RU77968U1 - COMPLEX UNSTATIONARY VIBRATION IMPACT SYSTEM - Google Patents

COMPLEX UNSTATIONARY VIBRATION IMPACT SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
RU77968U1
RU77968U1 RU2008125696/22U RU2008125696U RU77968U1 RU 77968 U1 RU77968 U1 RU 77968U1 RU 2008125696/22 U RU2008125696/22 U RU 2008125696/22U RU 2008125696 U RU2008125696 U RU 2008125696U RU 77968 U1 RU77968 U1 RU 77968U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
complex
vibration
adder
Prior art date
Application number
RU2008125696/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Окладнов
Олег Владимирович Соколов
Елена Михайловна Шнайпер
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем"
Priority to RU2008125696/22U priority Critical patent/RU77968U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU77968U1 publication Critical patent/RU77968U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к испытательной техники и может быть использована для создания на электродинамических и электрогидравлических вибростендах кратковременных динамических процессов (например, ударных импульсов) и для измерения параметров этих процессов. Сущность предполагаемой полезной модели состоит в том, что в аппаратурную систему, содержащую виброиспытательный комплекс, измерительный канал, формирователь апериодического колебания, измеритель амплитуды сигнала, частотный фильтр, коммутатор, блок стробирования и компьютерный комплекс дополнительно введены генератор тактовых импульсов, второй измерительный канал, сумматор, источник переменного напряжения (широкополосного случайного, узкополосного случайного или гармонического) и многокантактное реле. При этом обеспечивается формирование виброиспытательного режима, представляющего собой ограниченное по длительности или непрерывное по времени воздействие, содержащее нестационарную составляющую (например, ударный импульс). Предполагаемая полезная модель обеспечивает определение необходимых параметров воспроизводимого процесса с использованием программных средств компьютерного комплекса. Это повышает точность определения параметров воспроизводимых процессов и способствует повышению качества лабораторных виброиспытаний.The utility model relates to testing equipment and can be used to create short-term dynamic processes (for example, shock pulses) on electrodynamic and electro-hydraulic vibration stands and to measure the parameters of these processes. The essence of the proposed utility model consists in the addition of a clock pulse generator, a second measuring channel, an adder, to the hardware system containing a vibration test complex, a measuring channel, an aperiodic oscillation generator, a signal amplitude meter, a frequency filter, a switch, a gating unit, and a computer complex AC voltage source (broadband random, narrowband random or harmonic) and multi-pin relay. This ensures the formation of a vibration test mode, which is a limited in duration or continuous in time exposure containing an unsteady component (for example, a shock pulse). The proposed utility model provides the determination of the necessary parameters of the reproducible process using computer software. This increases the accuracy of determining the parameters of reproducible processes and helps to improve the quality of laboratory vibration tests.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для создания на электродинамических и электрогидравлических вибростендах кратковременных динамических процессов, например ударных импульсов, и для измерения параметров этих процессов.The proposed utility model relates to test equipment and can be used to create short-term dynamic processes, such as shock pulses, on electrodynamic and electro-hydraulic vibrating stands, and to measure the parameters of these processes.

Аналогом предполагаемой полезной модели является цифровая система виброиспытаний Dactron. Система содержит программные средства формирования управляющего сигнала, передаваемого на силовое оборудование виброиспытательного комплекса, и средства приема и обработки сигналов по каналам управления и измерения. Система предназначена для воспроизведения различных вибрационных режимов (в том числе ударных импульсов) на электродинамических стендах (см. Техническое описание и инструкцию пользователя фирмы Dactron Inc. 1629 South Main Street Milpitas, CA 95035-6261 Web Site: www.dactron.com).An analogue of the proposed utility model is the Dactron Digital Vibration Test System. The system contains software for generating a control signal transmitted to the power equipment of the vibration test complex, and means for receiving and processing signals through control and measurement channels. The system is designed to reproduce various vibrational modes (including shock pulses) on electrodynamic stands (see Dactron Inc. Technical Description and User Manual 1629 South Main Street Milpitas, CA 95035-6261 Web Site: www.dactron.com).

Используемые программные средства данной системы не обеспечивают формирование комплексных испытательных режимов (например, совместного воспроизведения непрерывной вибрации и ударного импульса). Следует, однако, принимать во внимание, что эти режимы, по сути, соответствуют реальному эксплуатационному состоянию современной техники. Кроме того, высокая стоимость расходов на приобретение и профилактическое обслуживание, свойственная импортному оборудованию, ограничивает возможности его приобретения и возможной эксплуатации.The software tools used in this system do not provide the formation of complex test modes (for example, the joint reproduction of continuous vibration and shock pulse). However, it should be borne in mind that these modes, in fact, correspond to the real operational state of modern technology. In addition, the high cost of acquisition and preventive maintenance costs inherent in imported equipment limits the possibility of its acquisition and possible operation.

Аналогом-прототипом предполагаемой полезной модели является система обработки сигналов в соответствии с патентом №62703 от 27.11.2006. Указанная система содержит формирователь апериодических колебаний, виброиспытательный комплекс, измерительный канал, частотный фильтр, измеритель амплитуды сигнала, анализатор спектра, импульсный генератор, самописец, тиристорный каскад, инвертор, блок стробирования и компьютерный комплекс.An analogue of the prototype of the proposed utility model is a signal processing system in accordance with patent No. 62703 of 11.27.2006. The specified system contains an aperiodic oscillation generator, a vibration test complex, a measuring channel, a frequency filter, a signal amplitude meter, a spectrum analyzer, a pulse generator, a recorder, a thyristor cascade, an inverter, a strobing unit, and a computer complex.

Система обеспечивает выделение полезных сигналов из широкополосного случайного процесса, представляющего либо сопровождающую непрерывную вибрацию, либо внешнюю помеху. При этом происходит прием каждой новой реализации в реальном времени, а результаты предыдущего измерения не сохраняются и не осредняются. Известно, что аппаратурная обработка, производимая в отношении единственной реализации, позволяет получить смещенную оценку параметров исследуемого процесса. Определение несмещенной оценки требует осреднения по ансамблю. Отмеченный недостаток прототипа снижает точность обработки сигналов и качества испытаний в целом.The system provides the selection of useful signals from a broadband random process, representing either accompanying continuous vibration or external interference. At the same time, each new implementation is received in real time, and the results of the previous measurement are not saved and are not averaged. It is known that hardware processing performed in relation to a single implementation allows one to obtain a biased estimate of the parameters of the process under study. Determining an unbiased estimate requires ensemble averaging. The noted disadvantage of the prototype reduces the accuracy of signal processing and test quality in general.

Задачей предполагаемой полезной модели является формирование на входе виброиспытательного комплекса задающего сигнала, представляющего собой кратковременную или непрерывную реализацию, содержащую нестационарную составляющую (в частности, ударный импульс) и последующее измерение параметров воспроизводимого процесса.The objective of the proposed utility model is the formation at the input of the vibration test complex of the driving signal, which is a short-term or continuous implementation containing an unsteady component (in particular, a shock pulse) and subsequent measurement of the parameters of the reproduced process.

Сущность предполагаемой полезной модели состоит в том, что в аппаратурную систему, содержащую виброиспытательный комплекс, измерительный канал, формирователь апериодических колебаний, измеритель амплитуды сигнала, частотный фильтр, коммутатор, блок стробирования и компьютерный комплекс, дополнительно введен генератор тактовых импульсов, второй измерительный канал, сумматор, источник переменного напряжения (широкополосного случайного, узкополосного случайного или гармонического) и многоконтактное реле.The essence of the proposed utility model is that a clock system, a second measuring channel, an adder are additionally introduced into a hardware system containing a vibration test complex, a measuring channel, an aperiodic oscillation generator, a signal amplitude meter, a frequency filter, a switch, a gating unit, and a computer complex , AC voltage source (broadband random, narrowband random or harmonic) and multi-contact relay.

При этом входы первого и второго измерительных каналов соединены между собой, а их выходы подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора. Выход коммутатора соединен с входом частотного фильтра, который своим выходом подключен к входу измерителя амплитуды сигнала. Выход измерителя соединен с первым входом компьютерного комплекса, ко второму входу которого подключен выход генератора тактовых импульсов. Кроме того, выход генератора тактовых импульсов соединен так же с входом формирователя апериодических колебаний и с первым входом блока стробирования, второй вход которого подключен к выходу сумматора, а выход блока стробирования соединен с входом виброиспытательного комплекса. При этом первый вход сумматора соединен с выходом формирователя апериодических колебаний, а второй вход- с выходом источника переменного напряжения. Кроме того, вход и выход блока стробирования подключены к первой группе контактов реле, а выходы сумматора и коммутатора и входы виброиспытательного комплекса и частотного фильтра соединены со второй группой контактов реле.The inputs of the first and second measuring channels are interconnected, and their outputs are connected respectively to the first and second inputs of the switch. The output of the switch is connected to the input of the frequency filter, which is connected by its output to the input of the signal amplitude meter. The meter output is connected to the first input of the computer complex, to the second input of which the output of the clock generator is connected. In addition, the output of the clock pulse generator is also connected to the input of the aperiodic oscillation generator and to the first input of the gating unit, the second input of which is connected to the output of the adder, and the output of the gating unit is connected to the input of the vibration test complex. In this case, the first input of the adder is connected to the output of the aperiodic oscillator, and the second input is connected to the output of the AC voltage source. In addition, the input and output of the gating unit are connected to the first group of relay contacts, and the outputs of the adder and switch and the inputs of the vibration test complex and the frequency filter are connected to the second group of relay contacts.

Технический результат предложенной полезной модели состоит в том, что обеспечивается формирование виброиспытательного режима, представляющего собой ограниченное по длительности или непрерывное по времени воздействие, содержащее нестационарную составляющую (например, ударный импульс). При этом предполагаемая полезная модель обеспечивает определение необходимых параметров воспроизводимого процесса с использованием программных средств компьютерного комплекса, в частности посредством осреднения по ансамблю. Это повышает точность определения параметров воспроизводимых процессов и способствует повышению качества лабораторных виброиспытаний.The technical result of the proposed utility model is that it provides the formation of a vibration test mode, which is a limited in duration or continuous in time exposure containing an unsteady component (for example, a shock pulse). In this case, the proposed utility model provides the determination of the necessary parameters of the reproduced process using the software of a computer complex, in particular by averaging over the ensemble. This increases the accuracy of determining the parameters of reproducible processes and helps to improve the quality of laboratory vibration tests.

На фиг.1 представлена блок-схема системы при ее работе в режиме воспроизведения кратковременных реализации, содержащих ударный импульс и сопровождающий знакопеременный процесс.Figure 1 presents the block diagram of the system when it is in playback mode short-term implementation containing a shock pulse and the accompanying alternating process.

На фиг.2 показана блок-схема системы при ее работе в режиме воспроизведения непрерывной реализации, так же содержащей ударный импульс и знакопеременный процесс.Figure 2 shows a block diagram of a system during its operation in the playback mode of a continuous implementation, also containing a shock pulse and an alternating process.

На фиг.3 представлено соединение блоков системы с контактами реле при работе системы в первом указанном режиме, а на фиг.4 - схема соединения блоков системы с контактами реле при работе во втором указанном режиме.Figure 3 shows the connection of the system blocks with the relay contacts when the system is in the first specified mode, and figure 4 is a diagram of the connection of the system blocks with the relay contacts when working in the second specified mode.

На фиг.1-11 Приложения приведены диаграммы сигналов, поясняющие реальную работу системы.Figure 1-11 of the Appendix are signal diagrams explaining the actual operation of the system.

Система, представленная на фиг.1, содержит формирователь 1 апериодических колебаний, сумматор 2, источник 3 стационарного процесса, блок стробирования 4, виброиспытательный комплекс 5, измерительные каналы 61 и 62, коммутатор 7, частотный фильтр 8, измеритель 9 амплитуды сигнала, приемник 10 реализации исследуемого процесса, приемник 11 синхроимпульса, генератор 12 тактовых импульсов. Приемники 10 и 11 входят в состав компьютерного комплекса и размещены в выносном устройстве, обозначенном на фиг.1 и 2 как LDS.The system shown in Fig. 1 contains an aperiodic oscillation generator 1, an adder 2, a stationary process source 3, a gating unit 4, a vibration test complex 5, measuring channels 6 1 and 6 2 , a switch 7, a frequency filter 8, a signal amplitude meter 9, a receiver 10 for implementing the process under study, a clock receiver 11, a clock generator 12. The receivers 10 and 11 are part of a computer complex and are located in a portable device, designated in figures 1 and 2 as LDS.

Система согласно фиг.1 имеет следующие взаимосвязи элементов. Вход формирователя 1 апериодических колебаний соединен с выходом генератора тактовых импульсов 12, а выход формирователя 1 подключен к первому входу сумматора 2, со вторым входом которого соединен выход источника 3 стационарного процесса. Выход сумматора 2 в блок-схеме фиг.1 подключен к первому входу блока стробирования 4, выход которого соединен с входом виброиспытательного комплекса 5. При этом второй вход блока стробирования 4 подключен к выходу генератора тактовых импульсов 12. Выход виброиспытательного комплекса 5 соединен с входами измерительных каналов 61 и 62, выходы которых соответственно подключены к первому и второму входам коммутатора 7. Выход коммутатора 7 подключен к входу частотного фильтра 8, своим выходом соединенного с входом измерителя 9 амплитуды сигнала. Выход измерителя 9 подключен к входу приемника 10 реализации исследуемого процесса. Кроме того, генератор 12 тактовых импульсов своим выходом соединен так же с входом приемника 11.The system according to figure 1 has the following relationships of elements. The input of the shaper 1 of aperiodic oscillations is connected to the output of the clock generator 12, and the output of the shaper 1 is connected to the first input of the adder 2, with the second input of which the output of the source 3 of the stationary process is connected. The output of the adder 2 in the block diagram of figure 1 is connected to the first input of the gating unit 4, the output of which is connected to the input of the vibration test complex 5. In this case, the second input of the gating block 4 is connected to the output of the clock generator 12. The output of the vibration testing complex 5 is connected to the measurement inputs channels 6 1 and 6 2 , the outputs of which are respectively connected to the first and second inputs of the switch 7. The output of the switch 7 is connected to the input of the frequency filter 8, its output connected to the input of the meter 9 of the signal amplitude. The output of the meter 9 is connected to the input of the receiver 10 of the implementation of the investigated process. In addition, the clock generator 12 with its output is also connected to the input of the receiver 11.

Система, выполненная согласно фиг.2, имеет следующие взаимосвязи, отличающиеся от блок-схемы фиг.1.The system made according to FIG. 2 has the following relationships, different from the block diagram of FIG.

Выход сумматора 2 подключен непосредственно к входу виброиспытательного комплекса 5, а не через блок стробирования 4. При этом первый вход блока стробирования 4 соединен с выходом коммутатора 7, а выход блока стробирования 4 подключен к входу частотного фильтра 8. Все остальные соединения элементов блок-схемы фиг.2 одинаковы с блок-схемой фиг.1The output of the adder 2 is connected directly to the input of the vibration testing complex 5, and not through the gating unit 4. The first input of the gating unit 4 is connected to the output of the switch 7, and the output of the gating unit 4 is connected to the input of the frequency filter 8. All other connections of the elements of the block diagram figure 2 are the same with the block diagram of figure 1

Взаимосвязи элементов блок-схемы фиг.1 с контактами реле показаны на фиг.3.The relationship of the elements of the block diagram of figure 1 with the relay contacts are shown in figure 3.

Выход сумматора 2 подключен к контакту 14 реле 13, контакты 15 и 16 реле соединены соответственно с первым входом и выходом блока стробирования 4. Вход виброиспытательного комплекса 5 соединен с контактом 17 реле. Кроме того, выход коммутатора 7 подключен к контакту 18, а вход частотного фильтра к контакту 19 реле 13. Положение контактов 14-15, 16-17 и 18-19 соответствует обесточенному состоянию обмотки реле 13.The output of the adder 2 is connected to terminal 14 of the relay 13, the terminals 15 and 16 of the relay are connected respectively to the first input and output of the gating unit 4. The input of the vibration test complex 5 is connected to the terminal 17 of the relay. In addition, the output of the switch 7 is connected to terminal 18, and the input of the frequency filter to terminal 19 of the relay 13. The position of the contacts 14-15, 16-17 and 18-19 corresponds to the de-energized state of the relay coil 13.

Взаимосвязи элементов блок-схемы фиг.2 с контактами реле 13 показаны на фиг.4.The relationship of the elements of the block diagram of figure 2 with the contacts of the relay 13 are shown in figure 4.

Выход сумматора 2 подключен к контакту 15 реле 13, а вход виброиспытательного комплекса 5 соединен с контактом 17 реле. При этом специально установленная перемычка между контактами 15 и 20 реле 13 обеспечивает соединение выхода сумматора 2 с входом виброиспытательного комплекса 5. Выход коммутатора 7 через последовательную цепочку контактов 18-22-23-14 реле 13 подключен к первому входу блока стробирования 4, выход которого через контакты 16-24-25 соединен с входом частотного фильтра 8. Указанные соединения выхода коммутатора 7 и первого входа блока стробирования 4 обеспечивает специально установленная перемычка между контактами 22 и 23 реле 13. Подобным же образом выход блока стробирования 4 и вход частотного фильтра 8 соединен при помощи перемычки между контактами 24 и 25 реле 13. Положение The output of the adder 2 is connected to terminal 15 of the relay 13, and the input of the vibration test complex 5 is connected to terminal 17 of the relay. In this case, a specially installed jumper between the contacts 15 and 20 of the relay 13 provides the connection of the output of the adder 2 with the input of the vibration test complex 5. The output of the switch 7 through a series of contacts 18-22-23-14 of the relay 13 is connected to the first input of the gating unit 4, the output of which is through contacts 16-24-25 are connected to the input of the frequency filter 8. The specified connection between the output of the switch 7 and the first input of the strobing unit 4 is provided by a specially installed jumper between the contacts 22 and 23 of the relay 13. Similarly, the output b the gating lock 4 and the input of the frequency filter 8 is connected using a jumper between the contacts 24 and 25 of the relay 13. Position

контактов 20-21, 18-22, 14-23 и 16-24 соответствует состоянию, при котором в обмотку реле подано рабочее напряжение.pins 20-21, 18-22, 14-23 and 16-24 corresponds to the state in which the operating voltage is applied to the relay coil.

В осуществленном варианте системы применены следующие аппаратурные средства:In the implemented version of the system, the following hardware was used:

- формирователь 1 соответствует аналогичному устройству, приведенному в патенте №62703 от 27.11.06;- shaper 1 corresponds to a similar device described in patent No. 62703 from 11/27/06;

- сумматор 2 соответствует устройству, приведенному в работе «Электронные схемы. Практическое руководство», Дж.Ленк, М., «Мир», 1985, стр.268-269;- adder 2 corresponds to the device described in the work “Electronic circuits. A practical guide ", J. Lenk, M.," World ", 1985, pp. 268-269;

- в качестве источника узкополосного случайного процесса 3 использованы генератор шума 03004 и узкополосный фильтр 01013 опция ВР, приведенные в техническом описании VEB Robotron-Messelektronik Otto Schön Dresden изд. 04.89, 09.89;- as a source of narrow-band random process 3, a noise generator 03004 and a narrow-band filter 01013 BP option are used, given in the technical description of VEB Robotron-Messelektronik Otto Schön Dresden ed. 04.89, 09.89;

- в качестве источника широкополосного случайного процесса 3 использован блок программ Waveform source компьютерной системы Photon, приведенных в RT Pro Руководстве пользователя. Редакция 6.0 LDS-Dactron 47300 Kato Road Fremont, CA94538 Web-сайт: www.lds-group.com;- the Waveform source program block of the Photon computer system used in the RT Pro User Guide was used as the source of the broadband random process 3. Revision 6.0 LDS-Dactron 47300 Kato Road Fremont, CA94538 Web: www.lds-group.com;

- в качестве блока стробирования 4 использован селектор сигналов по времени 2972, описанный в каталоге фирмы «Блюр и Кьер» изд. 1974;- as a gating block 4, a signal selector for time 2972 is used, described in the catalog of the company "Blur and Kier" ed. 1974;

- в качестве виброиспытательного комплекса 5 использованы усилитель мощности, соответствующий типу SPA-40k, приведенному в паспорте завода-изготовителя 347905 г.Таганрог, Ростовской обл., ул. 2 Котельная 28, «Ростех», и вибростенд, соответствующий типу Д10А, описанный в справочнике «Приборы и системы» под ред. В. В. Клюева, т.2 стр.291;- as a vibration test complex 5, a power amplifier corresponding to the SPA-40k type is given in the passport of the manufacturer 347905 Taganrog, Rostov Region, ul. 2 Boiler room 28, “Rostec”, and a vibration stand corresponding to the D10A type, described in the reference book “Devices and Systems” under the editorship of V.V. Klyuyev, vol. 2 p. 291;

- в качестве измерительного канала 6 использован виброизмерительный интегрирующий усилитель 00028, приведенный в техническом описание фирмы VEB Robotron-Messelektronik Otto Schön Dresden изд. 09.88;- as measuring channel 6, a vibration measuring integrating amplifier 00028, used in the technical description of VEB Robotron-Messelektronik Otto Schön Dresden ed. 09.88;

- совместно с усилителем 00028 использован пьезоакселерометр типа КД-35, приведенный в техническом описании «Пьезоэлектрические датчики ускорения» VEB Metra und Frequenztechnik Radebeul изд. 10.81;- together with the amplifier 00028, a KD-35 type piezo-accelerometer is used, which is given in the technical description “Piezoelectric acceleration sensors” VEB Metra und Frequenztechnik Radebeul ed. 10.81;

- в качестве коммутатора 7 использован двухканальный переключатель 04002, приведенный в техническом описании VEB Robotron-Messelektronik Otto Schön Dresden изд. 11.84;- as switch 7, a two-channel switch 04002 is used, given in the technical description of VEB Robotron-Messelektronik Otto Schön Dresden ed. 11.84;

- в качестве частотного фильтра 8 использован узкополосный фильтр 01013 (опция ТР или HP), приведенный в техническом описании VEB Robotron-Messelektronik Otto Schön Dresden изд. 09.87;- as a frequency filter 8, a narrow-band filter 01013 (option TP or HP) is used, given in the technical description of VEB Robotron-Messelektronik Otto Schön Dresden ed. 09.87;

- в качестве измерителя амплитуды сигнала 9 использован индикаторный блок 02036, приведенный в техническом описании VEB Robotron-Messelektronik Otto Schön Dresden изд. 06.88;- as the meter of signal amplitude 9, the indicator block 02036 is used, given in the technical description of VEB Robotron-Messelektronik Otto Schön Dresden ed. 06.88;

- в качестве компьютерного комплекса (приемники 10 и 11 в выносном устройстве LDS как составная часть) использована система Photon, описанная в RT Pro Анализ динамических сигналов. Руководство пользователя. Редакция 6.0 Web-caйт:www.lds-group.com;- as a computer complex (receivers 10 and 11 in the LDS remote unit as an integral part), the Photon system described in RT Pro Dynamic Signal Analysis was used. User's manual. Revision 6.0 Web site: www.lds-group.com;

- в качестве генератора тактовых импульсов 12 использован генератор 03005, приведенный в техническом описании VEB Robotron-Messelektronik Otto Schön Dresden изд. 12.88;- as the generator of clock pulses 12 used the generator 03005, given in the technical description VEB Robotron-Messelektronik Otto Schön Dresden ed. 12.88;

- в качестве реле, указанного на фиг.2 и 3, использовано реле РЭН 33 РФ 4510022.- as the relay indicated in figure 2 and 3, used relay REN 33 of the Russian Federation 4510022.

Все указанные аппаратурные средства соответствуют своему функциональному назначению.All of the indicated hardware corresponds to its functional purpose.

Система, предназначенная для воспроизведения коротких реализации, содержащих знакопеременную составляющую и ударный импульс, действует следующим образом (см. фиг.1 и 3 и диаграммы 1-11 Приложения).A system designed to reproduce short implementations containing an alternating component and a shock pulse, operates as follows (see figures 1 and 3 and diagrams 1-11 of the Appendix).

Сигнал U1, представляющий собой короткий импульс прямоугольной формы, с выхода генератора тактовых импульсов 12 поступает на вход The signal U 1 , which is a short rectangular pulse, from the output of the clock 12 is fed to the input

формирователя 1 апериодических колебаний и приводит его в действие. При этом на выходе формирователя 1 создается сигнал U2, структура которого показана на фиг.1 Приложения. Органами управления формирователя 1 регулируются параметры сигнала U2 - амплитуда, частота формирующего колебания, длительность, фаза, период повторения. Сигнал U2 с выхода формирователя поступает на первый вход сумматора 2, на второй вход которого с выхода блока 3 поступает сигнал U3, представляющий собой переменное напряжение (широкополосное или узкополосное случайное, гармоническое). Органами управления сумматора 2 и источника 3 регулируются параметры сигнала U4 на выходе сумматора: частотный состав и уровень переменного напряжения, а так же отношение амплитуды апериодического колебания к среднеквадратической величине сигнала U3. Форма сигнала U4 на выходе сумматора показана на фиг.2 Приложения. Сигнал U4 с выхода сумматора 2 передается на первый вход блока стробирования 4, на второй вход которого с выхода генератора 12 тактовых импульсов поступает импульс U1, приводящий блок стробирования 4 в действие. При этом на выходе блока стробирования 4 формируется временной промежуток (выборка) из сигнала U4. Временное расположение и длительность сигнала U5 регулируются в требуемых пределах.shaper 1 aperiodic oscillations and puts it into action. In this case, at the output of the former 1, a signal U 2 is created , the structure of which is shown in FIG. The controls of the shaper 1 regulate the parameters of the signal U 2 - the amplitude, frequency of the forming oscillation, duration, phase, repetition period. The signal U 2 from the output of the shaper enters the first input of the adder 2, the second input of which from the output of block 3 receives the signal U 3 , which is an alternating voltage (broadband or narrowband random, harmonic). The controls of the adder 2 and source 3 control the parameters of the signal U 4 at the output of the adder: the frequency composition and level of the alternating voltage, as well as the ratio of the amplitude of the aperiodic oscillation to the mean square value of the signal U 3 . The waveform U 4 at the output of the adder is shown in figure 2 of the Appendix. The signal U 4 from the output of the adder 2 is transmitted to the first input of the gating unit 4, the second input of which from the output of the clock generator 12 receives a pulse U 1 , which drives the gating unit 4. In this case, at the output of the gating unit 4, a time period (sampling) from the signal U 4 is formed . The temporary location and duration of the signal U 5 are regulated within the required limits.

Реализация комплексного динамического короткого процесса, воспроизводимого вибростендом, показана на фиг.3 Приложения. Этот процесс, преобразуемый пьезоакселерометром в электрический сигнал U6, одновременно поступает на входы измерительных усилителей 61 и 62. Измерительный усилитель 61 работает в режиме прямого усиления, создавая на выходе сигнал U7, величина которого пропорциональна виброускорению. Измерительный усилитель 62 работает в режиме двойного интегрирования; создаваемый на его выходе сигнал U8 пропорционален виброперемещению. Характер такого сигнала показан на фиг.4 Приложения. Настройка измерительных усилителей 61 и 62 производится при калибровке. Единицы измерения и коэффициент чувствительности каждого канала заносятся в программу компьютерной обработки.The implementation of the integrated dynamic short process reproduced by the shaker is shown in FIG. 3 of the Appendix. This process, converted by a piezo-accelerometer into an electric signal U 6 , is simultaneously supplied to the inputs of the measuring amplifiers 6 1 and 6 2 . The measuring amplifier 6 1 operates in direct amplification mode, creating an output signal U 7 , the value of which is proportional to vibration acceleration. Measuring amplifier 6 2 operates in dual integration mode; the signal U 8 generated at its output is proportional to vibration displacement. The nature of such a signal is shown in FIG. 4 of the Appendix. The measuring amplifiers 6 1 and 6 2 are set during calibration. Units of measurement and sensitivity coefficient of each channel are entered into the computer processing program.

Прохождение сигналов U4 с выхода сумматора 2 на первый вход блока стробирования 4 и U5 с выхода блока стробирования 4 на вход виброиспытательного комплекса 5 показано на фиг.3, где указаны номера контактов реле 13. Подобным же образом на фиг.3 показана передача сигнала U9 с выхода коммутатора 7 на вход фильтра 8. При воспроизведении кратковременных динамических процессов обмотка реле 13 находится в обесточенном состоянии. Коммутатор 7 попеременно передает сигналы U7 и U8 на вход аппаратуры, подключенной к его выходу.The passage of signals U 4 from the output of the adder 2 to the first input of the gating unit 4 and U 5 from the output of the gating unit 4 to the input of the vibration-testing complex 5 is shown in Fig. 3, where the contact numbers of the relay 13 are indicated. Similarly, Fig. 3 shows the signal transmission U 9 from the output of the switch 7 to the input of the filter 8. When playing short-term dynamic processes, the relay coil 13 is in a de-energized state. The switch 7 alternately transmits the signals U 7 and U 8 to the input of the equipment connected to its output.

Сигнал U9 с выхода коммутатора поступает на вход частотного фильтра 8. В тех случаях, когда по условиям эксперимента нет необходимости выделять полосу частот исследуемого процесса, частотный фильтр 8 работает в линейном режиме. Сигнал U9 на выходе фильтра 8 и U10 на выходе измерителя 10 повторяют структуру сигнала на выходе измерительного усилителя 61 или 62. Если же требуется ввести ограничения по диапазону измерения, фильтр 8 включается в работу в режиме фильтра нижних или в режиме фильтра верхних частот.The signal U 9 from the output of the switch goes to the input of the frequency filter 8. In cases where, according to the conditions of the experiment, there is no need to select the frequency band of the process under study, the frequency filter 8 operates in a linear mode. The signal U 9 at the output of the filter 8 and U 10 at the output of the meter 10 repeat the signal structure at the output of the measuring amplifier 6 1 or 6 2 . If you want to enter restrictions on the measuring range, the filter 8 is included in the operation in the low-pass filter mode or in the high-pass filter mode.

Режим работы и значение частоты среза устанавливаются при настройке фильтра 8. Сигнал U10 с выхода измерителя 9 передается на вход блока 10 приемника реализации исследуемого процесса. Блок 10 является составной частью компьютерного комплекса. По существу этот блок представляет собой первый вход компьютерного комплекса.The mode of operation and the value of the cutoff frequency are set when filter 8 is set. The signal U 10 from the output of the meter 9 is transmitted to the input of the receiver unit 10 of the process under study. Block 10 is an integral part of a computer complex. Essentially, this block represents the first input of a computer complex.

Сигнал U1 с выхода генератора тактовых импульсов 12 поступает также на вход блока 11 приемника синхроимпульса. Блок 11 также входит в состав компьютерного комплекса и, по сути, представляет собой его второй вход.The signal U 1 from the output of the clock 12 is also fed to the input of the block 11 of the clock receiver. Block 11 is also part of the computer complex and, in fact, represents its second input.

При обработке нестационарных сигналов компьютерный комплекс приводится в действие с момента поступления на вход блока 11 тактового импульса U1. Параметры импульса U1 указываются в программе, управляющей работой приемников 10 и 11.When processing unsteady signals, a computer complex is activated from the moment of receipt of a clock pulse U 1 at the input of block 11. The pulse parameters U 1 are indicated in the program that controls the operation of the receivers 10 and 11.

В качестве примера обработки сигнала U9 фильтром низких частот на фиг.5 и 6 Приложения показаны реализации ударного импульса на входе и выходе фильтра 8 соответственно.As an example of the processing of the signal U 9 by a low-pass filter, Figures 5 and 6 of the Appendix show implementation of a shock pulse at the input and output of filter 8, respectively.

Обработка единственной реализации, представленной на диаграммах фиг.5 и 6 Приложения, соответствует одному и тому же исследуемому динамическому процессу.Processing the only implementation presented in the diagrams of Figures 5 and 6 of the Application corresponds to the same dynamic process under investigation.

Программные средства компьютерного комплекса Photon, используемого в предполагаемом изобретении, обеспечивают следующие виды обработки:The software of the Photon computer complex used in the proposed invention provides the following types of processing:

- прием и регистрация однократной реализации кратковременного динамического процесса;- reception and registration of a single implementation of a short-term dynamic process;

- прием и обработка последовательности реализации исследуемого динамического процесса с осреднением по ансамблю;- reception and processing of the implementation sequence of the investigated dynamic process with averaging over the ensemble;

- спектральный и корреляционный анализ как для однократной реализации, так и для ансамбля реализации.- spectral and correlation analysis for both a single implementation and an ensemble of implementation.

На фиг.7 Приложения показана реализация ударного импульса, полученная осреднением по ансамблю из 20 реализации, а на фиг.8 Приложения - полученный подобным же способом спектральный состав импульса. Осредненные значения представляют несмещенные оценки параметров исследуемого процесса.Fig. 7 of the Appendix shows the implementation of the shock pulse obtained by averaging over the ensemble of 20 implementations, and Fig. 8 of the Appendix shows the spectral composition of the pulse obtained in the same way. Averaged values represent unbiased estimates of the parameters of the process under study.

При необходимости измерения спектрального состава знакопеременной составляющей исследуемого процесса (широкополосной случайной или узкополосной случайной) фильтр 8 включается в режиме фильтра верхних частот (опция HP в аппаратурном блоке типа 01013 Robotron).Частота среза устанавливается с расчетом подавления частот, принадлежащих ударному импульсу. Пример результата, полученного при работе системы в таком режиме, представлен на фиг.9 Приложения.If it is necessary to measure the spectral composition of the alternating component of the process under study (broadband random or narrowband random), filter 8 is turned on in the high-pass filter mode (HP option in the Robotron type 01013 hardware unit). An example of the result obtained when the system is operating in this mode is presented in FIG. 9 of the Appendix.

Отличительная особенность работы системы при воспроизведении непрерывных реализации, содержащих ударный импульс и сопровождающий знакопеременный процесс, состоит в следующем (см. фиг.2 и 4).A distinctive feature of the system when reproducing continuous implementations containing a shock pulse and the accompanying alternating process, is as follows (see figure 2 and 4).

В обмотку реле поступает напряжение питания от внешнего источника. При этом блок стробирования 4 отключается от цепи между выходом сумматора 2 и входом виброиспытательного комплекса 5 и включается в цепь между выходом коммутатора 7 и входом частотного фильтра 8. Одновременно с этим выход сумматора 2 соединяется с входом виброиспытательного комплекса 5. The relay coil receives power from an external source. In this case, the gating unit 4 is disconnected from the circuit between the output of the adder 2 and the input of the vibration test complex 5 and is connected to the circuit between the output of the switch 7 and the input of the frequency filter 8. At the same time, the output of the adder 2 is connected to the input of the vibration test complex 5.

Контакты реле, через которые осуществляются указанные соединения, показаны на фиг.4. При этом соединения между контактами 1-2, 7-8, 10-11 и 4-5 представляют штатные положения при срабатывании реле, а соединения между контактами 3-10, 11-6, 1-7 и 4-9 созданы специально установленными перемычками. В соответствии с указанными соединениями сигнал U4 с выхода сумматора 2 передается на вход виброиспытательного комплекса 5, а сигнал U9 с выхода коммутатора 7 поступает на первый вход блока стробирования 4. При этом комплексный процесс воспроизводится виброиспытательным комплексом 5 непрерывно, на первый вход блока стробирования 4 с выхода коммутатора 7 поступает реализация U9 непрерывного процесса. Блок стробирования 4 формирует на своем выходе выборку U5, содержащую ударный импульс совместно со знакопеременным сигналом. Временные параметры выборки U5 (длительность и положение переднего фронта) устанавливаются необходимой регулировкой блока стробирования 4.The relay contacts through which these connections are made are shown in Fig. 4. In this case, the connections between contacts 1-2, 7-8, 10-11 and 4-5 represent the normal positions when the relay is activated, and the connections between contacts 3-10, 11-6, 1-7 and 4-9 are created by specially installed jumpers . In accordance with these connections, the signal U 4 from the output of the adder 2 is transmitted to the input of the vibration test complex 5, and the signal U 9 from the output of the switch 7 is fed to the first input of the gating unit 4. In this case, the complex process is reproduced by the vibration testing complex 5 continuously, to the first input of the gating block 4 from the output of the switch 7 receives the implementation of U 9 continuous process. The gating unit 4 generates at its output a sample of U 5 containing a shock pulse together with an alternating signal. The sampling time parameters U 5 (duration and position of the leading edge) are set by the necessary adjustment of the gating unit 4.

На фиг.10 и 11 Приложения в качестве примера показаны временные функции сигнала U9 на входе блока стробирования 4 и сигнала U5 на его выходе.10 and 11 of the Application, as an example, the time functions of the signal U 9 at the input of the gating unit 4 and the signal U 5 at its output are shown.

Передача обоих сигналов на вход компьютерного комплекса и их обработка выполнены в реальном времени.The transmission of both signals to the input of the computer complex and their processing are performed in real time.

Claims (1)

Система воспроизведения комплексного нестационарного воздействия, содержащая формирователь апериодических колебаний и последовательно соединенные виброиспытательный комплекс, измерительный канал, коммутатор, частотный фильтр, измеритель амплитуды сигнала и компьютерный комплекс, а также блок стробирования, отличающаяся тем, что в него введен сумматор, источник случайного процесса, второй измерительный канал и генератор тактовых импульсов, а также электромагнитное реле, при этом входы измерительного канала и второго измерительного канала соединены между собой, а их выходы соответственно подключены к первому и второму входам коммутатора, первый вход компьютерного комплекса соединен с выходом измерителя амплитуды сигнала, а второй вход компьютерного комплекса подключен к выходу генератора тактовых импульсов, одновременно соединенного с входом формирователя апериодических колебаний, выходом подключенного к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к выходу источника случайного процесса, кроме того, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом блока стробирования, при этом второй вход блока стробирования и его выход подключены к первой группе контактов реле, а входы виброиспытательного комплекса и частотного фильтра и выходы сумматора и коммутатора соединены со второй группой контактов реле.
Figure 00000001
A system for reproducing complex non-stationary effects, comprising an aperiodic oscillation generator and a vibration-testing complex, a measuring channel, a switch, a frequency filter, a signal amplitude meter and a computer system, as well as a gating unit, characterized in that an adder, a source of a random process, are introduced into it measuring channel and a clock generator, as well as an electromagnetic relay, while the inputs of the measuring channel and the second measuring the channels are interconnected, and their outputs are respectively connected to the first and second inputs of the switch, the first input of the computer complex is connected to the output of the signal amplitude meter, and the second input of the computer complex is connected to the output of the clock generator, simultaneously connected to the input of the aperiodic oscillator, the output connected to the first input of the adder, the second input of which is connected to the output of the source of the random process, in addition, the output of the clock generator is connected to the first input of the gating block, while the second input of the gating block and its output are connected to the first group of relay contacts, and the inputs of the vibration-testing complex and the frequency filter and the outputs of the adder and switch are connected to the second group of relay contacts.
Figure 00000001
RU2008125696/22U 2008-06-24 2008-06-24 COMPLEX UNSTATIONARY VIBRATION IMPACT SYSTEM RU77968U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008125696/22U RU77968U1 (en) 2008-06-24 2008-06-24 COMPLEX UNSTATIONARY VIBRATION IMPACT SYSTEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008125696/22U RU77968U1 (en) 2008-06-24 2008-06-24 COMPLEX UNSTATIONARY VIBRATION IMPACT SYSTEM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU77968U1 true RU77968U1 (en) 2008-11-10

Family

ID=46274086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008125696/22U RU77968U1 (en) 2008-06-24 2008-06-24 COMPLEX UNSTATIONARY VIBRATION IMPACT SYSTEM

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU77968U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2498258C2 (en) * 2011-05-25 2013-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" Signal processing system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2498258C2 (en) * 2011-05-25 2013-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" Signal processing system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101674520B (en) Method and device for analyzing and testing parameter of vibration type pickup
DE602005020003D1 (en) REAL-TIME SETUP BACTERIZATION AND ANALYSIS
JPH10253339A (en) Method and apparatus for measurement by utilizing sound wave
RU77968U1 (en) COMPLEX UNSTATIONARY VIBRATION IMPACT SYSTEM
RU2331893C1 (en) Method of discrete component separation in signal spectre and device for its implementation
Seeger et al. Dynamic calibration of digital angular rate sensors
RU2580182C1 (en) Device and method for testing articles for random vibration
RU2653584C1 (en) Method of non-stationary signals filtering
CN112229502A (en) System and method for measuring natural frequency of simply supported beam
CN1201911A (en) Method and apparatus for certification of testing instrument for geophone
CN111982441A (en) Calibration system of bridge modal analysis system
SU1120253A1 (en) Method of measuring non-linear distortions of electric signal and device for effecting same
RU2521144C1 (en) Remote testing method for acoustic logging units in field conditions
RU2498258C2 (en) Signal processing system
RU2394216C1 (en) Method of picking up useful signal of process being carried out
RU2326359C1 (en) System of signals processing
RU155816U1 (en) RANDOM VIBRATION PRODUCT TEST DEVICE
SU615364A1 (en) Vibration spectrum analyzer
RU2050598C1 (en) Method and device for measuring characteristics of acoustic vibrations radiated by movable object
SU989342A1 (en) Device for vibration measuring
Duchiewicz et al. Simultaneous coherent measurement of many HF signals
Biesel et al. A test system for free-field qualification of anechoic chambers
JPH0274859A (en) Vibration tester
RU1798631C (en) Device for testing for vibration stability
SU541133A1 (en) Acoustic logging simulator