu kombinieren.
To determine fatigue strength curves of test specimens under static load, it is known (Maschinenbautechnik 1962, p. 593ff) to excite test specimens on a vibrating table with the aid of a random generator and to determine the number of vibrations until hairline cracks occur. By evaluating a large number of such tests on corresponding test specimens, a statement can finally be made about the probable number of load changes with an assumed load. However, it is not possible to make statements about the fatigue limit of a stressed body during the exercise.
In a further known measuring arrangement (Materialprüfung 1966, p. 262ff), it is proposed to reduce the measuring effort to combine a magnetic tape recorder with a computer.

Bei einem anderen bekannten Schwingungstestsystem (US-PS 31 57 045) werden Prüflinge mechanischenIn another known vibration test system (US-PS 31 57 045) test objects are mechanical

Beanspruchungen im Audiofrequenzbereich ausgesetztExposed to stresses in the audio frequency range

und in bestimmten Frequenzbereichen untersucht. Auch hier ist keine Aussage über die Ermüdungsgrenze eines beanspruchten Körpers bereits während der Belastung des Körpers möglich.and examined in certain frequency ranges. Again, there is no statement about the fatigue limit of one stressed body is possible even during the stress on the body.

Nach einem bekannten Verfahren zur Messung einer physikalischen Größe mittels eines elektrischen Gerätes (DT-PS 8 37 476) werden mehrere räumlich voneinander getrennt am Prüfling angebrachte Wandler abgetastet und deren Kurvenverläufe gemeinsam auf einer Kathodenstrahlröhre dargestellt. Eine Aussage über die Ermüdungsgrenze des Prüflings kann nicht erhalten werden.According to a known method for measuring a physical quantity by means of an electrical device (DT-PS 8 37 476) several transducers attached to the test object are spatially separated from one another scanned and their curves are shown together on a cathode ray tube. A statement beyond the fatigue limit of the test piece can not be obtained.

Bei einem bekannten Betriebsüberwachungssystem für Luftfahrzeuge (DT-AS 16 23 888) werden die Überlragungswege für die in elektrische Signale umgewandelten Meßwerte mehrfach ausgenutzt, diese Signale in digitale Signale umgewandelt und in quasi-analoger Form angezeigt. Eine Aussage über dieIn a known operational monitoring system for aircraft (DT-AS 16 23 888) the Transmission paths for the measured values converted into electrical signals are used several times, these Signals converted into digital signals and displayed in quasi-analog form. A statement about that

Ermüdungsgrenze des überwachten Luftfahrzeuges ist jedoch nicht vorgesehen.However, the fatigue limit of the monitored aircraft is not provided.

Verschiedene Versuche sind bisher unternommen worden, um Daten zu erhalten, die zur Gestaltung versagungssicherer Ausführungen und/oder zur mitlau-Various attempts have heretofore been made to obtain data necessary for the design fail-safe designs and / or for co-running

fenden Überwachung herangezogen werden können, um einen Vorgang einzuleiten, durch den die angelegten Kräfte aufgehoben oder verringert werden können, die ansonsten eine Beschädigung der Ausführung hervorrufen könnten. Obwohl es viele bekannte Vorrichtungen zum Messen des Ansprechens von Körpern oder Ausführungen auf willkürliche Schwingungen gibt, sind diese so kompliziert, daß eine den Test durchführende Person nicht leicht sagen kann, wann sich aufgrund der erhaltenen Daten eine wesentliche Änderung der Eigenschaften des Körpers oder der Ausführung ergibt. Windkanaluntersuchungen, beispielweise bei Flatterschwingungsuntersuchungen von dynamischen Modellen von Fahrzeugen haben gezeigt, daß Entscheidungen nicht auf der Grundlage der Beobachtung des Zeitverlaufes der betreffenden Größen allein getroffen werden können, da dieser zu kompliziert ist, als daß der Beobachter mehr als den Pegel der Signale interpretieren könnte. Die auftretenden Beanspruchungen sind besonders kritisch nahe den Flatterbereichen, wo Unkenntnis des Trends der Dämpfung und der Frequenz zur Zerstörung führen kann.fenden monitoring can be used to initiate a process through which the created Forces can be eliminated or reduced, which would otherwise cause damage to the design could. Although there are many known devices for measuring the response of bodies or There are explanations for arbitrary vibrations, these are so complicated that one carries out the test The person cannot easily tell when, based on the data received, there has been a significant change in the Properties of the body or the execution results. Wind tunnel investigations, for example for flutter vibration investigations of dynamic models of vehicles have shown that decisions are not based on observation of the vehicle The time course of the relevant variables can be taken alone, since this is too complicated for the Observer could interpret more than the level of the signals. The stresses that occur are particularly critical near the flutter areas where ignorance of the attenuation trend and the Frequency can lead to destruction.

In vielen Fällen werden lediglich Untersuchungen durchgeführt, um später mittels Analyse feststellen zu können, ob die Stabilitätsgrenzen unrichtig bestimmt waren oder ob die Aufzeichnungen nicht lang genug durchgeführt worden waren, um diesen charakteristische Werte zu entnehmen. Außerdem wurden aus Sicherheitsgründen viele Aufzeichnungen langer alsIn many cases, examinations are only carried out in order to determine later by means of analysis whether the stability limits were incorrectly determined or whether the records were not long enough had been carried out in order to obtain characteristic values from them. Also were made out For security reasons, many records are longer than

rforderlich durchgeführt, so daß wertvolle Windkanaleit vergeudet wurde.Required carried out, so that valuable wind tunnel time was wasted.

Es sind auch .Spektralanalysegeräte für mitlaufende /erwendung entwickelt worden, bei denen Dämpfungslaten dadurch erhalten werden können, daß die 3andbreite der Halbwertspunk^· gemessen wird, ledoch erfordert diese Art der Analyse viel Zeit, um jenaue Dämpfungswerte zu erhalten, und sie führt zu unrichtigen Ergebnissen bei nicht linearen Systemen.There are also. Spectral analyzers for concurrent use have been developed in which attenuation laten can be obtained by measuring the bandwidth of the half-value point ^ However, this type of analysis requires a lot of time to obtain the exact attenuation values, and it leads to incorrect results for non-linear systems.

Es sind auch Korrelationsrechner für mitlaufende Verwendung entwickelt worden, bei denen Dämpfungsdaten aus dem Dekrement der Autokorrelationsfunktion erhalten worden. Jedoch geben diese Korrelationsrechner nur die Dämpfung bei der Amplitude des Effektivwerts des willkürlichen Ausgangs oder Zufallsausgangs an. Um Dämpfungswerte bei niedrigeren Amplituden zu erhalten, ist viel Zeit erforderlich, Dämpfungswerte bei höheren Amplituden können nicht erhalten werden. Demgemäß können Korrelationsrechner nur mit linearen Systemen verwendet werden. Weiterhin ist die Genauigkeit der Dämpfungsmessung begrenzt, weil z. B. zwei große Zahlen subtrahiert werden müssen, um eine kleine Zahl zu erhalten, wenn die Dämpfung klein ist.Correlation calculators have also been developed for on-line use in which attenuation data from the decrement of the autocorrelation function been received. However, these correlation calculators only give the attenuation for the amplitude of the Rms value of the random output or random output. To attenuation values at lower It takes a lot of time to obtain amplitudes, but attenuation values at higher amplitudes cannot can be obtained. Accordingly, correlation calculators can only be used with linear systems. Furthermore, the accuracy of the attenuation measurement is limited because, for. B. subtract two large numbers need to be to get a small number when the attenuation is small.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausführungen besteht darin, daß die Dämpfungsanzeigen nicht direkt als elektrische Spannungen erhalten werden, die in einem Steuersystem verwendet werden können.Another disadvantage of the known designs is that the attenuation indicators are not direct as electrical voltages that can be used in a control system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßanordnung zur selbsttätigen und fortlaufenden Messung des Dämpfungsverhaltens eines durch Zufallssschwingungen beanspruchten Meßobjekts zu schaffen, durch welches aus den Meßwerten die Ermüdungsgrenzen des Meßobjekts bereits während des Meßvorgangs festgestellt werden können.The invention is based on the object of a measuring arrangement for automatic and continuous Measurement of the damping behavior of a test object stressed by random vibrations create through which from the measured values the fatigue limits of the test object already during of the measuring process can be determined.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Kombination folgender Merkmale:The task is solved by the combination of the following features:

a) zur Feststellung des Betriebsdämpfungsverhaltens eines Meßobjekts ist jeweils eine durch einen Schalter angesteuerte Meßumformereinrichtung für positive Halbwellen bzw. für negative Halbwellen über jeweils eine Torschaltung und einen Schalter an jeweils einen Meß-Haltestromkreis bzw. zwecks Spannungsvergleich angeschlossen;a) to determine the operational damping behavior of a DUT is in each case one by one Switch controlled measuring transducer device for positive half-waves or for negative half-waves each via a gate circuit and a switch to a measuring / holding circuit or connected for voltage comparison;

b) die Ausgangsspannungen des Meß-Haltestromkreises werden jeweils über Folgeschalter im Takt der Zeitgeberimpulse einer Zeitgebereinrichtung der Gesamtanordnung auf Ausgangsleitungen geschaltet undb) the output voltages of the measuring and holding circuit are in each case via sequence switch in the cycle of the timer pulses of a timer device the overall arrangement switched to output lines and

c) nach Ablauf einer Impulsfolge wird über die Torschaltung der Schalter jeweils abgeschaltet.c) after a pulse sequence has elapsed, the switch is switched off via the gate circuit.

Zur fortlaufenden Mittelwertbildung sind Anordnungen und eine Abtasteinrichtung an die Ausgänge angeschlossen, zur Korrektur des angezeigten Fehlverhaltens der Meßobjekte ist an den Ausgang der Abtasteinrichtung ein auf einen Rechner gestütztes Korrekturnetzwerk am Ort der Meßobjekte vorgesehen. Arrangements and a scanning device are connected to the outputs for continuous averaging connected, to correct the displayed malfunction of the test objects is connected to the output of the Scanning device, a computer-based correction network is provided at the location of the objects to be measured.

Die Ausgangsdaten der Meßanordnung sind zur Bestimmung sicherer Arbeitsbedingungen von Ausrüslungen geeignet und ermöglichen, drohendes Versagen festzustellen. Die Messung wird während des Arbeitens einer Ausrüstung durchgeführt, und die erhaltenen Ausgangssignale können in einem Steuersystem verwendet werden, um gefährliche nicht normale Bcdin gungen selbsttätig zu korrigieren.The output data of the measuring arrangement are used to determine the safe working conditions of equipment suitable and make it possible to determine impending failure. The measurement is made while working equipment and the output signals obtained can be used in a control system in order to automatically correct dangerous abnormal observations.

Bei einer besonderen Anwendung werden durch die Meßanordnung Dämpfungsdekremente verschiedener Luftfahrzeugteile für solche Zeiten ermittelt, in denen willkürliche Eingänge vorhanden sind, beispielsweise während des Rollens beim Landen, beim Starten, während des Flugs durch Turbulenz- oder Wirbelzonen (»der beim normalen Flug unter Grenzschichtbedingungen. Solche willkürlichen Eingänge können auch künstlich unter Verwendung eines Zufallsgenerator erzeugt werden. Das ermittelte Dämpfungsdekrement wird mit einem Standardelement auf einem Zweispuroszilloskop durch den Flugingenieur verglichen. Abweichungen können im Hinblick auf die Ermüdung oder die Verschlechterung der Stabilität interpretiert werden.In a particular application, the measuring arrangement results in different attenuation decrements Determined aircraft parts for those times in which there are arbitrary inputs, for example while taxiing, landing, taking off, during flight through turbulence or eddy zones (»The one during normal flight under boundary layer conditions. Such arbitrary inputs can also artificially generated using a random number generator. The determined damping decrement comes with a standard element on a dual track oscilloscope compared by the flight engineer. Variations can occur in terms of fatigue or the deterioration in stability can be interpreted.

Das ermittelte Dämpfungsdekrementsignal kann auch als Steuersignal in einem elektrischen Steuersystem des Luftfahrzeugs verwendet werden, um in gefährlichen Situationen augenblicklich in einer Zeit, die kürzer als die menschliche Reaktionszeit ist, einen Steuervorgang einzuleiten, beispielsweise bei Annäherung an die sogenannte Flattergrenze. Das ermittelte Dämpfungsdekrement kann auch gespeichert und bei der Wartung des Luftfahrzeugs herangezogen werden.The determined attenuation decrement signal can also be used as a control signal in an electrical control system of the aircraft used to be in dangerous situations instantly at a time that is shorter than the human reaction time to initiate a control process, for example when approaching to the so-called flutter limit. The determined damping decrement can also be saved and at the maintenance of the aircraft.

Die Meßanordnung kann auch bei Flatter- und Schwingungstests an dynamischen Modellen im Windkanal eingesetzt werden, um die für statistische Auswertungen benötigte Aufzeichnungsdauer zu ermitteln, wodurch die Prüf- und die Analysenzeit verringert werden können.The measuring arrangement can also be used for flutter and vibration tests on dynamic models in the wind tunnel be used to determine the recording time required for statistical evaluations, whereby the test and analysis time can be reduced.

Bei Anwendung der Meßanordnung bei der Herstellung bestimmter Teile von Luftfahrzeugen, Automobilen, Raumfahrzeugen u. dgl. können einzelne außerhalb des Standards liegende Teile ausgesondert werden.When using the measuring arrangement in the manufacture of certain parts of aircraft, automobiles, Spacecraft and the like can be discarded individual off-standard parts.

Die Meßanordnung kann auch zur Anzeige des Betriebszustands von in Betrieb befindlichen Systemen herangezogen werden, beispielsweise bei Brücken und Gebäuden, die durch Windbelastungen erregt sind, bei Fahrzeugen, die durch Rauhigkeit der Straße erregt sind usw.The measuring arrangement can also be used to display the operating status of systems that are in operation can be used, for example, in bridges and buildings that are excited by wind loads Vehicles excited by roughness of the road, etc.

Als allgemeines Laboratoriumsgerät kann die Meßanordnung gemäß der Erfindung verwendet werden, um Dämpfung von nichtlinearen und linearen Systemen zu messen. Sie kann auch als Gerät zum Klassifizieren biologischer Proben verwendet werden.As a general laboratory device, the measuring arrangement according to the invention can be used, to measure attenuation of nonlinear and linear systems. It can also be used as a device for classifying biological samples can be used.

Ein Vorteil der Meßanordnung gemäß der Erfindung besteht darin, daß eine Dämpfungsmessung während des Arbeitens des Meßobjekts in Form eines elektrischen Signals erhalten werden kann, das seinerseits als Verfahrenssteuergröße verwendet werden kann. Auch werden Meßwerte schneller und genauer als bei bisher verwendeten Verfahren erhalten, unabhängig davon, ob es sich um lineare oder nichtlineare Systeme handelt.An advantage of the measuring arrangement according to the invention is that a damping measurement during of the operation of the device under test can be obtained in the form of an electrical signal, which in turn is called Process control variable can be used. Measured values are also faster and more accurate than before methods used, regardless of whether the systems are linear or non-linear.

Mit Hilfe der Meßanordnung gemäß der Erfindung können die Wirkungen von nicht-stationären Einflüssen erfaßt und selbsttätig kompensiert werden.With the help of the measuring arrangement according to the invention, the effects of non-stationary influences recorded and automatically compensated.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing, for example.

F i g. 1 ist eine einfache Darstellung eines Körpers, der veranlaßt ist, bei Ansprechen auf angelegte willkürliche Kräfte zu schwingen;F i g. Figure 1 is a simple representation of a body that is caused to respond to applied to vibrate arbitrary forces;

F i g. 2 ist ein Diagramm, in dem die Schwingungszu stände dargestellt sind, die in einem gegebenen Körpei bei Ansprechen auf an ihn angelegte Kräfte hervorgeru fen werden;F i g. Fig. 2 is a diagram showing the vibrational states that exist in a given body egg are evoked when responding to forces applied to him;

F i g. 3 ist ein Blockdiagramm der Meßanordnung; F i g 4 ist ein Zeitdiagramm, in dem das Arbeiten de Meßanordnung gemäß F i g. 3 dargestellt ist;F i g. 3 is a block diagram of the measuring arrangement; Fig. 4 is a timing diagram showing the working of the Measurement arrangement according to FIG. 3 is shown;

F i g. 5 ist ein Diagramm einer Reihe von Übergangs kurven, die bei Ansprechen auf die Ausgänge deF i g. 5 is a diagram of a series of transition curves that occur in response to the outputs de

Meßanordnung gemäß F i g. 3 erhalten werden;Measurement arrangement according to FIG. 3 can be obtained;

F i g. 6 ist ein Diagramm, in dem die Dämpfungsdaten dargestellt sind, die durch Abtasten der gemittelten Ausgänge der Meßanordnung gemäß F i g. 3 erhalten werden;F i g. 6 is a diagram showing the attenuation data are shown, which by scanning the averaged outputs of the measuring arrangement according to FIG. 3 received will;

Fig. 7 ist eine schematische Ansicht einer zweistufigen Meßanordnung;Figure 7 is a schematic view of a two stage Measuring arrangement;

F i g. 8 ist eine schematische Ansicht einer mit mehreren Eingängen versehenen abgewandelten Ausführungsform einer Meßanordnung;F i g. Figure 8 is a schematic view of a multiple-entry modified embodiment a measuring arrangement;

Fig.9 ist eine schematische Darstellung einer Meßanordnung mit einem Steuersystem;Fig. 9 is a schematic representation of a measuring arrangement with a control system;

Fig. 10 ist ein Diagramm eines Ausgangs, der beispielsweise mit der Meßanordnung gemäß F i g. 9 erhalten werden kann.FIG. 10 is a diagram of an output obtained, for example, with the measuring arrangement of FIG. 9 can be obtained.

Wenn ein Körper gemäß F i g. 1 willkürlichen Kräften ausgesetzt wird, werden Schwingungen aufgebaut die in Übereinstimmung mit den mechanischen Charakteristiken des Körpers gedämpft werden. Durch Anschließen eines Schwingfühlwandlers an den Körper gemäß Fig. 1, wenn dieser willkürlichen Kräften ausgesetzt wird, kann ein Schwingungssignal abgenommen werden, welches von der Art ist, wie es in Fi g. 2b dargestellt ist. Die Kurve in dieser Figur zeigt die Schwingungsausschläge des Körpers bei Ansprechen auf angelegte willkürliche Kräfte.If a body according to FIG. 1 is exposed to arbitrary forces, vibrations are built up that are in According to the mechanical characteristics of the body can be damped. By connecting a vibration sensor transducer to the body according to FIG. 1, when exposed to arbitrary forces is, a vibration signal can be picked up, which is of the type as shown in FIG. 2 B is shown. The curve in this figure shows the vibrations of the body when responding on applied arbitrary forces.

Wenn eine einzelne Kraft an den Körper angelegt werden soll und der Körper dann bei Ansprechen auf die einzelne Kraft unbehindert schwingen gelassen wird, würden die Dämpfungscharakteristiken des Körpers bewirken, daß die Schwingung des Körpers exponentiell abklingt, wie es in F i g. 2a dargestellt ist. Wenn jedoch willkürliche Kräfte kontinuierlich an den Körper angelegt werden, können die Schwingungsausschläge des Körpers nicht auf Null zurückgehen und der Körper schwingt mit einer unregelmäßigen Frequenz weiter, die durch die Summe der willkürlichen Kräfte und die Dämpfungscharakteristiken des Körpers bestimmt ist.When a single force is to be applied to the body and the body then responds to it the individual force is allowed to oscillate freely, the damping characteristics of the body would cause the vibration of the body to decay exponentially, as shown in FIG. 2a is shown. But when Arbitrary forces are continuously applied to the body, the oscillation deflections the body does not go back to zero and the body continues to vibrate at an irregular frequency that is determined by the sum of the arbitrary forces and the damping characteristics of the body.

Durch Messung der Wirkung der durch die willkürlichen Kräfte erzeugten Schwingungen können unter Verwendung einer mitlaufenden oder dauernd wirksamen Meßanordnung gemäß der Erfindung die Dämpfungscharakteristiken des Körpers erhalten werden, so daß wertvolle Informationen hinsichtlich der mechanischen Charakteristik des Körpers erhalten werden.By measuring the effect of the vibrations generated by the arbitrary forces you can using a concurrent or continuously effective measuring arrangement according to the invention Attenuation characteristics of the body can be obtained, so that valuable information regarding the mechanical characteristics of the body can be obtained.

Fig.3 ist ein Blockdiagramm einer selbsttätigen mitlaufenden Meßanordnung gemäß der Erfindung. Diese umfaßt einen Schalter 10, der einen Schalter 12 steuert, um das Eingangssignal auf einer Leitung 14 an eine erste Meßumformereinrichtung 16 und an eine zweite Meßumformereinrichtung 18 anzulegen. Eine Bezugsspannungsquelle 20 ist vorgesehen, um an die beiden Einrichtungen 16 und 18 eine Bezugsspannung anzulegen. Eine Torschaltung 22 bzw. 24 ist an den Ausgang der Vergleichscinrichtung 16 bzw. 18 geschaltet, um einen Schalter 2f. bzw. 28 zu steuern, welcher das Eingangssignal auf der Leitung 14 an einen Haltestromkreis 30 bzw. 32 anlegt. Eine Bczugsspannungsqucllc 34 bzw. 36 liefert eine Bezugsspannung an den Haltestromkreis 30 bzw. 32.Figure 3 is a block diagram of an automatic tracking measurement arrangement in accordance with the invention. This includes a switch 10, which controls a switch 12 to the input signal on a line 14 to a first transducer device 16 and to a second transducer device 18. One Reference voltage source 20 is provided in order to provide a reference voltage to the two devices 16 and 18 to put on. A gate circuit 22 or 24 is connected to the output of the comparison device 16 or 18, a switch 2f. or 28 to control which the input signal on line 14 to a holding circuit 30 or 32 applies. A reference voltage source 34 or 36 supplies a reference voltage to the holding circuit 30 or 32.

Mit dem Ausgang des Ihllcstromkrciscs 30 bzw. 32 ist ein /»-stufiger Folgcsehaltcr 38 bzw. 40 verbunden, welcher die Prüfspannungen auf eine Mehrzahl von AusgangslciUmgcn 1,2,3 ... η legt. Die Schalter 26 und 28, die llnltcstromkrcisc 30 und 32 und die /i-stufigcn Folgcschaltcr 38 und 40 sind sämtlich durch eine '/.cilgcbcrcinrichtung 42 gesteuert, welche die verschiedenen Komponenten synchronisiert und den Schrittschaltvorgang der Folgeschalter 38 und 40 einleitet. Die Ausgänge 1, 2, 3... π des Folgeschalters 40 sind mit gleichen Ausgängen des Folgeschalters 38 gekoppelt.
Nachstehend wird unter zusätzlicher Bezugnahme auf Fig.4 die Arbeitsweise der Meßanordnung gemäß F i g. 3 erläutert. Die in F i g. 4 gezeigte obere Kurve 15 ist eine auseinandergezogene Ansicht der ersten drei abgefühlten Schwingungen von derjenigen Art, wie sie
With the output of the Ihllcstromkrciscs 30 or 32 a / »- stage follower 38 or 40 is connected, which applies the test voltages to a plurality of output circuits 1, 2, 3 ... η . The switches 26 and 28, the input current circuit 30 and 32 and the / i-stage sequential switches 38 and 40 are all controlled by a /. The outputs 1, 2, 3... Π of the sequence switch 40 are coupled to the same outputs of the sequence switch 38.
With additional reference to FIG. 4, the mode of operation of the measuring arrangement according to FIG. 3 explained. The in F i g. Upper curve 15 shown in Figure 4 is an exploded view of the first three sensed vibrations of the type such

ίο in Fi g. 2b dargestellt sind. Die Spannung VnT der Bezugsspannungsquelle 20 ist auf einen geeigneten Wert des auf der Leitung 14 erscheinenden Eingangssignals eingestellt. Die Impuls- oder Zeitgebergeschwindigkeit der Zeitgebereinrichtung 42 wird dann so ausgewählt, daß eine Anzahl von Proben von dem gegebenen Eingang genommen wird. Ein äußerer Startknopf wird dann betätigt, der bewirkt, daß der Schalter 10 den Schalter 12 einschaltet und ermöglicht, daß das Eingangssignal auf der Leitung 14 zu den Meßumformereinrichtungen 16 und 18 gelangt.ίο in Fi g. 2b are shown. The voltage V n T of the reference voltage source 20 is set to a suitable value of the input signal appearing on the line 14. The pulse or timer speed of the timer means 42 is then selected so that a number of samples are taken from the given input. An external start button is then actuated which causes switch 10 to turn switch 12 on and enables the input signal on line 14 to pass to transducer devices 16 and 18.

Die Meßumformereinrichtung 16 ist so eingestellt, daß ein Ausgangssignal geliefert wird, wenn die Spannung des an sie angelegten Eingangs die Bezugsspannung Vrcr erreicht. Wenn der Punkt A\ auf der Kurve 15 erreicht ist, bewirkt die Torschaltung 22 das Einschalten des Schalters 26, um das auf der Leitung 14 erscheinende Eingangssignal 15 an den Haltestromkreis 30 anzulegen. Der Ausgang der Zeitgebereinrichtung 42 wird ebenfalls mit dem Haltestromkreis 30 verbunden, wenn der Schalter 26 geöffnet wird, um zu bewirken, daß der Haltestromkreis 30 eine Schrittschakausgangsspannung erzeugt, die sich mit jedem Zeitgeberimpuls bei Ansprechen auf den augenblicklichen Wert des Eingangssignals 15 ändert.The transducer device 16 is set to provide an output signal when the voltage of the input applied to it reaches the reference voltage V rc r. When the point A \ on the curve 15 is reached, the gate circuit 22 causes the switch 26 to be switched on in order to apply the input signal 15 appearing on the line 14 to the holding circuit 30. The output of the timer device 42 is also connected to the holding circuit 30 when the switch 26 is opened to cause the holding circuit 30 to generate a stepping output voltage which changes with each timer pulse in response to the instantaneous value of the input signal 15.

Im Teil 11 der Fig.4 ist der Zeitgebersignaleingang für den Haltestromkreis 30 dargestellt, und er entspricht den Punkten a\, ,12 ■ ■ ■ an auf der Kurve 15 des Teiles 1 der Fig.4. Die durch den Haltestromkreis 30 gehenden Zeitgeberimpulse bewirken weiterhin, daß der Folgeschalter 38 Ausgangsleitungen mit dem von dem Haltestromkreis 30 erzeugten Spannungssignal ändert oder wechselt. Demgemäß entspricht der Ausgang auf der Leitung 1 bei Ansprechen auf das über den Schalter 26 gehende Eingangssignal dem ersten Impuls, der in F i g. 4 im Teil IV angedeutet ist. Die zweite abgenommene Spannung, die der Spannung an dem Punkt a2 entspricht, wird an den Ausgang 2 des Folgeschalters 38 angelegt und sie erscheint als der erste positive Impuls, der im Teil V der F i g. 4 dargestellt ist.The timer signal input for the holding circuit 30 is shown in part 11 of FIG. 4, and it corresponds to points a 1, 12 a n on curve 15 of part 1 of FIG. The timer pulses passing through the holding circuit 30 also cause the sequence switch 38 to change or change output lines with the voltage signal generated by the holding circuit 30. Accordingly, the output on line 1, in response to the input signal going through switch 26, corresponds to the first pulse shown in FIG. 4 is indicated in Part IV. The second picked up voltage, which corresponds to the voltage at point a 2 , is applied to output 2 of sequence switch 38 and it appears as the first positive pulse that appears in part V of FIG. 4 is shown.

In ähnlicher Weise entspricht die an den Ausgang 3 des Folgeschalters 38 angelegte Ausgangsspannung dem ersten im Teil »V der Fig.4 dargestellten Impuls, und die dem Punkt an entsprechende Spannung, die an dem n-lcn Ausgang des Schalters 38 erscheint, entspricht derjenigen, die im Teil VU der F i g. 4 durch den ersten Impuls dargestellt ist. Die Anzahl der Proben n, die von einem gegebenen Eingangssignal genommen werden, ist allgemein so gewählt, daß wenigstens zwei positive Schnittpunkte des Eingangssignals erhalten werden.Similarly, the output voltage applied to the output 3 of the sequence switch 38 corresponds to the first pulse shown in part V of FIG. 4, and the voltage corresponding to the point a n which appears at the n-lcn output of the switch 38 corresponds to that , which in part VU of FIG. 4 is represented by the first pulse. The number of samples n taken from a given input signal is generally chosen so that at least two positive intersections of the input signal are obtained.

Die Meßumformercinrichlung 18 ist so eingestellt, daß s'c ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das Eingangssignal 15 mit seiner negativen Halbwolle die Bczugsspanmmg kreuzt, wie es an dem Punkt B\ im TeilThe transducer device 18 is set so that s'c generates an output signal when the input signal 15 with its negative half-wool crosses the reference span, as it does at the point B \ in the part

fts 1 der F i g. 4 dargestellt ist. An dom Punkt Βί bewirkt die Torschaltung 24, daß der Schalter 28 das Eingangssigna 15 auf der Leitung 14 an den Haltestromkreis 32 anlegt der gleichfalls von der Zeitgcbcrcinrichtung 42 gcfts 1 of FIG. 4 is shown. At dom point Βί the Gate circuit 24 that the switch 28 applies the input signal 15 on the line 14 to the holding circuit 32 which is also used by the timer 42 gc

steuert ist. wobei Ausgänge für die Leitungen 1, 2. 3 ... π des Folgeschalters 40 entsprechend den Punkten t>~„ t>2 ■. ■ b„ in der Weise geschaffen werden, wie es oben mit Bezug auf den Ausgang des Schalters 38 erläutert ist. Durch Anschalten des Schalters 28 wird weiterhin ein Aus-Signal an den Schalter 10 angelegt, wodurch der Schalter 12 ausgeschaltet wird.controls is. where outputs for the lines 1, 2. 3 ... π of the sequence switch 40 corresponding to the points t> ~ "t> 2 ■. ■ b " are created in the manner as it is explained above with reference to the output of the switch 38. By turning on the switch 28, an off signal is still applied to the switch 10, whereby the switch 12 is turned off.

Die Ausgänge des Folgeschalters 40 sind direkt an die entsprechenden Ausgänge des Folgeschalters 38 gekoppelt, so daß die vollständigen Ausgänge auf den Leitungen 1,2,3... η zwei Impulse umfassen, von denen der erste dem Ausgang der /4-Stufe und der zweite dem Ausgang der ß-Stufe entspricht, wie es in den Teilen IV bis VII der F ι g. 4 dargestellt ist.The outputs of the sequence switch 40 are directly coupled to the corresponding outputs of the sequence switch 38, so that the complete outputs on the lines 1, 2, 3 ... η comprise two pulses, the first of which is the output of the / 4 stage and the the second corresponds to the output of the β-stage, as it is in parts IV to VII of FIG. 4 is shown.

Wenn jeder der Folgeschalter 38 und 40 den n-ten ,5 Ausgang erreicht, wird ein Aus-Signal erzeugt und an die Torschaltung 22 bzw. 24 angelegt, um den Schalter 26 bzw. 28 auszuschalten. Kurz nachdem der Folgeschalter 40 sein Schrittschaltverfahren beginnt, wird ein Ausgang 44 erzeugt, der für einstufiges Arbeiten zu dem ^0 äußeren Startknopf des Schalters 10 zurückgeführt werden kann oder der an eine zweite Stufe angelegt werden kann, um zweistufiges Arbeiten einzuleiten, wie es unter Bezugnahme auf F i g. 7 beschrieben wird.When each of the sequence switches 38 and 40 reaches the nth, 5 output, an off signal is generated and applied to the gate circuit 22 and 24, respectively, to turn off the switch 26 and 28, respectively. Shortly after the sequence switch 40 begins its indexing process, an output 44 is generated which can be fed back to the ^ 0 outer start button of the switch 10 for single stage operation or which can be applied to a second stage to initiate two stage operation, as is referred to on F i g. 7 will be described.

Für Zwecke der Vereinfachung wird die Meßanordnung gemäß Fig.3 als RANDOMDEC-Vorrichtung bezeichnet. Die verschiedenen Ausgänge dieser Vorrichtung können auf verschiedene Weisen abgelesen werden. Beispielsweise kann eine analoge Mittelwertbildungsschaltung verwendet werden, so daß die Ausgän- }0 ge jeder Leitung gemittelt werden und angenäherte Werte der Periode und des Dämpfungsdekrementes erhalten werden, wie es in den F i g. 5 und 6 dargestellt ist. Die in Fig. 5 dargestellter. Kurven stellen die typischen Spannungsübergänge eines RANDOMDEC-Ausgangs nach Durchgang durch einen Mittelwertbildungsstromkreis dar. Durch Abtasten dieser Ausgänge und Darstellung an einer Kathodenstrahlröhre in zeitlicher Folge, wie es in F i g. 6 dargestellt ist, können sowohl die Periode als auch das Dämpfungsdekrement des getesteten Körpers bequem bestimmt werden.For the sake of simplicity, the measuring arrangement according to FIG. 3 is referred to as a RANDOMDEC device. The various outputs of this device can be read in various ways. For example, an analog averaging circuit may be used so that the Ausgän- are averaged} 0 ge each line and approximate values of the period and the Dämpfungsdekrementes be obtained, as shown in F i g. 5 and 6 is shown. The one shown in FIG. Curves represent the typical voltage transitions of a RANDOMDEC output after passing through an averaging circuit. By scanning these outputs and displaying them on a cathode ray tube in time sequence, as shown in FIG. 6, both the period and the decrement of attenuation of the body under test can be conveniently determined.

Die Punkte 1, 2, 3 ... η gemäß F i g. 6A entsprechen einem Prüfen der Ausgänge 1, 2, 3...Π, die von der RANDOMDEC-Vorrichtung gemäß Fig. 3 abgenommen worden sind, nachdem sie gemittelt worden sind, um die in Fig.5 dargestellten stabilisierten Ausgangssignale zu erzeugen. Durch geeignete Eichung der Kathodenstrahlröhrendarstellung kann das Dämpfungsdekrement sehr genau in der Weise abgelesen werden, wie es in F i g. 6B der Zeichnung dargestellt ist. Durch einen geeigneten Maßstab kann das Dämpfungsverhältnis anstelle des Dämpfungsdekrements direkt abgelesen werden.The points 1, 2, 3 ... η according to FIG. 6A correspond to checking the outputs 1, 2, 3 ... Π taken from the RANDOMDEC device of FIG. 3 after they have been averaged to generate the stabilized output signals shown in FIG. By suitable calibration of the cathode ray tube display, the attenuation decrement can be read off very precisely as shown in FIG. 6B of the drawing. Using a suitable scale, the damping ratio can be read off directly instead of the damping decrement.

In Fig. 7 ist eine zwcistufc RANDOMDEC-Vorrichlung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform, die eine erste RANDOMDEC-Vorrichtung 50 und eine zweite solche Vorrichtung 52 derjenigen Art, wie sie in F i g. 3 im einzelnen dargestellt ist, aufweist, werden die Ausgänge gemeinsam an einen Satz von Ausgangsanschlüssen 1, 2, 3... π geschaltet. Das an einen ^ Eingangsanschliili 54 angelegte Eingangssignal wird direkt an den Hingang der beiden Vorrichtungen 50 und 52 angeschlossen. Wenn die erste Stufe durch ein bei 56 angelegtes üußercs Signal gestartet wird, wird die erste Stufe 50 betätigt, um eine Reihe von Impulsen zu <,s schaffen, wie es oben beschrieben worden ist.In Fig. 7, a two-step RANDOMDEC device is shown. In this embodiment, which includes a first RANDOMDEC device 50 and a second such device 52 of the type shown in FIG. 3, the outputs are connected in common to a set of output connections 1, 2, 3 ... π. The input signal applied to an input connection 54 is connected directly to the input of the two devices 50 and 52. When the first stage is started by an applied at 56 üußercs signal, the first stage 50 is actuated to a series of pulses to <, s provide, as has been described above.

/11 einem gewissen vorbestimmten 'Zeitpunkt nach l'.ni'gung der ersten Stufe wird durch diese ein Zeitsteuerausgangssignal 58 erzeugt, um die zweite Stufe einzuschalten, die einen anderen Satz von Impulsen schafft entsprechend späteren Teilen der im Teil I der Fig.·* dargestellten Kurve 15. Der Zeitsteuerausgang 60 der zweiten Stufe ist zu der ersten Stufe rückgekoppelt, so daß er an der nächsten Spitze arbeitet bzw. wirksam wird Auf diese Weise sind alle Spitzen in den Berechnungen eingeschlossen./ 11 after a certain predetermined time l'.ni'gung the first stage is made through this one Timing output 58 is generated to turn on the second stage which is a different set of Impulse creates corresponding later parts of the im Curve 15 shown in Part I of FIG. *. The timing output 60 of the second stage is to the first Stage fed back so that he is at the next peak works or becomes effective In this way, all peaks are included in the calculations.

Gewöhnlich sind nur zwei solcher Vorrichtungen 50. 52 erforderlich, um das Dekrement zu erhalten, weil die Stufenarbeitszeit die benötigt wird nur geringfügig langer als eine Periode ist. Bei gewissen Laboratoriumsanwendungen kann es erwünscht sein, mehr als eine Periode des Dekrementes zu betrachten, in welchem Fall irgendeine Anzahl von Stufen in ähnlicher Weise hinzugefügt werden kann, um zu gewährleisten, daß alle Spitzen erfaßt weiden.Usually only two such devices are 50. 52 required to receive the decrement because the Graduated working time that is required is only slightly longer than one period. In certain laboratory applications it may be desirable to have more than one Consider period of decrement, in which case any number of stages in a similar fashion can be added to ensure that all Peaks gathered from pastures.

In Fig.8 ist eine abgewandelte Ausführung mit mehrkanaligem Eingang dargestellt, die dazu verwendet werden kann, viele verschiedene Bedingungen gleichzeitig zu überwachen. Bei dieser Ausführungsform sind beispielsweise Eingänge 1 und 2 über eine zweipolige Schaltereinrichtung 62, die durch eine Zeitgebereinrichtung 64 und durch Ein-Aus-Signale von der Torschaltung 22 gemäß Fig.3 gesteuert ist, an einen Haltestromkreis '56 bzw. 68 geschaltet. Wie es unter Bezugnahme auf die oben dargestellten Stromkreise beschrieben ist, wird der Ausgang der Haltestromkrcise 66 und 68 in eine n-stufige Folgeschalteinrichtung 70 bzw. 72 geführt, die eine Mehrzahl von Ausgängen 1, 2, 3... η für jeden Eingang 1 bzw. 2 schafft. Diese Ausgänge können gleichzeitig auf irgendeine geeignete Weise dargestellt werden. Wenn der Vergleich durch eine menschliche Bedienungsperson erfolgt, kann es zweckmäßig sein, eine Rotlichttafel mit einer Einrichtung zum Schalten einer Kathodenstrahlröhrendarstellung an kritischen Stellen zum Betrachten zu verwenden. Mehrfachkanäle können ebenfalls in kritischen Fällen verwendet werden, um die Zuverlässigkeit der erhaltenen Messung zu überprüfen. Die Mehrkanalanwendung gibt den Phasenwinkel zwischen den Eingängen sowie die Dämpfung und die Periode wieder. Diese Anwendung der Erfindung ist analog der Querkorrelation zweier Signale, jedoch hat sie die gleichen Vorteile wie diejenigen, die mit der RANDOMDEC-Arbeitsweise gegenüber der Autokorrelation erhalten werden.FIG. 8 shows a modified version with a multi-channel input which can be used to monitor many different conditions at the same time. In this embodiment, for example, inputs 1 and 2 are connected to a holding circuit '56 and 68, respectively, via a two-pole switch device 62 which is controlled by a timer device 64 and by on-off signals from the gate circuit 22 according to FIG. As described with reference to the circuits shown above, the output of the holding current circuit 66 and 68 is fed to an n-stage sequential switching device 70 or 72, which has a plurality of outputs 1, 2, 3 ... η for each input 1 or 2 creates. These outputs can be represented simultaneously in any suitable manner. If the comparison is made by a human operator, it may be useful to use a red light panel with a device for switching a cathode ray tube display at critical points for viewing. Multiple channels can also be used in critical cases to check the reliability of the measurement obtained. The multi-channel application shows the phase angle between the inputs as well as the attenuation and the period. This application of the invention is analogous to the cross-correlation of two signals, but it has the same advantages as those obtained with the RANDOMDEC mode of operation over the autocorrelation.

In Fig.9 ist eine vollständige Meßanordnung mit einem Steuersystem dargestellt. Der Eingang ist zwecks Vereinfachung der Erläuterung auf zwei Wandler beschränkt. Es ist jedoch zu verstehen, daß irgendeine Anzahl von Wandlern in irgendeiner geeigneten Weist verwendet werden kann. Die Scndewandlcr 76 und 77 sind in geeigneter Weise so angeordnet, daß sie Schwingungen an kritischen Stellen des Körpers eine; Luftfahrzeuges 78 abfühlen. Die Scndcwandler 76 unc 77 können Spannungsmesser, Bcschlcunigimgsmcssci oiler irgendwelche anderen geeigneten Vorrichtungei sein, die dazu bestimmt sind, die gewünschte Größe zi messen.A complete measuring arrangement with a control system is shown in FIG. The entrance is in order Simplification of the explanation limited to two converters. It is to be understood, however, that any Number of transducers can be used in any suitable manner. Scndewandlcr 76 and 77 are arranged in a suitable manner so that they vibrate at critical points in the body; Sense aircraft 78. The Scndcwandler 76 unc 77 can voltmeter, Bcschlcunigimgsmcssci or any other suitable device designed to produce the desired size measure up.

Der Ausgang des Scndcwandlcrs 76 bzw, 77 win einem Filier 80 bzw. 81 zugeführt, die eine Bandbcgrcn zting der Signale auf einen interessierenden Bcrcicl vornehmen. Diese Signale werden dann der RANDOM DEC-Vorrichtung 82 zugeführt, die fortlaufend da Dekrement bestimmt. Eine Abtasteinrichtung 86 ist 7.1111 Abtasten der verschiedenen Ausgänge von Mittelwcrl bildimgsanordnungcn 84 und 85 vorgesehen und schafl die gewünschte Information für eine AuF/.cichnungseiiThe output of the Scndcwandlcrs 76 or, 77 win fed to a filer 80 or 81, which has a band size zting the signals to a segment of interest make. These signals are then fed to the RANDOM DEC device 82, which is continuously there Decrement determined. A scanner 86 is 7.1111 Sampling of the various outputs from center imaging assemblies 84 and 85 is provided and enabled the information required for a drawing up

richtung 88 und eine Sichtdarsteliung 90, wenn es gewünscht ist, den mitlaufend oder dauernd erhaltenen Ausgang mit einem zuvor aufgezeichneten Standard zu vergleichen.direction 88 and a visual representation 90, if desired, the concurrently or continuously received Compare output with a previously recorded standard.

Eine Standardauswahleinrichtung 92 ist vorgesehen zum Auswählen eines besonderen Standards aus einem Speicher 94, welcher die entsprechende Bezugsspannung und Zeitgebereinstellung an die RANDOMDEC-Vorrichtung 82 liefert. Der Standard wird dann in die Abtasteinrichtung 86 geführt und der Aufzeichnungsein- |0 richtung 88 und der Sichtdarstellung 90 zugeführt, um eine unmittelbare Anzeige irgendeiner Abweichung der empfangenen Eingangssignale von denen des ausgewählten Standards zu schaffen.A standard selector 92 is provided for selecting a particular standard from a memory 94 which provides the appropriate reference voltage and timer setting to the RANDOMDEC device 82. The standard is then fed into the scanner 86 and the recording input | 0 direction 88 and visual display 90 to provide an immediate indication of any deviation of the received input signals from those of the selected standard.

Wie in Verbindung mit F i g. 6 angedeutet, wird zum Vergleich der Dämpfung nur der Ausgang einer gemittelten Periode des Signals benötigt. Benachbarte Ausgänge werden für gewöhnlich mitgemessen, um Änderungen der Periode festzustellen. Für ein anderes Versagen als das Stabilitätsversagen, d. h. für Ermüdung, lose Verbindungen usw., kann es erwünscht sein, alle Ausgänge zu betrachten, um die gesamte RANDOM-DEC-Zeichnung mit einer Standard-Zeichnung abzustimmen. As in connection with Fig. 6 indicated, only the output of one is used to compare the attenuation averaged period of the signal is required. Adjacent outputs are usually also measured in order to Detect changes in period. For a failure other than the stability failure, i. H. for fatigue, loose connections etc, it may be desirable to look at all the exits to the entire RANDOM DEC drawing to be coordinated with a standard drawing.

Durch Verwendung eines Rechners 100, der auf die Abtasteinrichtung 86 anspricht, können das gemessene Signal und der Standard verglichen werden. Wenn Spannungen außerhalb der vorbestimmten Sicherheitsgrenzen liegen, kann ein Signal zu einem oder mehreren Korrekturnetzwerken 102 zurückgesendet werden, um einen geeigneten Korrekturvorgang durchzuführen. Beispielsweise könnte ein den Verlust an Stabilität anzeigendes Signal dazu verwendet werden, eine Servoeinrichtung für die Verringerung der Energiezufuhr zu einer oder mehreren Maschinen oder zum Anschalten eines Bereitschaftssystem oder zum Steuern einer oder mehrerer Steuerflächen zu aktivieren.By using a computer 100 responsive to the scanner 86, the measured Signal and the standard are compared. If voltages are outside the predetermined safety limits, a signal can be sent to one or more Correction networks 102 are sent back to perform an appropriate correction process. For example, a signal indicating the loss of stability could be used to signal a Servo device for reducing the energy supply to one or more machines or to the Switching on a standby system or activating one or more control surfaces.

Im Betrieb eines solchen Steuersystems würde die RANDOMDEC-Berechnung nach Verarbeitung einer vorbestimmten Anzahl von Spitzen automatisch wieder durchlaufen gelassen. Dies kann bequem dadurch erfolgen, daß ein Zähler eingebaut wird, der die äußere Stopeinrichtung betätigt, nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Zählungen gemacht worden ist.In the operation of such a control system, the RANDOMDEC calculation would after processing a automatically run through a predetermined number of peaks again. This can be done conveniently by doing this occur that a counter is installed, which operates the external stop device after a predetermined Number of counts has been made.

In Fig. 10 ist ein Beispiel der Nützlichkeit des Systems gemäß F i g. 9 dargestellt. Bei diesem Beispiel ist ein Standard gleichzeitig mit einem festgestellten Signal X, das zu dem Zeitpunkt empfangen worden ist, zu dem der geprüfte Körper begonnen hat zu versagen, und einem zweiten abgefühlten Signal Zdargestellt, das mit Bezug auf den Standard phasenverschoben ist. Die Fchlerabweichung des abgefühlten Signals X von dem Standard zeigt sehr deutlich das Versagen des überwachten Körpers an, während die Phasenverschiebung ΔΦ des zweiten Signals andere Abweichungen darstellt. Dies ist selbstverständlich ein anderer Bereich der Nützlichkeit der Erfindung, die über das einfache Bestimmen des Dämpfungsdekrementes einer gegebenen Ausführung hinausgeht.In FIG. 10 is an example of the usefulness of the system of FIG. 9 shown. In this example, a standard is shown simultaneously with a detected signal X received at the time the tested body started to fail and a second sensed signal Z out of phase with the standard. The Fchler deviation of the sensed signal X from the standard shows very clearly the failure of the monitored body, while the phase shift ΔΦ of the second signal represents other deviations. This, of course, is another area of utility of the invention beyond simply determining the decrement of attenuation of a given implementation.

Im Rahmen weiterer Ausgestaltungen der Erfindung können verschiedene Änderungen vorgenommen werden. Beispielsweise können die Haltestromkreise aus der Schaltung gemäß F i g. 3 fortgelassen werden, wodurch sich jedoch ein gewisser Verlust an Genauigkeit ergibt. In ähnlicher Weise könnte die Zeitgebereinrichtung eine kontinuierlich laufende Uhr od. dgl. sein, die einfach angeschaltet wird und nicht gestartet wird, was in gewissem Ausmaß zu Lasten der Zeitsteuerung geht. Der Mittelwertbildungsstromkreis kann in seiner einfachsten Form ein Potentiometer sein. Weiterhin könnte das Arbeiten der RANDOMDEC-Vorrichtung durch gleichwertige Stromkreise erzielt werden, bei denen Fluidik-Komponenten und/oder Digitalrechner anstelle der Haltestromkreise verwendet werden.Various changes can be made within the scope of further embodiments of the invention. For example, the holding circuits from the circuit according to FIG. 3 can be omitted, however, this results in a certain loss of accuracy. Similarly, the timer device could a continuously running clock or the like that is simply switched on and not started, which is to some extent at the expense of timing. The averaging circuit can in its its simplest form can be a potentiometer. Furthermore, the RANDOMDEC device could work can be achieved by equivalent circuits in which fluidics components and / or digital computers can be used in place of the holding circuits.

Zusätzlich können parallele RANDOMDEC-Vorrichtungen verwendet werden, um die Dämpfung an vielen verschiedenen Pegeln durch Versetzen der Bezugsspannungswerte jeder RANDOMDEC-Vorrichtung gleichzeitig zu bestimmen. Die Präzision der RANDOMDEC-Vorrichtung könnte selbstverständlich weiter durch Speichern der Ausgänge des Folgeschalters 38 und durch Synchronisieren dieser Ausgänge mit den Ausgängen des Folgeschalters 40 verbessert werden. Dies würde zu einer Einengung der Steuerung der Werte um den Mittelwert herum führen. Für lineare und nicht-lineare Systeme, die um Null symmetrisch sind, kann die Arbeitsgeschwindigkeit durch Hinzufügen von Stufen verdoppelt werden, die beim negativen Wert der Bezugsspannung arbeiten, gemessen vom Mittelwert. Dies kann auch ausgeführt werden durch Gleichrichten des Signals und Verdoppelung der Anzahl der Stufen, die sich auf positiven Bezugsniveau befinden.Additionally, parallel RANDOMDEC devices can be used to reduce the attenuation on many different levels by offsetting the reference voltage values of each RANDOMDEC device at the same time to determine. The precision of the RANDOMDEC device could of course go further Saving the outputs of the sequence switch 38 and synchronizing these outputs with the Outputs of the sequence switch 40 can be improved. This would lead to a narrowing of the control of the Keep values around the mean. For linear and non-linear systems that are symmetric about zero, the working speed can be doubled by adding steps, which in the case of the negative value of the Reference voltage work, measured from the mean value. This can also be done by rectifying of the signal and doubling the number of steps that are at the positive reference level.

Weiterhin kann zusätzliche Genauigkeit durch Hinzufügen einer logischen UND-Einrichtung zu der äußeren Starteinrichtung, und einer Vergleichseinrichtung, die angeschaltet ist, wenn die Eingangsspannung niedriger als die Bezugsspannung ist, erhalten werden. Ohne dies startet jedoch das System bei b\, wenn die Spannung höher als der Bezugswert ist, wenn die äußere Starteinrichtung angeschaltet wird. Dies kann weiterhin verhindert werden durch Anordnen eines Flip-Flops und eines Schalters zwischen dem Schalter 12 und der Vergleichseinrichtung 18, die durch das Zeitsteuersignal von dem Schalter 26 angeschaltet und durch das Zeitsteuersignal von dem Schalter 28 abgeschaltet wird.Further, additional accuracy can be obtained by adding a logical AND device to the external starter device, and a comparator device that is turned on when the input voltage is lower than the reference voltage. Without this, however, the system starts at b \ if the voltage is higher than the reference value when the external starting device is switched on. This can further be prevented by arranging a flip-flop and a switch between the switch 12 and the comparison device 18, which is switched on by the timing signal from the switch 26 and switched off by the timing signal from the switch 28.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Meßanordnung zur selbsttätigen und fortlaufenden Messung des Dänipfungsverhaltens ein ich Zufallschwingungen beanspruchten Meß' jcktes zwecks Feststellung der Ermüdungsgrenze während eines zu überwachenden Betriebsablaufes, g e kennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:1. Measuring arrangement for the automatic and continuous measurement of the Danipfungsver Behavior a self Random vibrations stressed the measurement for the purpose of determining the fatigue limit during an operational process to be monitored, g e marks by combining the following features: a) zur Feststellung des Betriebsdämpfungsverhal· tens eines Meßobjektes ist jeweils eine durch einen Schalter (10,12) angesteuerte Meßumformereinrichtung (16, 20) für positive Halbwellen bzw. (18, 20) für negative Halbwellen über jeweils eine Torschaltung (22, 24) und einen Schalter (26, 28) an jeweils einen Meß-Haltestromkreis (30, 34) bzw. (32, 36) zwecks Spannungsvergleich angeschlossen;a) To determine the operational damping behavior of a test object, one is in each case a switch (10, 12) controlled measuring transducer device (16, 20) for positive half-waves or (18, 20) for negative half-waves via one gate circuit (22, 24) and one Switch (26, 28) to a respective measuring and holding circuit (30, 34) or (32, 36) for the purpose of Voltage comparison connected; b) die Ausgangsspannungen des Meß-Haltestromkreises (30, 34 bzw. 32, 36) werden jeweils über Folgeschalter (38 und 40) im Takt der Zeitgeberimpulse einer Zeitgebereinrichtung (42) der Gesamlanordnung auf Ausgangsleitungen (1,2,3 ... η) geschaltet, undb) the output voltages of the measuring and holding circuit (30, 34 or 32, 36) are each via sequential switches (38 and 40) in time with the timer pulses of a timer device (42) of the overall arrangement on output lines (1,2,3 ... η ) switched, and c) nach Ablauf einer Impulsfolge wird über die Torschaltung (22, 24) der Schalter (26, 28) jeweils abgeschaltet.c) after a pulse sequence has elapsed, the switch (26, 28) is activated via the gate circuit (22, 24) each switched off. 2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur fortlaufenden Mittelwertbildung Anordnungen (84, 85) und eine Abtasteinrichtung (86) an die Ausgänge (1, 2, 3.. η) angeschlossen sind.2. Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that arrangements (84, 85) and a scanning device (86) are connected to the outputs (1, 2, 3 .. η) for continuous averaging. 3. Meßanordnung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Korrektur des angezeigten Fehlverhaltens der Meßobjekte (76, 77) an den Ausgang der Abtasteinrichtung (86) ein auf einen Rechner (100) gestütztes Korrekturnetzwerk (102) am Ort der Meßobjekte vorgesehen ist.3. Measuring arrangement according to claims I and 2, characterized in that for correcting the displayed malfunction of the objects to be measured (76, 77) at the output of the scanning device (86) a computer (100) based correction network (102) is provided at the location of the test objects.
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DE2002633A1 DE2002633A1 (en) 1970-07-30
DE2002633B2 DE2002633B2 (en) 1977-03-17
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