SU1370592A1 - Device for measuring vibration parameters - Google Patents
Device for measuring vibration parameters Download PDFInfo
- Publication number
- SU1370592A1 SU1370592A1 SU853947708A SU3947708A SU1370592A1 SU 1370592 A1 SU1370592 A1 SU 1370592A1 SU 853947708 A SU853947708 A SU 853947708A SU 3947708 A SU3947708 A SU 3947708A SU 1370592 A1 SU1370592 A1 SU 1370592A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- frequency
- input
- coupler
- directional
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
(21)3947708/2А-09(21) 3947708 / 2A-09
(22)19.08.85(22) 08/19/85
(46) 30.01.88. Бюл.(46) 01/30/88. Bul
№ 4№ 4
(72) Ю. П. Щуров, Г. А. Маликов и Н. С. Данилин(72) Yu. P. Shchurov, G. A. Malikov, and N. S. Danilin
(53)621.396.67(088.8)(53) 621.396.67 (088.8)
(56) Приборы и системы дл измерени вибрации, шума и удара: Справоч- ник/ Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение , 1978, т. 2, с. 45-47.(56) Instruments and Systems for Measuring Vibration, Noise and Impact: A Handbook / Ed. V.V. Klyuev. M .: Mashinostroenie, 1978, v. 2, p. 45-47.
Авторское свидетельство СССР № 381039, кл. G 01 R 25/00, 1973.USSR Author's Certificate No. 381039, cl. G 01 R 25/00, 1973.
(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ(54) DEVICE FOR MEASURING VIBRATION PARAMETERS
(57) Изобретение м.б. использовано дл бесконтактного исследовани параметров вибрации эл-тов конструктивно сложных объектов. Цель изобретени - увеличение локальности измерений и обеспечение измерени резонансных уровней колебаний при изменении частоты вибрации в процессе испытаний миниатюрных и микроминиатюрных эл-тов. Устр-во содержит автогенераторы 1 и 10, аттенюаторы 2 и 9, направленные ответвители 3,6 и 8, детекторные секции 4 и 11, фильтры 5 и 7, блок 12 регистрации, коммутатор 13, рупорный излучатель 14, оптич. видоискатель 15, вибратор 16, исследуемый эл-т 17. 1 ил.(57) Invention m. used for contactless study of the parameters of the vibration of electrically constructively complex objects. The purpose of the invention is to increase the localization of measurements and ensure the measurement of resonant levels of oscillations with a change in the vibration frequency during the tests of miniature and microminiature electronic components. The device contains autogenerators 1 and 10, attenuators 2 and 9, directional couplers 3.6 and 8, detector sections 4 and 11, filters 5 and 7, registration block 12, switch 13, horn radiator 14, optical. viewfinder 15, vibrator 16, the investigated el 17. 17. 1 Il.
(Л(L
сwith
ЛL
8eight
0000
о ел соabout ate with
IN9IN9
Изобретение относитс к технике измерений параметров вибрации бесконтактным методом и может использоватьс дл бесконтактного иссле- довани параметров вибрации элементов конструктивно сложных объектов.The invention relates to a technique for measuring vibration parameters by a contactless method and can be used for contactless investigation of vibration parameters of elements of structurally complex objects.
Цель изобретени - увеличение локальности измерений и обеспечение измерени резонансных уровней коле- баний при изменении частоты вибрации в процессе испытаний миниатюрных и микроминиатюрных элементов.The purpose of the invention is to increase the measurement locality and provide measurement of the resonant levels of oscillations when the vibration frequency is changed during the tests of miniature and microminiature elements.
На чертеже приведена структурна электрическа схема устройства дл измерени параметров вибрации.The drawing shows the structural electrical circuit of the device for measuring vibration parameters.
Устройство дл измерени параметров вибрации содержит первый автогенератор 1, первый аттенюатор 2, первый направленный ответвитель 3, первую детекторную секцию 4, первый фильтр 5, третий направленный ответвитель 6, второй фильтр 7, второй }1аправленный ответвитель 8, второй аттенюатор 9, второй автогенератор 10, вторую детекторную секцию 11, блок 12 регистрации, коммутатор 13, рупорный излучатель 14, оптический видоискатель 15, вибратор 16, исследуемый элемент 17.The device for measuring vibration parameters contains the first autogenerator 1, the first attenuator 2, the first directional coupler 3, the first detector section 4, the first filter 5, the third directional coupler 6, the second filter 7, the second} 1 directional coupler 8, the second attenuator 9, the second autogenerator 10 , the second detection section 11, the registration unit 12, the switch 13, the horn transmitter 14, the optical viewfinder 15, the vibrator 16, the element under study 17.
Устройство дл измерени параметров вибрации работает следующим образом .A device for measuring vibration parameters operates as follows.
Первый и второй автогенераторы 1 и 10, частоты которых: должны быть разнесены в соотношении t 7, 2f, , функционируют одновременно либо поочередно , В первом случае излучаемый первым автогенератором сигнал сантиметрового диапазона длин волн с частотой f, после первого аттенюатора 2 р азветвл етс посредством первого и третьего направленных от- ветвителей 3 и 6 по двум каналам; измерительному - на первую детектор- ную секцию 4 и приемно-излучаюшему каналу рупорного излучател 14, геометрическа ось диаграммы направленности которого дл проведени измереThe first and second oscillators 1 and 10, the frequencies of which: must be separated in the ratio t 7, 2f,, operate simultaneously or alternately. In the first case, the signal from the centimeter wavelength range f with a frequency f with the first autogenerator is branched by the first and third directional taps 3 and 6 through two channels; to the first detector section 4 and to the receiving-radiating channel of the horn radiator 14, whose geometric axis of the radiation pattern for measuring
0 5 00 5 0
5 5 5 5
00
второго направленного ответвител 8 на вторую детекторную секцию 11 и через второй фильтр 7 и третий направленный ответвитель 6 - в прием- но-излучающий канал рупорного излучател 14. Сигнал f на вход первой детекторной секции 4 и автогенератора не проходит, так как первый фильтр 5 вл етс полосовым фильтром частоты f,.the second directional coupler 8 to the second detector section 11 and through the second filter 7 and the third directional coupler 6 - into the receiving-emitting channel of the horn radiator 14. The signal f to the input of the first detector section 4 and the autogenerator does not pass, because the first filter 5 ow It is a band-pass filter of frequency f ,.
Взаимодействие исследуемого элемента 17 с электромагнитным полем, излучаемым рупорным излучателем 14, позвол ет реализовать режим работы, при котором на возмутени несущих частот первого и второго автогенераторов 1 и 10 оказывают вли ние только услови их согласовани с нагрузкой. Эти услови измен ютс с изменение 1 частоты и уровн колебаний исследуемого элемента 17, возбуждаемого вибратором 1 6.The interaction of the element under study 17 with the electromagnetic field emitted by the horn radiator 14 makes it possible to realize a mode of operation in which the perturbations of the carrier frequencies of the first and second autogenerators 1 and 10 are affected only by the condition of their matching with the load. These conditions change with a change in frequency 1 and the level of oscillations of the element under study 17, excited by the vibrator 1 6.
В результате возникновени вынужденных и резонансных колебаний конструктивных элементов исследуемого элемента 17 возникают возмущени проводимости колебательной системы автогенератор - исследуемый объект, сопровождаемые динамическим зат гиванием частот первого и второго автогенераторов 1 и 10. Первый и второй автогенераторы 1 и 10 переход т в режим чувствительных элементов вибрации . Возникает амплитудно-частотна модул ци сигналов несущих частот f, и f, , огибающие которых выдел ютс первой и второй детекторными секци ми 4 и 11. Проведение спектрального или временного анализа сигналов низкой частоты с выходов первой и второй детекторных секций 4 и 11 в блоке 12 регистрации поочередно через коммутатор 13 позвол ет получить информацию об амплитуде вибросмещени на частотах вынужденных и резонансных колебаний конструктивных элементов исследуемого элемента 17,As a result of the forced and resonant oscillations of the structural elements of the element 17 under study, conduction disturbances of the oscillator system of the autogenerator — the object under study — occur, accompanied by dynamically tightening the frequencies of the first and second autogenerators 1 and 10. The first and second autogenerators 1 and 10 transition to the mode of sensitive vibration elements. There is amplitude-frequency modulation of carrier frequency signals f, and f, the envelopes of which are separated by the first and second detector sections 4 and 11. Spectral or temporal analysis of low frequency signals from the outputs of the first and second detector sections 4 and 11 in block 12 registering alternately through the switch 13 provides information on the amplitude of the vibration at the frequencies of forced and resonant vibrations of the structural elements of the element 17,
Использование в качестве чувствиUse as feel
ний ориентируетс на исследуем1 1Й эле-50 тельного элемента автогенератора мент 17. Напр жение сигнала частоты первого автогенератора 1 на вход второй детекторной секции 1 1 и второго автогенератора 10 не проходит благодар второму фильтру 7, который 55 вл етс полосовым фильтром часто-The voltage is guided by the 1 O element cell of the auto oscillator ment 17. The voltage signal of the frequency of the first auto oscillator 1 to the input of the second detector section 1 1 and the second auto oscillator 10 does not pass due to the second filter 7, which is 55
приводит к тому, что параметричес ка св зь между чувствительным э ментом и нагрузкой имеет место со значительно более высокой - в 1 +leads to the fact that the parametric connection between the sensitive element and the load takes place with a significantly higher one + 1
+ (2) )+ (2))
м- m-
раз - чувствительностьюtime - sensitivity
ты fj. Сигнал излучени второго автогенератора 10 после второго аттенюатора 9 разветвл етс посредствомyou fj. The radiation signal of the second autogenerator 10 after the second attenuator 9 is branched by
тельного элемента автогенератора body element generator
приводит к тому, что параметрическа св зь между чувствительным элементом и нагрузкой имеет место со значительно более высокой - в 1 +,leads to the fact that the parametric connection between the sensing element and the load takes place with a much higher one + 1,
тельного элемента автогенератора body element generator
+ (2) )+ (2))
м- m-
раз - чувствительностьюtime - sensitivity
преобразовани , где т, М - соответственно индекс частотной и коэффициент амплитудной модул ции, а следовательно , и более широким динамическим диапазоном изменений сигнала огибающей .transformations, where t, M are the frequency index and the amplitude modulation coefficient, respectively, and, consequently, a wider dynamic range of changes in the envelope signal.
За счет увеличени чувствитель- ности преобразовани (т.к. дл данли ,, (о)By increasing the sensitivity of the transform (as for dali, (o)
иого устройства m 1„М 1i device m 1 „M 1
fl fl
и можно сделать т/М 1) заданна точность может быть обеспечена при про- ведении измерений в дальней зоне излучени . В результате возникает возможность установить линейные зависимости между определ емыми параметрами и измер емой амплитудой сигнала огибающей: а именно;and it is possible to do t / m 1) the specified accuracy can be ensured when performing measurements in the far radiation zone. As a result, it becomes possible to establish linear dependences between the determined parameters and the measured amplitude of the envelope signal: namely;
) U,j(0)sinnt; UgCO) А-х(О),) U, j (0) sinnt; UgCO) Ax (O),
с Рwith P
L L
А аA a
х(0) x (0)
де х(0), и(0)de x (0), and (0)
А Я ),(0),ЙЫс, .And I), (0), Yys,.
L. S } а , bL. S} a, b
При fnWith fn
ff
LL
соответственно амплитудные значени вибросмещени и выходног О напр жени сигнала детектора;respectively, the amplitude values of the vibration and the output voltage of the detector signal;
чувствительность преобразовани ; кругова частота вибрации;conversion sensitivity; circular frequency of vibration;
соответственно диапазоны динамического и статического зат гивани частот f и f. автогенераторов 1 и 10; рассто ние от рупорного излучател 14 до исследуемого элемента 17; соответственно эффективна отражающа поверхность исследуемого элемента и площадь сечени диаграммы направленности рупорного излучател 14 на рассто нии L ; мощность сигнала, подводимого к рупорному излучателю 14;respectively, the ranges of dynamic and static tightening of frequencies f and f. oscillators 1 and 10; the distance from the horn radiator 14 to the element under study 17; respectively, the effective reflecting surface of the element under study and the cross-sectional area of the radiation pattern of the horn radiator 14 at a distance L; the power signal supplied to the horn radiator 14;
аппаратные коэффициенты . . Рhardware coefficients. . R
,, ., const, a,, So, следовательно, А , 7 А,, при перес-1ройке частоты возбужде ,,., const, a ,, So, therefore, A, 7 A ,, when the frequency is reset
5 five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
ни вибратора 16 устройство позно- л ет контролировать динамическую панораму (поле) резонансных колебаний элементов объектов в пределах S на несущей частоте f, и вы вл ть локаль ное положение (прив зку к объекту) каждого из них на частоте f.; ,Neither the vibrator 16 allows the device to control the dynamic panorama (field) of the resonant oscillations of objects within S at the carrier frequency f, and to reveal the local position (reference to the object) of each of them at the frequency f .; ,
Рупорный излучатель 14 должен быть оптимальным на частоте f, т.е. на этой частоте ширина диаграммы направленности должна быть минимальной при минимальных размерах раскры- ва рупорного излучател 14.Horn emitter 14 should be optimal at a frequency f, i.e. at this frequency, the width of the radiation pattern should be minimal with minimum dimensions of the horn radiator opening 14.
Дл увеличени локальной точности измерений и обеспечени контрол резонансных уровней колебаний различных элементов конструктивно сложного обьекта при изменении частоты вибрации осуществл етс пространственна юстировка устройства. Юстировка осуществл етс посредством совмещени в месте расположени исследуемого элемента геометрической оси рупорного излучател 14 с оптической осью установленного на рупорном излучателе 14 оптического видоискач-ел 15, фокусное рассто ние которого выбираетс равным рассто нию до исследуемого элемента 17. Если рассто ние меньще фокусного L,, изображение поверхности исследуемого элемента 17 объекта вл етс нерезким и, наоборот , такое изображение вл етс резким , если рассто ние равно или больше L(, .To increase the local accuracy of measurements and ensure control of the resonant vibration levels of various elements of a structurally complex object, the device is spatially adjusted when the vibration frequency is changed. The adjustment is carried out by combining the geometrical axis of the horn radiator 14 at the location of the element under study with the optical axis of the optical viewfinder 15 installed on the horn emitter 14, the focal length of which is chosen to be equal to the element under study 17. If the distance is smaller than the focal length L, the image of the surface of the object under study 17 is unsharp and, conversely, such an image is sharp if the distance is equal to or greater than L (,.
Дл юстировки устройства на рассто нии LP рупорный излучатель 14 с оптическим видоискателем 15 перемещают относительно исследуемого элемента 17 в сторону увеличени рассто ни между ними и, получив резкое изображение, осуществл ют пере- ме1цение в горизонтальной плоскости (L const) так, чтобы какой-либо из резонансов, регистрируемых на частоте f,, одновременно регистрировалс на частоте „. Юстировка завер- щаетс , когда на осциллографе и анализаторе спектра из состава блока 12 регистрации наблюдаюд-с максимальные уровни сигналов независимо от положени включено-выключено ключа 13.To align the device at a distance of LP, the horn transmitter 14 with the optical viewfinder 15 is moved relative to the test element 17 in the direction of increasing the distance between them and, having a sharp image, is shifted in a horizontal plane (L const) so that of the resonances recorded at frequency f ,, were simultaneously recorded at frequency ". The adjustment is completed when the oscilloscope and the spectrum analyzer from the recording unit 12 monitor the maximum signal levels regardless of the on / off position of the key 13.
Визуально наблюдаемые и количественно регистрируемые по амплитуде и частоте резонансные колебани имеют отношение к тому элементу поверхности исследуемого элемента, на который направлен центр перекрести оптического видоискател 15.Visually observable and quantitatively recorded in amplitude and frequency resonant oscillations are related to the element of the surface of the element under investigation, to which the center of the crosshair of the optical viewfinder is directed 15.
Функционирование предлагаемого устройства при генерировании спектра несущих частот f и f , а также исключение комбинационных св зей между каналами соответствующих автогенераторов достигаютс за счет применени фильтров 5 и 7,The operation of the proposed device in generating a spectrum of carrier frequencies f and f, as well as the elimination of combination links between the channels of the respective autogenerators, is achieved through the use of filters 5 and 7,
Полосы пропускани фильтров 5 и 7 должны удовлетвор ть следующим соотнощени м:The bandwidths of filters 5 and 7 should satisfy the following ratios:
.в , ,н.in,, n
duj d-t-Jo, (1)/йои,„)- (ujj -);duj d-t-Jo, (1) / yoi, „) - (ujj -);
4Ы„(1+ iiu), (t)/dujj) i (ш -ш). ы -sLoJe nP 1 u), ) , где йш, (t), лы,р 4uij(t), uuJjo - соответственно диапазоны динамического и статического зат гивани частот автогенераторов 1 и 10.4Ы „(1+ iiu), (t) / dujj i (w – w). s -sLoJe nP 1 u),), where ysh, (t), ly, p 4uij (t), uuJjo are the ranges of dynamic and static frequency clamping of oscillators 1 and 10, respectively.
При посто нном по столу вибратора 16 уровне ускорени 7g в диапазоне частот 5 - 5000 Гц порог чувствительности устройства достигает 1,0. Погрешность измерени устройством амплитуды вибросмещени tlO%. Погрещ ность измерени частоты определ етс нестабильностью частоты генератора возбуждени вибрации и на частоте до 50 Гц не хуже 0,5 Гц, на частотах выще 50 Гц - до 1%.With a constant acceleration level of 7g across the table of the vibrator 16 in the frequency range of 5–5000 Hz, the sensitivity threshold of the device reaches 1.0. The measurement error of the device by the amplitude of the displacement tlO%. The accuracy of the frequency measurement is determined by the instability of the frequency of the vibration excitation generator and at a frequency of up to 50 Hz is no worse than 0.5 Hz, at frequencies higher than 50 Hz - up to 1%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853947708A SU1370592A1 (en) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | Device for measuring vibration parameters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853947708A SU1370592A1 (en) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | Device for measuring vibration parameters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1370592A1 true SU1370592A1 (en) | 1988-01-30 |
Family
ID=21195375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853947708A SU1370592A1 (en) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | Device for measuring vibration parameters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1370592A1 (en) |
-
1985
- 1985-08-19 SU SU853947708A patent/SU1370592A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4297874A (en) | Apparatus for measuring a percentage of moisture and weighing of a sheet-like object | |
EP0664460A1 (en) | Electric field sensor | |
US5191348A (en) | Radar detector performance verification method and apparatus | |
US4999570A (en) | Device for making non-contacting measurements of electric fields which are statical and/or varying in time | |
US3521958A (en) | Rapid scanning spectrophotometer | |
US3798532A (en) | Electron double resonance spectrometer with a microwave cavity bridge arrangement | |
SU1370592A1 (en) | Device for measuring vibration parameters | |
US2779191A (en) | Frequency discriminator employing multiply resonant piezoelectric vibrator | |
SU1346985A1 (en) | Device for non-contact measurement of mechanical resonance frequencies | |
JP3629312B2 (en) | Method for setting and adjusting the frequency, in particular the frequency of the ultra-high frequency bridge, and an apparatus using the method | |
SU1740995A1 (en) | Device for non-contact measurement of vibration parameters | |
EP0303776B1 (en) | Ultrasonic energy generator | |
SU1357829A1 (en) | Method and device for measuring parametric coefficient of propagation velocity of acoustic oscillations | |
SU1350625A1 (en) | Method of determining phase centre of antenna | |
SU1585692A1 (en) | Method of measuring amplitude of axially symmetric objects | |
SU1231411A1 (en) | Optoelectron apparatus for measuring amplitudes of surface acoustic vibrations | |
SU1151836A1 (en) | Remote temperature measuring method | |
RU2010456C1 (en) | Method of measurement of sound pressure level of underwater acoustic source in natural water reservoir and reference signal transducer for its implementation | |
US3504374A (en) | Microwave demonstration system | |
SU1748043A1 (en) | Acoustic signal reflection measuring set | |
JPH088461Y2 (en) | Signal detector for radio wave interference test equipment | |
RU2066461C1 (en) | Method of and device for determining inherent noise level of parametric receiving antenna | |
SU1552080A1 (en) | Device for determining dynamic characteristics of object | |
SU659995A1 (en) | Arrangement for measuring amplitude-frequency characteristics of microwave time-delay lines | |
SU798658A2 (en) | Apparatus for measuring time position of pulse |