SU1187071A1 - Устройство дл измерени амплитуды и фазы вибраций объекта - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ И ФАЗЫ ВИБРАЦИЙ ОБЪЕКТА, содержащее последовательно соединенные генератор и излучатель акустического сигнала, последовательно соединенные приемник, вычислительный блок, к второму входу которого подключен выход генератора, и регистратор , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени ,.оно снабжено приемником радиоимпульсов и генератором радиоимпульсов, предназначенным дл  установки на объекте, вычислительный блок выполнен из последовательно соединенных опорного генератора , первого умножител  частот, второй вход которого подключен к выходу приемника радиоимпульсов, фильтра разностной частоты, умножител , второго умножител  частот, второй вход которого  вл етс  вторым входом вычислительного блока, фильтра суммарной частоты, третьего i умножител  частот, второй вход которого  вл етс  первым входом вычисСО лительного блока, фильтра нижних частот, когерентного накопител  и амплитудного детектора, включенного между выходом приемника радиоимпульсов и управл ющим входом когерентного накопител .

Description

1 Изобретение относитс  к акустическим измерени м и может быть использовано при диагностике машин на вибрацию, установленных на движущихс  объектах. Целью изобретени   вл етс  повы шение точности измерени . На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства. Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, излучатель 2 акустического сигнала Приемник 3 принимает отраженный от объекта 4 акустический сигнал. Кроме того, на объектеустановлен генератор 5 радиоимпульсов, излучающий сигнал с периодом, равным периоду первой гармоники вибраций объекта. Приемник 6 радиоимпульсов подключен к последовательно соединенным первому умножителю 7 частот, фильтру 8 разностной частоты, /мно жителю 9, второму умножителю 10 частот, второй вход которого соединен с выходом генератора 1, фильтру 11 суммарной частоты, третьему умножителю 12 частот, вто рой вход которого св зан с приемНИКОМ 3, фильтру 13 нижних частот когерентному накопителю 14, управл ющий вход которого соединен чере амплитудный детектор 15 с приемником 6 радиоимпульсов и регистратору 16. Второй вход первого умножи , тел  7 частот подключен к опорному генератору 17, частота которого равна частоте заполнени  радиоимпульсного сигнала. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 формирует акустичес кую волну вида S,ln,il-6;nU) где WQ - несуп1а  кругова  частота i - врем  (} рассто ние, пройденное волной j С - скорость звука в среде. Отраженный от вибрирующего объекта сигнал несет информации) о рассто нии ч до объекта, измен ю щемс  из-за движени  обьекта , и о ра сто нии,измен ющемс  из-за вибраци объекта - J , т .е ({.). rb(i) t га (t). 12 Приемник 3 принимает сигнал . ( 2n,W 1rь( 5j 5incJo t-- - ), где п (-t) - аддитивный шум. Генератор 5 излучает сигнал вида -iHiTT i- де П - номер импульса; 2т-и - количество импульсов; Т, - длительность импульсов; TO - период вибраций объекта, со, - несуща  частота. На выходе приемника 6 формирутс  сигнал CS , . I г (i 5бЧ 2 i-ectr-Tj илпы, U--VLnmV i/2)J . с / Из-за различи  в рассто ни х, проходимых сигналом генератора 1 и радиоимпульсом с объекта, допплеровские изменени  в сигналах S и 5g различны и дл  компенсации их в отраженном сигнале необходимо выравнить допплеровские изменени , обусловленные невибрационными перемещени ми в сигналах приемников 3 и 6. Вьщеление сигнала допплеровских изменений происходит в первом умножителе 7 частот и фильтре 8 раз-г ностной частоты, сигнал заполнени  импульса на выходе которого имеет вид i с Все расчеты производ тс  с точностью до несущественных посто нных амплитудных и- фазовых составл ющих . Выравнение осуществл етс  в умножителе 9 на величину Компенсаци  допплеровских искажений осуществл етс  во втором умножителе 10 частот, фильтре 11 суммарной частоты и третьем умножителе 12 частот. Сигнал на выходе умножител  10 частот имеет вид 5,,(i)-5,tt)-s;n«o( /. 2гЛ1), -t-emUo t- Первое слагаемое выдел ют фильтром 1 1 суммарной .частоты и умножают на сигнал с приемника 3. На выходе третьего умножител  12 частот возникают вновь составл ющие на суммарных и разностных частотах

5« S,,-5j e;r,2a3,

, /СОо-ГвН , tn(.

В одном из слагаемых этого сигнала присутствует информаци  о вибрации . Ее выдел ют фильтром 13 нижних частот, на выходе которого сигнал имеет вид

. , . WoNW

b,5ml-

1870714

Так как аддитивный шум h(i}  вл етс  случайным сигналом, а вибраци  периодическим, то в когерентном накопителе 14.. получаем информацию 5 об амплитуде и фазе вибраций объекта с повьппенным отношением сигнал-шум.

Управл ющий вход когерентного накопител  14 по фронту огибающей радиоимпульсов управл ет сложением сигналов.

Таким, образом, предлагаемое устройство позвол ет измер ть амплитуду и фазу вибраций объекта с.повышенной точностью из-за компенсации допплеровских искажений.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ И ФАЗЫ ВИБРАЦИЙ ОБЪЕКТА, содержащее последовательно соединенные генератор и излучатель акустического сигнала, последовательно соединенные приемник, вычислительный блок, к второму входу которого подключен выход генератора, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точнос- ти измерения,.оно снабжено приемником радиоимпульсов и генератором радиоимпульсов, предназначенным для установки на объекте, вычислительный блок выполнен из последовательно соединенных опорного генератора, первого умножителя частот, второй вход которого подключен к выходу приемника радиоимпульсов, фильтра разностной частоты, умножителя, второго умножителя частот, второй вход которого является вторым входом вычислительного блока, фильтра суммарной частоты, третьего умножителя частот, второй вход кото- <д рого является первым входом вычислительного блока, фильтра нижних частот, когерентного накопителя и амплитудного детектора, включенного между выходом приемника радиоимпульсов и управляющим входом когерентного накопителя.

   SU „„1187071