SU1080050A1

SU1080050A1 - Device for determination of relative coefficient of oscillation transverse components

Info

Publication number: SU1080050A1
Application number: SU823520685A
Authority: SU
Inventors: Евгений Павлович Корытко; Владимир Иванович Петрович
Original assignee: Korytko Evgenij P; Petrovich Vladimir
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1984-03-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПОПЕРЕЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащее каналы измерени компонент вибрации по ocHOBHOt.iy и двум ортогональным Направлени м, каждый из ко торых состоит из последовательно соединенных вибропреобразовател и согласующего усилител , и подключенные к выходам усилителей вычислитель и вольтметр, отличающеес тем, что, с целью повышени точности , вычислитель выполнен в виде подключенного к усилителю основного канала первого аналогового делител , второй вход которого подключен к ис .точнику опорного напр жени , а выход - к управл юйщм входам согласующих усилителей двух других каналов, подключенных к последним, двух квадраторов , соединенных последовательно с их выходами вычислител модул , второго аналогового делител , второй вход которого подключен к выходу согласующего усилител основного канала , третьего аналогового делител , выходом подключенного к вольтметру, а вторым входом - к выходу первого j (Л аналогового делител . оо о о елDEVICE FOR DETERMINING RELATIVE RATIO CROSS component of the vibrations, comprising channels for measuring the vibration component ocHOBHOt.iy two orthogonal directions and m each to toryh consists of series connected matching vibration transducer and the amplifier, and connected to the outputs of amplifiers calculator and a voltmeter, characterized in that In order to improve accuracy, the calculator is designed as a first analog divider connected to the main channel amplifier, the second input of which is connected It is connected to the reference voltage source, and the output is to the control inputs of the matching amplifiers of the other two channels connected to the latter, two quadrants connected in series with their outputs of the transmitter module, the second analog divider, the second input of which is connected to the output of the matching amplifier of the main channel, the third analog divider, the output connected to a voltmeter, and the second input - to the output of the first j (L analog divider. oo oh ate

Description

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к устройствам дл измерени па:раметров поперечных составл ющих механических колебаний объектов, например виброустановок , и может найти применение при испытани х на вибрацию.The invention relates to a measurement technique, in particular, devices for measuring pas: parameters of transverse components of mechanical vibrations of objects, for example, vibratory installations, and can be used in vibration tests.

Известно устройство дл определени относительного коэффициента поперечных составл ю1циа колебаний, содержащее каналы измерени кототонент вибрации по основному и двум ортогональным направлени м, каждый из,.которых состоит из последовательно соединенных вибропреобразовател и согласующего усилител , и подключенные к выходам усилителей вычислитель и индикатор.A device for determining the relative transverse coefficient of oscillation comprising a measuring channel for measuring vibration vibration along the main and two orthogonal directions, each of which consists of sequentially connected vibration transducers and a matching amplifier, and connected to the outputs of the amplifiers calculator and indicator is known.

Один вибропреобразователь преобразует в электрический сигнал колебани объекта в основном (рабочем) направлении, например вертикальном (по оси 2) , а два других - поперечные составл ющие колебаний в плоскости , перпендикул рной основнс у направлению колебаний, по двум взаимно перпендикул рным направлени м оси X и Y. Каждый вибропреобразователь подключаетс через согласующий усилитель ко входу индикатора (вольтметра }. По результатам измерений составл ющих колебаний по трем взаимно перпендикул рным направлени м рассчитываетс с помсадью вычислител относительный коэффициент поперечных составл ющих колебаний Кр, ис ход из соотношени One vibration transducer converts the object's vibrations in the main (working) direction, for example, vertical (axis 2), into an electrical signal, and the other two transverse components of oscillations in a plane, perpendicular to the main direction of vibrations, in two mutually perpendicular directions of the X axis and Y. Each vibration transducer is connected through a matching amplifier to the indicator input (voltmeter}.) According to the measurement results of the oscillation components in three mutually perpendicular directions, it is calculated using Adyu calculator is the relative coefficient of the transverse components of the oscillations of Kp, based on the ratio

..

иand

X YX y

100 %100 %

Кп-и .Kp-i.

де и.de and.

,и,,and,

напр жени , пропорциональные значению параметра вибрации по поперечным взаимно перпендикул ршом направлени м (ос м X и Y, voltages proportional to the value of the vibration parameter in transverse mutually perpendicular directions (axes X and Y,

U, напр жение , пропорциональное значению параметра вибрации в основном направлении (осн Z,U is the voltage proportional to the value of the vibration parameter in the main direction (base Z,

В качестве вычислител примен ютс различные средства дл выполнени математических операций по приведенному соотношению flj.As a calculator, various means are used to perform mathematical operations on the reduced ratio flj.

Однако известное устройство обладает повышенной погрешностью определени значений Kj при снижении уровн выходного сигнала по каналу 2 и значительным изменением погрешности при переключении пределов измерени вольтметра, соизмеришлм со значением искомого коэффициента. Креме того, устройство вносит дополнительную погрешность определени К в случа х , когда колеблюща с точка объекта имеет в плоскости X - Y траекторию,However, the known device has an increased error in determining the values of Kj when the output signal level on channel 2 decreases and a significant change in the error occurs when switching the measurement limits of a voltmeter, commensurate with the value of the desired coefficient. In addition to the cream, the device introduces an additional error of determination of K in the cases when it oscillates with a point of the object in the X - Y plane;

отличную от пр мой. Так, дл круговой траектории, когда фазовый сдвиг между составл ющими по ос м X и Y равен 90°, погреш.ность достигает 41%different from my pr. So, for a circular path, when the phase shift between the components along the axes X and Y is 90 °, the error reaches 41%.

Цель изобретени - повышение точности определени коэффициента Кр.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the coefficient Kr.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл определени относительного коэффициента поперечных составл ющих колебаний, содержащее каналы измерени компонент вибрации по основному и двум ортогональ ным направлени м, каждый из котогжгх состоит из последовательно соединенных вибропр еобразовател и согласующего усилител , и подключенные к выходам усилителей вычислитель и вольтметр, вычислитель выполнен в виде подключенного к усилитегао основного канала первого аналогового делител , второй вход которого подключен к источнику опорного напр жени , а выход - к управл ющим входам согласующих усилителей двух других канаипЬв, подключенных к последним , двух квадраторов, соединенных последовательно с их выходами вычислител модул , второго аналог:ового делител , второй вход которого подключен к выходу согласующего усилител основного канала, третьего аналогового делител , выходом подключенного к вольтметру, а вторым входом - к выходу первого аналогового делител .This goal is achieved by the fact that a device for determining the relative coefficient of transverse component oscillations, containing channels for measuring vibration components in the main and two orthogonal directions, each of which consists of a series-connected vibrating transformer and a matching amplifier, and a transmitter and a transmitter connected to the outputs of the amplifiers voltmeter, calculator is made in the form of the first analog divider connected to the amplifier of the main channel, the second input of which is connected to the source the reference voltage, and the output to the control inputs of the matching amplifiers of two other channels connected to the latter, two quadrants connected in series with their outputs of the transmitter module, the second analog: the new divider, the second input of which is connected to the output of the matching amplifier of the main channel, the third analog divider output connected to the voltmeter, and the second input to the output of the first analog divider.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Устройство дл оттределени относительного коэффициента поперечных составл ющих колебаний содержит три канала измерени кс тонент вибрации по основному 2 и двум ортогональным направлени м X и Y , каждвлй из которых состоит из последовательно соединенных вибропреобразовател 1 (Х ), 2 (Y| и 3 (Z/ , согласующего усилител 4 и 5 с регулируек лми коэффициентами передачи и согласующего усилител б основного канала Z подключенного к их выходам вычислител , выполненного в подключенного к усилителю 6 основного канала первого аналогового делител 7, второй вход которого подключел к источ|шку (ме показан)/ опорного напр жени , .выход .усилител б подкзк чен к управл ющим входам согласующих усилителей 4 и 5 каналов X и Y соединенные с выходами согласующих усилителей 4 и 5 квадфаторы 8 и 9, последовательно соединенные с их выходами вычислитель 10 модул , второй аналоговый делитель 11, второй вход которого подключен к выходу согласующего усилител 6 основного канала , третий аналоговый делитель 12 выходом подключенный к вольтметруThe device for determining the relative coefficient of transverse oscillation components contains three channels for measuring the vibration vibration tangent on the main 2 and two orthogonal directions X and Y, each of which consists of sequentially connected vibration transducers 1 (X), 2 (Y | and 3 (Z / , matching amplifier 4 and 5 with regulators of transmission coefficients and matching amplifier of the main channel Z connected to their outputs calculator, made in the first analog divider 7 connected to the amplifier 6 of the main channel of the main channel, the second input of which connected to the source (me shown) / reference voltage, the output. amplifier b is connected to the control inputs of matching amplifiers 4 and 5 of the X and Y channels connected to the outputs of matching amplifiers 4 and 5 of the quadrants 8 and 9, a module 10 module connected in series with their outputs, a second analog divider 11, the second input of which is connected to the output of the matching amplifier 6 of the main channel, a third analog divider 12 output connected to a voltmeter

13, а вторым входом - к выходу первого аналогового делител 7. Вычислитель 10 модул включает суммирующую схему 14, аналоговый сумматор 15, операционный усилитель 16 и цеп 17 обратной св зи.13, and the second input to the output of the first analog divider 7. The calculator 10 of the module includes a summing circuit 14, an analog adder 15, an operational amplifier 16 and a feedback circuit 17.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

На вибрирующем объекте (например виброустановке) устанавливаютс три вибропреобразовател , направлени основной чувствительности которых располагаютс по взаимно перпендикул рным ос м. Вибропреобразователь 3 вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный параметру колебани в основнсм направлении, а вибропреобразователи 1 и 2 - в поперечных направлени х. Напр жение, вырабатываемое вибропреобразователем 3, усиливаетс в согласующем усилителе 6 до значени Three vibrating transducers are installed on a vibrating object (for example, a vibration installation), the main sensitivity directions of which are located on mutually perpendicular axes. Vibrating transducer 3 produces an electrical signal proportional to the oscillation parameter in the main direction, and vibration transducers 1 and 2 in transverse directions. The voltage produced by the vibration transducer 3 is amplified in the matching amplifier 6 to

гдеи Bj й,where bj th,

К, - коэффициент передачи усилител б, В - коэффициент преобразовани K, - transfer coefficient of amplifier b, C - conversion factor

вибропреобразовател 3, И- - амплитуда вибрации {виброперемещение , виброскорость или виброускорение) в оснонс «1 направлении.vibration transducer 3, AND- - vibration amplitude (vibration displacement, vibration velocity or vibration acceleration) in osnons “1 direction.

Напр жение U, поступает на вход первого аналогового делител 7, на второй вход которого поступает посто нное напр жение , а на выходе аналогового делител 7 образуетс The voltage U, is fed to the input of the first analog divider 7, the second input of which receives a constant voltage, and the output of the analog divider 7 is formed

, , где Uo - понапр жение и .. Я where uo is the surge and .. i

сто нное напр жение, значение которого равно максимально возможному напр жению U,, . Напр жени с вибропреобразователей 1 и 2 равны Uy В С( и Их,, . Элементы схемы выбираютс таким образом, чтобы В В... Тогда , . Напр жение вибропреобразователей 1 и 2 поступает на входы согласующих усилителей 4 и 5 с регулируемым коэффициентом передачи, на вторые входы которых поступает напр ение UQ с выхода аналогового делител 7. Коэффициенты передачи усилителей 4 и 5 выбраны таким обраиstanding voltage whose value is equal to the maximum possible voltage U ,,. The voltages from the vibration transducers 1 and 2 are equal to Uy V C (and Their ,,, The circuit elements are chosen in such a way that V V ... Then,. The voltage of the vibrator 1 and 2 is fed to the inputs of matching amplifiers 4 and 5 with an adjustable transmission ratio , the second inputs of which receive the voltage UQ from the output of the analog divider 7. The transmit coefficients of amplifiers 4 and 5 are chosen as such

эом, чтобы при и 1 былоeom so that when and 1 was

т-иt-and

. При этом напр жение на выходах усилителей 4 и 5 равно . In this case, the voltage at the outputs of amplifiers 4 and 5 is equal to

,KlB«,Uoir , соответственно . Напр жени U и 0л поступают на аналоговые умножители (квадраторы 8 и 9, выходы которых соединены с входами суммирующей схемы извлечени квадратного корн вычислител 10 модул , включающего аналоговый сумматор и операционный усилитель, в цепь отрицательной обратной св зи которого включен аналоговый умножитель , работающий в режиме возведени в квадрат (позицией на чертеже не показан). Таким образом, на выходе схемы вычислител 10 модул вырабатываетс напр жение , KlB “, Uoir, respectively. The voltages U and 0l are fed to analog multipliers (quadgers 8 and 9, the outputs of which are connected to the inputs of the summing quadratic root circuit of the calculator 10 module, including an analog adder and an operational amplifier, in the negative feedback circuit of which an analog multiplier is operated squaring (position not shown in the drawing). Thus, the output of the circuit of the calculator 10 module produces a voltage

5 рое поступает на вход второго аналогового делител 11, на второй вход которого поступает напр жение с выхода согласующего усилител 6 основного канала, на выходе делител 115 roye is fed to the input of the second analog splitter 11, the second input of which receives the voltage from the output of the matching amplifier 6 of the main channel, the output of the splitter 11

0 вырабатываетс напр жение,-,0 voltage is generated, -,

,„ 4 EL, „4 EL

-, /Х г-, / xg

При уменьшении о( , что приводит к 5 уменьшению и сху увеличиваетс Un, т.е. и.- поддерживаетс посто н-ным в широких пределах измерений параметра вибрации по основнсму направлению колебаний. На выходе анало0 гового делител .12 вырабатываетс When decreasing o (that leads to 5 decreasing and the circuit increases Un, i.e. and.- is kept constant over a wide range of measurements of the vibration parameter along the main direction of oscillation. At the output of the analog divider .12

U U

X°Y т.е. Ugy, напр жение ,, | уX ° Y ie Ugy, tension ,, | at

иand

вых оout about

«"

не зависит от Кdoes not depend on K

В. Напр жениеB. Voltage

UQ. и Uq. and

5 Uei.1 измер етс вол)Тметром 13, ыкавых ла которого проградуирована в з.на . чени х коэффициента Кр поперечной составл ющей колебаний (в процентах). Так как устройство вычисл ет модуль5 Uei.1 is measured by a wave) by a meter of 13, which has been scaled to the north. The values of the coefficient Kp of the transverse component of the oscillations (in percent). Since the device calculates the module

0 мгновенных значений напр жений,пропорциональных векторам вибрации в поперечных направлени х, то отсутствует дополнительна погрешность, .вносима за счет сдвига фазы между0 instantaneous values of voltages proportional to the vibration vectors in transverse directions, there is no additional error due to a phase shift between

j. векторами вибрации в направлени х X и V .j. vibration vectors in directions X and V.

Использование предлагаемого устройства позвол ет снизить погрешности определени коэффициента К, возникаюсдае за счет изменени значенийThe use of the proposed device makes it possible to reduce the errors in determining the coefficient K, arising due to a change in the values

составл ющей колебаний по основному направлению, а также за счет изменени неучитываемого сдвига фазы между поперечными составл ющими векторов по ос м X и .у f при этом значительно oscillation component in the main direction, as well as due to a change in the unrecognized phase shift between the transverse components of the vectors along the axes X and .у f, while significantly

5 снижаетс трудоемкость и облегчаетс прсадедура определени коэффициента К„.5, the labor intensity is reduced and the procedure for determining the coefficient K „is facilitated.

Claims

DEVICE FOR DETERMINING THE RELATIVE CROSS COEFFICIENT OF COMPONENTS OF VIBRATIONS, containing channels for measuring vibration components in the main and two orthogonal directions, each of which * consists of a series-connected vibration transducer and matching amplifier, and a calculator connected to the outputs of the amplifiers, which voltmeter in order to increase accuracy, the calculator is made in the form of a first analog divider connected to the main channel amplifier, the second input of which is connected to the reference voltage source, and the output to the control inputs of the matching amplifiers of the other two channels connected to the last, two quadrators connected in series with their outputs of the module calculator, the second analog divider, the second input of which is connected to the output of the main channel matching amplifier, the third analog divider , output connected to a voltmeter, § and the second input to the output of the first ¹ “analog divider.

SU, 1080050

_ f2 S7 \ _

10,800 ^e 0