FI75670B - SYSTEM FOER PROVNING AV ARBETSSTYCKEN MEDELST SLUMPMAESSIGT UPPTRAEDANDE OCH HARMONISKA VIBRATIONER. - Google Patents
SYSTEM FOER PROVNING AV ARBETSSTYCKEN MEDELST SLUMPMAESSIGT UPPTRAEDANDE OCH HARMONISKA VIBRATIONER. Download PDFInfo
- Publication number
- FI75670B FI75670B FI832902A FI832902A FI75670B FI 75670 B FI75670 B FI 75670B FI 832902 A FI832902 A FI 832902A FI 832902 A FI832902 A FI 832902A FI 75670 B FI75670 B FI 75670B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- signal
- filter
- harmonic
- channel
- output terminal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
1 75670 Järjestelmä, jolla suoritetaan työkappaleiden koestus sa-tunnais- ja harmonisten värähtelyjen avulla Tämä keksintö koskee laitteita, jotka on tarkoitettu 5 testaamaan erilaiset esineet mekaanisten vaikutusten suhteen, ja erityisesti värähtelykoestuslaitteita. Tarkemmin määriteltynä se koskee järjestelmiä, joilla suoritetaan työkappaleiden koestus harmonisilla ja satunnaisvärähte-lyillä.The present invention relates to devices for testing various objects with respect to mechanical effects, and in particular to vibration testing devices. 1 75670 System for testing workpieces by means of random and harmonic vibrations More specifically, it relates to systems for testing workpieces with harmonic and random vibrations.
10 Keksinnön mukainen järjestelmä on käyttökelpoinen työkappaleiden testaamiseksi satunnaisvärähtelyillä ennal-tamäärätyssä spektrissä, jolloin käytetään harmonisia värähtelyjä erittäin alhaisella tasolla satunnaisvärähtelyn parametrien ohjaamiseksi.The system according to the invention is useful for testing workpieces with random oscillations in a predetermined spectrum, using harmonic oscillations at a very low level to control the parameters of the random oscillation.
15 Aikaisemmin tunnetaan eräs järjestelmä (ks. A.A.15 A system is previously known (see A.A.
Kuznetsov’in julkaisua "Automaattisten osien ja laitteiden värähtelykoetukset", Moskova, "Energiajulkaisijat", 1976, s. 107, venäjän kielellä), jolla koestetaan työkappaleita laajakaistaisilla satunnaisvärähtelyillä keilaamalla satun-20 nainen, kapeakaistainen signaali ennaltamäärätyllä taajuusalueella, ja tämä menetelmä mahdollistaa työkappaleiden koestukset vaikuttamalla niihin keilaavalla, harmonisella signaalilla, joka sekin on ennaltamäärätyllä taajuusalueella. Järjestelmä käsittää sellaiset sarjaan kytketyt osat 25 kuin valkoisen kohinan generaattorin, kapeakaistasuodatti-men, tasapainotetun modulaattorin, jonka toinen ottoliitin on kytketty kideoskillaattoriin, säädettävän vahvistimen, jonka toinen ottoliitin on kytketty sellaisiin, sarjaan kytkettyihin osiin kuin vahvistimeen ja vahvistuksen auto-30 maattisen säätöpiirin ilmaisimeen, sekoittimen, jonka toinen ottoliitin on kytketty oskillaattoriin, jonka taajuus on säädettävissä, ja antotehon vahvistimen, joka on kytketty värähtelijän ottoliittimeen ja jännitemittarin otto-liittimeen.Kuznetsov's publication "Vibration Tests of Automatic Parts and Equipment", Moscow, "Energy Publishers", 1976, p. 107, in Russian), which tests workpieces with broadband random oscillations acting on them with a beaming, harmonic signal, which is also in a predetermined frequency range. The system comprises series-connected components 25 such as a white noise generator, a narrowband filter, a balanced modulator having a second input terminal connected to a crystal oscillator, an adjustable amplifier having a second input terminal connected to series-connected components other than an amplifier, and an auto-gain control circuit detector. a mixer having a second input terminal connected to an adjustable oscillator and an output power amplifier connected to the input terminal of the oscillator and the input terminal of the voltmeter.
35 Kapeakaistasuodatin voidaan muuntaa harmonisen sig naalin kehitystilaan työkappaleiden koestamiseksi harmoni- 2 75670 sella värähtelyllä. Tämän järjestelmän huonona puolena on se, että on jotakuinkin mahdotonta ensinnäkin kehittää laajakaistaisia satunnaisvärähtelyjä koko ennaltamäärätyllä taajuusalueella ja toiseksi suorittaa koestuksia sekoite-5 tuilla, harmonisilla ja satunnaisvärähtelyillä.35 The narrowband filter can be converted to a harmonic signal development mode to test the workpieces with harmonic vibration. The disadvantage of this system is that it is somewhat impossible, firstly, to generate broadband random oscillations over a predetermined frequency range and, secondly, to perform tests with mixed-5, harmonic and random oscillations.
Lisäksi tunnetaan eräs järjestelmä (ks. Briielin & Kjaerin, Tanska, ko. julkaisua), jolla koestetaan työkappa-kappaleita sekoitetuilla, harmonisilla ja satunnaisvärähte-lyillä ja joka käsittää satunnaissignaalien monikanavamuok-10 kaimen, jossa jokainen kanava sisältää sellaiset sarjaan kytketyt osat kuin kohinageneraattorin, kaistanpäästösuo-dattimen ja säädettävän vahvistimen, jolloin jokaisen kanavan antoliitin on kytketty summaimen yhteen ottoliittimeen, ja värähtelijän, jolla on värähtelyanturi mekaanisten hei-15 lahdusten muuntamiseksi sähkösignaaliksi, joka anturi on kytketty satunnaissignaalin monikanavamuokkaimeen sellaisten sarjaan kytkettyjen osien kautta kuin toisen summaimen ja tehonvahvistimen. Värähtelyanturin antoliitin on kytketty yhteensopivan vahvistimen kautta viritettävän suodatti-20 men ottoliittimeen, jolla suodattimena on kaksi antolii-tintä, joista toinen (nimittäin vaimennuksen antoliitin) on kytketty satunnaissignaalin monikanavaspektrianalysaat-torin kautta monikanavamuokkaimen jokaisen kanavan säädettävään vahvistimeen, kun taas toinen antoliitin on kytketty 25 sellaisen harmonisen signaalin generaattorin ohjausottoliit-timeen, jonka harmoninen viritystaajuus vastaa mainitun viritettävän suodattimen viritystaajuutta, jolloin tämän generaattorin antoliitin on kytketty toisen summaimen ottoliittimeen.In addition, a system is known (see Briiel & Kjaer, Denmark, supra) for testing workpiece pieces with mixed, harmonic and random oscillations, comprising a multi-channel converter for random signals, each channel containing series-connected components such as a noise generator. a bandpass filter and an adjustable amplifier, wherein the output terminal of each channel is connected to one input terminal of the adder; The output terminal of the oscillation sensor is connected to the input terminal of a filter 20 tunable via a compatible amplifier, the filter having two output terminals, one (namely the attenuation output terminal) connected via a random signal multichannel spectrum analyzer to the a harmonic signal generator to a control input terminal having a harmonic tuning frequency corresponding to the tuning frequency of said tunable filter, the output terminal of said generator being connected to the input terminal of the second adder.
30 Tarkasteltu järjestelmä mahdollistaa työkappaleiden samanaikaisen koestuksen harmonisilla ja satunnaisvärähte-lyillä. Mutta kun harmoninen signaali syötetään automaattisesti ennaltamäärätyn taajuusalueen kautta, tapahtuu viritettävän suodattimen tahdistettu viritys, jonka suodatti-35 men vaimennuksen antoliitin on kytketty satunnaissignaalin spektrianalysaattorin ottoliittimeen. Näin ollen satunnais- 3 75670 signaalin monikanavainen spektrianalysaattori mittaa pienentyneen arvon n. kanavassa satunnaissignaalin todellisen varianssin, D^, sijasta, jonka signaalin muodostaa satunnaissignaalin monikanavamuokkain n. kanavassa. Mainitun 5 tilanteen aiheuttaa tarve vaimentaa harmonista signaalia ADn:llä, mikä osoittaa muokkausvirhettä satunnaisvaihte-luspektrissä ennaltamäärätyn taajuusalueen n. kaistassa. Tämä muokkausvirhe johtaa suurempiin värähtelyihin.30 The system under consideration allows simultaneous testing of workpieces with harmonic and random vibrations. But when the harmonic signal is automatically input through a predetermined frequency range, synchronized tuning of the tunable filter occurs, the attenuation output terminal of the filter 35 being connected to the input terminal of the spectrum analyzer of the random signal. Thus, the multi-channel spectrum analyzer of the random 3,75670 signal measures the reduced value in the n-channel instead of the actual variance of the random signal, D 1, which signal is generated by the multi-channel converter of the random signal in the n-channel. Said situation 5 is caused by the need to attenuate the harmonic signal by ADn, which indicates a modification error in the random variation spectrum in the approx. Band of the predetermined frequency range. This editing error results in larger vibrations.
Mainitussa järjestelmässä on lisäksi se huono puoli, 10 että mittausvirhe on suuri ja havaittava virhe esiintyy harmonisen signaalitason asetuksessa siksi, että satunnaissignaali spektri ja harmonisen signaalin spektri ovat limittäin, erityisesti kun satunnaissignaali on yhteismitallinen harmonisen signaalitason kanssa tai ylittää sen. Lisäk-15 si satunnaissignaalitasoa satunnaissignaalin muokkaimen kanavissa ohjataan huomioonottaen tulokset, jotka on saatu mitattaessa satunnaissignaalin spektritiheyttä, mikä johtaa tilastolliseen analyysivirheeseen S = \ — , jossa T on analyysiaika, jonka määräävät satunnaissignaa-20 iin spektrianalysaattorin parametrit, ja on kaista, jossa taajuudet analysoidaan. Pienentyvä S lisää analyy-siaikaa, mikä haitta oleellisesti pidentää aikaa, jota tarvitaan satunnaissignaalin monikanavamuokkaimen virittämiseen.In addition, said system has the disadvantage that the measurement error is large and the detectable error occurs in the harmonic signal level setting because the random signal spectrum and the harmonic signal spectrum overlap, especially when the random signal is co-dimensioned with or exceeds the harmonic signal level. In addition, the random signal level in the channels of the random signal modifier is controlled taking into account the results obtained by measuring the spectral density of the random signal, resulting in a statistical analysis error S = \ -, where T is the analysis time determined by the random analyzer. The decreasing S increases the analysis time, which disadvantage substantially prolongs the time required to tune the multichannel converter of the random signal.
25 Keksinnön tarkoituksena on kehittää sellainen jär jestelmä työkappaleiden koestamiseksi satunnais- ja harmonisilla värähtelyillä, joka oleellisesti laajentaisi dynaamista aluetta, jonka sisällä värähtelyt asetetaan, lisäisi tarkkuutta ja vastetta järjestelmän virityksessä ennalta-30 määrätylle satunnaisvärähtelyspektrille.It is an object of the invention to provide a system for testing workpieces with random and harmonic oscillations which would substantially expand the dynamic range within which the oscillations are set, increase the accuracy and response of the system to a predetermined random oscillation spectrum.
Tähän tavoitteeseen päästään siten, että käytetään järjestelmää työkappaleiden koestamiseksi satunnais- ja harmonisilla värähtelyillä ja joka käsittää satunnaissignaalin monikanavamuokkaimen, jossa jokainen kanava sisäl-35 tää valkoisen kohinan generaattorin, päästökaistasuodatti-men ja säädettävän vahvistimen ja jokaisen kanavan anto- 4 75670 liitin, jolle kanavalle on tunnusomaista sille ominainen amplitudi-taajuusvaste on kytketty ensimmäisen summaimen yhteen ottoliittimeen, värähtelijä, jolla on värähtely-anturi mekaanisten heilahdusten muuntamiseksi sähkösig-5 naaliksi, on kytketty signaalin monikanavamuokkaimeen sellaisten sarjaan kytkettyjen osien kautta kuin toisen summaimen ja tehonvahvistimen, jolloin värähtelyanturin antoliitin on kytketty yhteensopivan vahvistimen kautta ensimmäisen, viritettävän suodattimen ottoliittimeen, jol-10 la suodattimena on kaksi antoliitintä, joista toinen (nimittäin vaimennuksen antoliitin) on kytketty signaalin spektrianalysaattorin kautta monikanavamuokkaimen jokaisen kanavan säädettävään vahvistimeen ja sen toinen anto-liitin on kytketty harmonisen signaalin generaattoriin, 15 jonka harmoninen viritystaajuus vastaa ensimmäisen viritettävän suodattimen viritystaajuutta ja generaattorin antoliitin on kytketty toisen summaimen toiseen ottoliittimeen, joka järjestelmä keksinnön mukaisesti sisältää esto-suodattimen, joka on viritetty tahdistetusti ensimmäisen 20 viritettävän suodattimen kanssa ja sijoitettu ensimmäisen ja toisen summaimen välille, ja toisen suodattimen, joka on viritetty tahdistetusti ensimmäisen viritettävän suodattimen kanssa ja jolla on päinvastainen amplituditaajuus-vaste kuin estosuodattimen amplitudi-taajuusvaste ja joka 25 on sijoitettu sovitusvahvistimen ja ensimmäisen viritettävän suodattimen välille, mikä poistaa harmonisen signaalin ja satunnaissignaalin spektrien limityksen.This object is achieved by using a system for testing workpieces with random and harmonic oscillations, comprising a random signal multi-channel converter, each channel including a white noise generator, a passband filter and an adjustable amplifier, and each channel having an output terminal of 757570. characterized by a characteristic amplitude-frequency response connected to one input terminal of the first adder, an oscillator having an oscillation sensor for converting mechanical oscillations to an electrical signal is connected to a multichannel signal converter via series-connected components of the to the input terminal of the first tunable filter, the filter having two output terminals, one of which (namely the attenuation output terminal) is connected via a signal spectrum analyzer to a plurality of a channel modifier for each channel of the adjustable amplifier and its second output terminal is connected to a harmonic signal generator having a harmonic excitation frequency corresponding to the excitation frequency of the first tunable filter and the generator output terminal connected to a second adder second input terminal, the system according to the invention including a blocking filter 20 with a tunable filter and positioned between the first and second adder, and a second filter synchronously tuned with the first tunable filter and having an opposite amplitude frequency response to the amplitude-frequency response of the blocking filter and positioned between the matching amplifier and the first tunable filter, which removes interleaving of the spectra of the harmonic signal and the random signal.
Signaalin spektrianalysaattori on mieluiten harmonisen signaalin analysaattori ja sisältää harmonisen signaa-30 Iin ohjaussilmukan, joka sisältää sellaiset sarjaan kytketyt osat kuin amplitudi-ilmaisimen, ensimmäisen vertailu-yksikön, jonka toinen ottoliitin on kytketty harmonisen värähtelytason asettimeen, ja ohjattavan jakajan, jonka summasignaalin antoliitin ja signaalin vaihtokomponentin 35 antoliitin on kytketty toiseen summaimeen, jolloin amplitudi-ilmaisimen ottoliitin on kytketty ensimmäisen viritet- 5 75670 tävän suodattimen antoliittimeen, kun taas ohjattavan jakajan toinen ottoliitin on kytketty harmonisen signaalin sää-dettävätaajuuksisen generaattorin antoliittimeen kolmannen summaimen kautta, jonka toinen ottoliitin on kytketty 5 vertailusignaalin lähteeseen, ja satunnaissignaalin ohjaus-silmukan, joka sisältää sellaiset sarjaan kytketyt osat kuin toisen vertailuyksikön, jonka toinen ottoliitin on kytketty ohjattavan jakajan summasignaalin antoliittimeen ja toinen ottoliitin on kytketty ohjattavan jakajan signaa-10 Iin vaihtokomponentin antoliittimeen, ohjattavan vahvistimen, neliöijän ja tietokoneen, jonka toinen ottoliitin on kytketty satunnaisvärähtelyn spektriasettimeen ja jonka antoliitin on kytketty satunnaissignaalin monikanavamuok-kaimen jokaisen kanavan säädettävään vahvistimeen, ja ver-15 tailusignaalin lähde on myös kytketty säädettävän vahvistimen toiseen ottoliittimeen ja neliöijän antoliitin on myös kytketty satunnaisvärähtelyn spektrin ilmaisimeen.The signal spectrum analyzer is preferably a harmonic signal analyzer and includes a harmonic signal control loop including series-connected components such as an amplitude detector, a first reference unit having a second input terminal connected to a harmonic oscillation level adjuster, and a controllable divider having a sum signal output terminal and the output terminal of the switching component 35 is connected to a second adder, the input terminal of the amplitude detector being connected to the output terminal of the first tunable filter, while the second input terminal of the controllable divider is connected to the output terminal of the adjustable frequency generator via a third adder. a random signal control loop including series-connected components such as a second reference unit, one input terminal of which is connected to the sum signal output terminal of the controllable divider and the other input terminal the controller is connected to the signal-10 of the controllable divider output component output terminal, the controllable amplifier, the squarer and the computer, the second input terminal of which is connected to a random oscillation spectrum setter and the output terminal of the random signal multi-channel converter the second input terminal of the amplifier and the output terminal of the square meter are also connected to the random oscillation spectrum detector.
Po. keksinnön mukainen järjestelmä mahdollistaa tarkkuuden ja vasteen parantamisen satunnaisvärähtelyjen 20 tuotannossa sen ansiosta, että ohjataan satunnaissignaalin monikanavamuokkaimen jokaisen kanavan säädettävää vahvistinta harmonisen signaalin muokkauksessa saatujen tulosten perusteella. Täten ei tarvita suurta vakavuutta, identtisyyttä eikä neliömäisyyttä niiden kanavien amplitudi-taa-25 juusominaisuuksille, jotka sisältyvät monikanavamuokkaimeen ja satunnaissignaalin analysaattoriin.Po. the system according to the invention makes it possible to improve the accuracy and response in the production of random oscillations 20 by controlling the adjustable amplifier of each channel of the random signal multi-channel converter on the basis of the results obtained in harmonic signal modification. Thus, there is no need for high severity, identity, or squareness for the amplitude-back-to-cheese characteristics of the channels included in the multi-channel modulator and random signal analyzer.
Keksintöä kuvataan nyt lähemmin viitaten sen erääseen toteutusmuotoon ja oheiseen piirustukseen, joka esittää lohkokaaviokuvantoa keksinnön mukaisesta järjestelmästä, 30 jolla koestetaan työkappaleita satunnais- ja harmonisilla värähtelyillä.The invention will now be described in more detail with reference to an embodiment thereof and the accompanying drawing, which shows a block diagram view of a system according to the invention for testing workpieces with random and harmonic vibrations.
Oheisten piirustusten mukaisesti keksinnön mukainen järjestelmä, jolla koestetaan työkappaleita satunnais- ja harmonisilla värähtelyillä, käsittää satunnaissignaalin 35 monikanavamuokkaimen 1, jossa jokainen kanava kehittää kapeakaistaisen satunnaissingaalin ja sisältää sellaiset sar- 6 75670 jaan kytketyt osat kuin valkoisen kohinan generaattorin 2, päästökaistasuodattimen 3 ja säädettävän vahvistimen 4.According to the accompanying drawings, the system according to the invention for testing workpieces with random and harmonic oscillations comprises a multichannel converter 1 of a random signal 35, each channel generating a narrowband random signal and including serial-connected parts such as .
Jokaisen säädettävän vahvistimen 4 antoliitin on kytketty ensimmäisen summaimen 5 vastaavaan ottoliittimeen.The output terminal of each adjustable amplifier 4 is connected to the corresponding input terminal of the first adder 5.
5 Jotta voitaisiin helpommin ymmärtää kuvattua järjestelmää, jolla koestetaan työkappaleita satunnais- ja harmonisella värähtelyllä, näyttää piirustuksessa oleva lohkokaavio mo-nikanavan 1, jossa on vain kaksi kanavaa I ja II. Summaimen 5 antoliitin on kytketty värähtelijään 9, jossa on värähte-10 lyanturi 10, sellaisten sarjaan kytkettyjen osien kautta kuin estosuodatin 6, toinen summain 7 ja tehonvahvistin 8. Ehdotettu järjestelmä sisältää lisäksi signaalin spektri-analysaattorin, joka on harmonisen signaalin analysaattori, jossa on harmonisen signaalin ohjaussilmukka ja satunnais-15 signaalin ohjaussilmukka. Värähtelyn anturin 10 antoliitin on kytketty säädettävän jakajan 16 ohjausottoliittimeen sellaisten sarjaan kytkettyjen osien kautta kuin sovitus-vahvistin 11, toinen viritettävä suodatin 12, jonka amplitudi-taajuusvaste on päinvastainen kuin estosuodattimen 6, 20 ensimmäinen viritettävä suodatin 13, amplitudin ilmaisin 14 ja ensimmäinen vertailuyksikkö 15, ja säädettävän jakajan toinen ottoliitin on kytketty kolmannen summaimen 17 kautta vaihtelevataajuuksisen harmonisen signaalin generaattoriin 18, joka on viritetty tahdistetusti viritettävän suo-25 dattimen 13 viritystaajuuden kanssa. Harmonisen värähtelytason asetin 19 on kytketty ensimmäisen vertailuyksikön 15 toiseen ottoliittimeen.5 In order to facilitate the understanding of the described system for testing workpieces with random and harmonic oscillation, the block diagram in the drawing shows a multi-channel 1 with only two channels I and II. The output terminal of the adder 5 is connected to an oscillator 9 with an oscillator-10 sensor 10 via series-connected components such as a blocking filter 6, a second adder 7 and a power amplifier 8. The proposed system further includes a signal spectrum analyzer, a harmonic signal analyzer with a harmonic signal signal control loop and random-15 signal control loop. The output terminal of the vibration sensor 10 is connected to the control input terminal of the adjustable divider 16 via series-connected parts such as a matching amplifier 11, a second tunable filter 12 having an amplitude-frequency response opposite to the blocking filter 6, 20, a first tunable filter 13, an amplitude detector 14 and a first reference unit 15, and the second input terminal of the adjustable divider is connected via a third adder 17 to a variable frequency harmonic signal generator 18 tuned in sync with the tuning frequency of the tunable filter 13. The harmonic oscillation level adjuster 19 is connected to the second input terminal of the first reference unit 15.
Harmonisen signaalin ohjaussilmukka sisältää amplitudi-ilmaisimen 14, ensimmäisen vertailuyksikön 15, harmo-30 nisen värähtelyn asettimen 19 ja säädettävän jakajan 16.The harmonic signal control loop includes an amplitude detector 14, a first reference unit 15, a harmonic oscillation adjuster 19, and an adjustable divider 16.
Säädettävän jakajan 16 signaalin vaihtokomponentin antoliitin on kytketty toisen summaimen 7 toiseen ottoliittimeen ja toisen vertailuyksikön 20 ensimmäiseen ottoliittimeen, jonka yksikön 20 toinen ottoliitin on kytketty sää-35 dettävän jakajan 16 summasignaalin antoiiittimeen. Toisen vertailuyksikön 20 antoliitin on kytketty monikanavamukkai- 7 75670 men 1 jokaisen kanavan säädettävään vahvistimeen 4 sellaisten sarjaan kytkettyjen osien kautta kuin säädettävä vahvistin 21, neliöijä 22 ja tietokone 23. Satunnaisvärähte-lyn spektrin asetin 24 on kytketty tietokoneen 23 toiseen 5 ottoliittimeen ja vertailusignaalin lähde 25 on kytketty kolmannen summaimen 17 toiseen ottoliittimeen ja säädettävän vahvistimen 21 toiseen antoliittimeen, kun taas neliöi-jän 22 antoliitin on myös kytketty satunnaisvärähtelyspekt-rin ilmaisimeen 26.The output terminal of the signal exchange component of the adjustable divider 16 is connected to the second input terminal of the second adder 7 and to the first input terminal of the second comparison unit 20, the second input terminal of which unit 20 is connected to the sum signal output terminal of the adjustable divider 16. The output terminal of the second reference unit 20 is connected to the adjustable amplifier 4 of each channel of the multi-channel adapter 7 via series-connected components such as the adjustable amplifier 21, the square 22 and the computer 23. The random oscillation spectrum adjuster 24 is connected to the second input terminal 5 of the computer 23 and the reference signal source 25 is connected to the second input terminal of the third adder 17 and to the second output terminal of the adjustable amplifier 21, while the output terminal of the squarer 22 is also connected to the random oscillation spectrum detector 26.
10 Satunnaissignaalin ohjaussilmukka sisältää toisen vertailuyksikön 20, säädettävän vahvistimen 21, neliöijän 22, tietokoneen 23 sekä satunnaisvärähtelyspektrin asetti-men 24 ja ilmaisimen 26.The random signal control loop includes a second reference unit 20, an adjustable amplifier 21, a square 22, a computer 23, and a random oscillation spectrum set 24 and a detector 26.
Po. keksinnön mukainen järjestelmä, jolla koeste-15 taan työkappaleita satunnais- ja harmonisella värähtelyllä, toimii seuraavasti.Po. the system according to the invention for testing workpieces with random and harmonic vibration operates as follows.
Laajakaistainen satunnaissignaali, jolla on yhdenmukainen spektri ennaltamäärätyllä taajuusalueella, syötetään jokaisen kohinageneraattorin 2 antoiiittimestä päästö-20 kaistasuodattimen 3 ottoliittimeen ja kapeakaistainen satunnaissignaali tulee syötetyksi mainitun päästökaistasuo-dattimen antoliittimestä säädettävän vahvistimen 4 kautta ensimmäisen summaimen 5 ottoliittimeen.A wideband random signal having a uniform spectrum in a predetermined frequency range is input from the output terminal of each noise generator 2 to the input terminal of the pass-20 bandpass filter 3, and a narrowband random signal is input to the output terminal of said passband filter 4 via a first amplifier.
Summaimen 5 antoliittimestä, so. satunnaissignaalin 25 monikanavamuokkaimesta, laajakaistainen satunnaissignaali, joka määrittää koestettavaan työkappaleeseen (ei näytetty piirustuksessa) kohdistettujen satunnaisvärähtelyjen spektrin, tulee viritettävän estosuodattimen 6 ottoliittimeen.From the output terminal of the adder 5, i.e. from the multichannel converter of the random signal 25, a wideband random signal determining the spectrum of random oscillations applied to the workpiece to be tested (not shown in the drawing) enters the input terminal of the tunable blocking filter 6.
Viritettävän estosuodattimen 6 antosignaali syöte-30 tään ottoliittimeen toisessa summaimessa 7, jonka toinen ottoliitin vastaanottaa harmonisen signaalin generaattorin 18 antosignaalin kolmannen summaimen 17 ja säädettävän jakajan 16 kautta. Toisen summaimen 7 antosignaali on laajakaistaisen satunnaissignaalin ja harmonisen signaalin summa 35 ja se syötetään tehonvahvistimen 8 kautta värähtelyn anturilla 10 varustetun värähtelijän 9 ottoliittimeen. Värähte- 8 75670 lyn anturista 10 otettu signaali syötetään sovitusvahvisti-men 11 kautta ottoliittimeen toisessa viritettävässä kapea-kaistasuodattiraessa 12, jonka amplitudi-taajuusvaste on päinvastainen kuin viritettävän estosuodattimen 6. Toisen 5 viritettävän suodattimen 12 antoliittimestä signaali, jonka spektri sisältää satunnaisen laajakaistasignaalin, ja moninkertaisesti vahvistetun harmonisen komponentin, tulee ottoliittimeen ensimmäisessä viritettävässä suodattimessa 13, joka erottaa harmonisen komponentin tulosignaalista, 10 joka harmoninen komponentti myöhemmin syötetään amplitudi-ilmaisimen 14 ottoliittimeen. Estosuodatin 6 ja viritetyt suodattimet 12 ja 13 on viritetty tahdistetusti säädettävä-taajuuksisen harmonisen signaalin generaattorin 18 kanssa. Ilmaistu signaali tulee ensimmäisen vertailuyksikön 15 en-15 simmäiseen ottoliittimeen ja tämän yksikön toinen ottolii-tin saa jännitteen harmonisen värähtelytason asettimen 19 antoliittimestä. Ensimmäisen vertailuyksikön 15 antoliittimestä syötetään virhesignaali säädettävän jakajan 16 oh-jausottoliittimeen, jonka jakajan pää- eli signaaliotto-20 liitin vastaanottaa summasignaalin kolmannen summaimen 17 antoliittimestä ja tämän summaimen ensimmäinen ottoliitin vastaanottaa harmonisen signaalin harmonisen signaalin generaattorin 18 antoliittimestä ja summaimen toiseen ottoliittimeen syötetään kalibroitu tasajännite Uq vertailu-25 signaalin lähteen 25 antoliittimestä. Säädettävän jakajan 16 ensimmäisestä antoliittimestä signaali, joka edustaa harmonisten ja tasajännitteiden summaa, syötetään toisen vertailuyksikön 20 ensimmäiseen ottoliittimeen, jolloin näiden jännitteiden amplitudin määrää säädettävän jakajan 30 16 skaalaussuhde, joka riippuu virhesignaalista, joka saa daan ensimmäisen vertailuyksikön 15 antoliittimestä. Säädettävän jakajan 16 toisesta antoliittimestä signaali, joka on antosignaalin harmoninen komponentti, syötetään toisen summaimen 7 ja toisen vertailuyksikön 20 toisiin ottoliit-35 timiin. Säädettävä jakaja 16 säädetään siten, että värähtelijän 9 harmonisten värähtelyjen taso vastaa ennaltamää- S 75670 rättyä tasoa. Toisen vertailuyksikön 20 antosignaali, joka on summasignaalin tasavirtakomponentti säädettävän jakajan 16 ensimmäisessä antoliittimessä, muuttuu suurin piirtein samalla tavalla kuin vaihtokomponentti säädettävän jakajan 5 16 toisessa antoliittimessä. Tämän signaalin suuruus vaih- telee selvästikin lain S^() mukaisesti, joka määritetään lausekkeella „ 51 (ω> SiVr (I) 10 jossa a(oJ) on värähtelijän 9 amplitudi-taajuusvaste; ja on vakiokerroin, joka riippuu satunnaissignaalin vaimen-nustasosta, jonka suorittaa viritettävä estosuodatin 6 mo-nikanavamuokkaimen antoliittimen kohdalla.The output signal of the tunable blocking filter 6 is input to the input terminal in the second adder 7, the second input terminal of which receives the output signal of the harmonic signal generator 18 via the third adder 17 and the adjustable divider 16. The output signal of the second adder 7 is the sum of the wideband random signal and the harmonic signal 35 and is fed through the power amplifier 8 to the input terminal of the oscillator 9 provided with the oscillation sensor 10. The signal taken from the oscillator 875670 lyn sensor 10 is fed through a matching amplifier 11 to an input terminal in a second tunable narrowband filter groove 12 having an amplitude-frequency response opposite to that of the tunable blocking filter 6. A multiplexed signal the amplified harmonic component, enters the input terminal in the first tunable filter 13, which separates the harmonic component from the input signal, 10 which harmonic component is subsequently input to the input terminal of the amplitude detector 14. The blocking filter 6 and the tuned filters 12 and 13 are tuned in sync with the adjustable-frequency harmonic signal generator 18. The detected signal comes to the first input terminal en-15 of the first reference unit 15 and the second input terminal of this unit receives voltage from the output terminal of the harmonic oscillation level setter 19. An error signal is applied from the output terminal of the first comparator 15 to the control input terminal of the adjustable divider 16, whose main or signal input terminal 20 receives the sum signal from the output terminal of the third adder 17 and the first input terminal of this adder receives the harmonic signal from the output terminal -25 signal source 25 output terminals. From the first output terminal of the adjustable divider 16, a signal representing the sum of harmonics and DC voltages is input to the first input terminal of the second reference unit 20, the amplitude of these voltages being determined by the scaling ratio of the adjustable divider 30 16 depending on the error signal from the first reference unit 15 output terminal. From the second output terminal of the adjustable divider 16, a signal which is a harmonic component of the output signal is fed to the second input terminals 35 of the second adder 7 and the second comparison unit 20. The adjustable divider 16 is adjusted so that the level of harmonic oscillations of the oscillator 9 corresponds to a predetermined level. The output signal of the second reference unit 20, which is the DC component of the sum signal at the first output terminal of the adjustable divider 16, changes in much the same way as the switching component at the second output terminal of the adjustable divider 5 16. The magnitude of this signal clearly varies according to the law S ^ (), defined by the expression „51 (ω> SiVr (I) 10 where a (oJ) is the amplitude-frequency response of the oscillator 9, and is a constant coefficient depending on the attenuation level of the random signal, performed by a tunable blocking filter 6 at the output terminal of the multi-channel modifier.
Toisen vertailuyksikön 20 antoliittimestä signaali 15 syötetään ensimmäiseen ottoliittimeen säädettävässä vahvistimessa 21, jonka toinen ottoliitin vastaanottaa vertailu-signaalin lähteen 25 antosignaalin. Säädettävän vahvistimen 21 vahvistuksen muutos on kääntäen verrannollinen säädettävän jakajan 16 skaalaussuhteen vastaavaan arvoon. Säädettä-20 vän vahvistimen 21 antosignaali vaihtelee lain 82(0^) mukaisesti : 52 (ω» - Do ^JT1 Tämä, eli signaali säädettävän vahvistimen 21 anto-25 liittimessä, määrittää yksikäsitteisesti värähtelijän 9 amplitudi-taajuusvasteen harmonisen signaalin keilauksessa generaattorin 18 antoliittimen kohdalla. Säädettävän vahvistimen 21 antosignaali syötetään neliöijän 22 kautta tietokoneen 23 ottoliittimeen, jonka tietokoneen toinen 30 ottoliitin vastaanottaa tiedot q^;n arvosta, joka ilmaisee värähtelyjen kiihdytyksen spektrisen tiheyden ennaltamää-rätyillä taajuuksilla ja taajuusalueella.From the output terminal of the second reference unit 20, the signal 15 is fed to the first input terminal in an adjustable amplifier 21, the second input terminal of which receives the output signal of the reference signal source 25. The change in gain of the adjustable amplifier 21 is inversely proportional to the corresponding value of the scaling ratio of the adjustable divider 16. The output signal of the adjustable amplifier 21 varies according to law 82 (0 ^): 52 (ω »- Do ^ JT1 This, i.e. the signal at the output-25 terminal of the adjustable amplifier 21, unambiguously determines the amplitude-frequency response of the oscillator 9 in the harmonic signal scanning at the output terminal of the generator 18 The output signal of the adjustable amplifier 21 is fed through a squarer 22 to the input terminal of a computer 23, the second input terminal 30 of the computer receiving information about the value of q 1 indicating the spectral density of the oscillation acceleration at predetermined frequencies and frequency range.
Tietokone 23 kuormitetaan alustavasti tiedoilla satunnaissignaalin monikanavamuokkaimen 1 jokaisen kanavan 35 amplitudi-taajuusvasteesta jotka tiedot antavat amplitudi-taajuusvasteen ^n(£uK) arvot määrätyillä taajuuksilla.The computer 23 is initially loaded with data on the amplitude-frequency response of each channel 35 of the random signal multichannel converter 1, which data give the values of the amplitude-frequency response (n uK) at certain frequencies.
10 75670 Tämän jälkeen tietokone 23 ratkaisee yhtälöiden sarjan, jolla on muoto10 75670 The computer 23 then solves a series of equations having a shape
NOF
Qi-N<£,Kn2 if n (t"i> a2 ("i> (I11 5 n=1 jossa K on säädettävän vahvistimen 4 vahvistus monikanava-J n muokkaimen I n. kanavassa; Nq on satunnaissignaalin spekt-rinen tiheys jokaisen mainitun valkoisen kohinan generaattorin antoliittimessä.Qi-N <£, Kn2 if n (t "i> a2 (" i> (I11 5 n = 1 where K is the gain of the adjustable amplifier 4 in the nth channel of the multichannel-J n modulator I; Nq is the spectral density of the random signal for each at the output terminal of said white noise generator.
10 Tietokoneen 23 antosignaalit säätävät säädettävien vahvistimien 4 vahvistuksen kn:n laskettujen arvojen mukaisesti, mikä määrää satunnaisten kapeakaistasignaalien tasot monikanavamuokkaimen 1 kanavissa, ja näiden summa muodostaa satunnaisen laajakaistasignaalin, jota käytetään satunnais- 15 värähtelyjen kehittämiseksi ennaltasäädetyillä q^-arvoilla, jotka ilmaisevat satunnaisvärähtelyjen kiihdytyksen spektri-sen tiheyden määrätyillä taajuuksilla ennaltamäärätyn taajuusalueen sisällä.The output signals of the computer 23 adjust the gain kn of the adjustable amplifiers 4 according to the calculated values of kn, which determine the levels of random narrowband signals in the channels of the multi-channel converter 1, and the sum of these forms a random wideband signal used to generate random oscillations -it density at specified frequencies within a predetermined frequency range.
Säädettävien vahvistimien 4 vahvistuksen K laskemi- n 20 nen satunnaissignaalin monikanavamuokkaimen 1 kanavissa, johon sisältyy sellaisen harmonisen signaalin käsittely, jota käytetään samanaikaisesti työkappaleiden koestamiseksi harmonisilla värähtelyillä, lisää koestusten tarkkuutta ja tehokkuutta.Calculating the gain K of the adjustable amplifiers 4 in the channels of a random signal multichannel converter 1, which includes processing a harmonic signal used simultaneously to test workpieces with harmonic oscillations, increases the accuracy and efficiency of the tests.
25 Säädettävien vahvistimien 4 vahvistuksen laskeminen satunnaissignaalin monikanavamuokkaimen 1 jokaisessa kanavassa, mikä määrittää koestettavaan työkappaleeseen vaikuttavien satunnaisvärähtelyjen spektrin, ratkaisemalla yhtälöiden sarja (II), mahdollistaa pienen suuruusluokan pääs- 30 tökaistasuodattimien käytön eli sellaisten suodattimien, joilla on pieni neliömäisyystekijä, joka on tunnusomainen niiden amplitudi-taajuusvasteille cp ( 03), mikä etu johtuu siitä, että po. keksinnössä otetaan huomioon päästökaista-suodattimien 3 keskinäinen vaikutus mainituissa kanavissa.Calculating the gain of the adjustable amplifiers 4 in each channel of the random signal multichannel converter 1, which determines the spectrum of random oscillations acting on the workpiece to be tested, by solving a series of equations (II), allows the use of small-order for frequency responses cp (03), which advantage is due to the fact that po. the invention takes into account the interaction of the passband filters 3 in said channels.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI832902A FI75670C (en) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | System for testing workpieces by random behavior and harmonic vibrations. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI832902 | 1983-08-11 | ||
| FI832902A FI75670C (en) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | System for testing workpieces by random behavior and harmonic vibrations. |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI832902A0 FI832902A0 (en) | 1983-08-11 |
| FI832902A FI832902A (en) | 1985-02-12 |
| FI75670B true FI75670B (en) | 1988-03-31 |
| FI75670C FI75670C (en) | 1988-07-11 |
Family
ID=8517597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI832902A FI75670C (en) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | System for testing workpieces by random behavior and harmonic vibrations. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI75670C (en) |
-
1983
- 1983-08-11 FI FI832902A patent/FI75670C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI832902A (en) | 1985-02-12 |
| FI832902A0 (en) | 1983-08-11 |
| FI75670C (en) | 1988-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4513622A (en) | Method of forming random vibration spectrum and device therefor | |
| FI75670B (en) | SYSTEM FOER PROVNING AV ARBETSSTYCKEN MEDELST SLUMPMAESSIGT UPPTRAEDANDE OCH HARMONISKA VIBRATIONER. | |
| US4513620A (en) | System for testing articles with random and harmonic vibrations | |
| SU570321A1 (en) | Device for testing under random vibrations | |
| SU1227963A1 (en) | Arrangement for accidental vibration testing | |
| SU756244A1 (en) | Device for shaping broadband random vibration spectrum | |
| SU1171960A1 (en) | Device for generating random signals simulating signals resulted from mechanical vibrations | |
| SU1089443A1 (en) | Device for random vibration testing (its versions) | |
| FI77954C (en) | Method and apparatus for forming the spectrum of random vibrations. | |
| SU728014A1 (en) | Device for testing articles for random vibration | |
| RU2168159C1 (en) | Technique of formation of spectra of random vibration | |
| SU976321A1 (en) | Device for random vibration testing | |
| SU1497610A1 (en) | Apparatus for shaping a spectrum of random vibration | |
| RU2008628C1 (en) | Random vibration test facility | |
| SU968653A2 (en) | Device for reproducing random vibrations | |
| RU1798631C (en) | Device for testing for vibration stability | |
| SU680412A1 (en) | Device for testing for wide-band random vibrations | |
| SU1488742A1 (en) | Seismometer calibrator | |
| SU970167A1 (en) | Device for reproducing narrow-band random vibration | |
| SU1065711A1 (en) | Device for article random vibration testing | |
| SU1215083A1 (en) | System for automatic controlling of broad-band vibration | |
| RU2129259C1 (en) | Method of control over spectrum of excited random unidimensional vibration | |
| SU879351A1 (en) | Device for reproducing random vibration spectrum | |
| SU578639A1 (en) | Device for shaping broad-band random oscillation spectrum | |
| FI77935C (en) | Apparatus for testing articles with respect to random vibration. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: KAZANSKY AVIATSIONNY INSTITUT IMENI A.N. |