SU1377642A1

SU1377642A1 - Способ измерени относительного коэффициента поперечного преобразовани вибропреобразовател и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1377642A1
Application number: SU864053371A
Authority: SU
Inventors: Сергей Николаевич Васильев; Герман Николаевич Семенов; Виктор Яковлевич Смирнов; Евгений Иванович Степанов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1742
Priority date: 1986-04-08
Filing date: 1986-04-08
Publication date: 1988-02-28

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей , заключающеес в определении относительного коэффициента поперечного преобразовани (ОКПП) вибропреобразовател силы, вход щего в импедансную головку (ИГ). В устройстве дл реализации способа груз 4 закрепл ют на виброплите 1 с помощью ИГ 5 и 6, которых он касаетс только боковыми стенками и находитс в подвешенном состо нии. На виброплите 1 закрепл ютс вибропреобразователи 9, 10 и 11. Задаетс вибраци . Измер етс амплитуда сигнала с выхода вибропреобразователей 10 и 11 и разность фаз между ними фазометром 14. ОКПП вибропреобразовател 10 силы ИГ 5 и 6 определ етс по приведенной формуле, а ОКПП вибропреобразовател 11 определ етс по отношению величины сигнала с его выхода к произведению коэффициента преобразовани вибропреобразовател ускорени ИГ 5 и 6 на виброускорение виброплиты 1, определенное с помощью вибропреобразовател 10. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. УЗ (Л с:

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл определени относительного коэффициента поперечного преобразова- ПИЯ (ОКПП) вибропреобразователей ускорени и силы, объединенных в одном корпусе и образующих импедансную головку (иг),

Целью изобретени вл етс расши- рение функциональных возможностей, заключающеес в определении ОКПП вибропреобразовател силы, вход щего в в ИГ.

Сущность способа заключаетс в том, что вибропреобразователь силы подвергают воздействию вибраций в направлении, перпендикул рном его оси чувствительности, и нормированно динамической силой, создаваемой дви- жущейс под воздействием вибрации заданной массой, измер ют амплитуды движени задающей гармонической вибрации и массы, разность фаз между ними и выходной сигнал вибропреобразо- вател силы, а в еличину относительного коэффициента поперечного преобразовани вибропреобразовател силы определ ют выражением

i п1.К А „„з1п(соС + ф) ,

Uf , F..:; K;,sin(wt+(

(1)

waKc где m - масса груза;

К - коэффициент преобразовани вибропреобразовател силы ИГ J

и, - амплитудное значение выходного сигнала вибропреобразо вател силы;

Макс

+ А -.2A, A.cosCf,

где АП,АД, tp - амплитудные значени 45 виброускорений задающей гармонической вибрации и массы и разность фаз между ними.

С,) arctgА si-n(f

FMQ.C ,с

„-A -cosCf

При воздействии вибрации на массу известной величины, котора в свою очередь воздействует в поперечном йаправлении на ИГ, в силу инерционных свойств массы происходит отставание по фазе движени .массы от задаваемой вибрации на угол ср . Задаваемое виброускорение

5

0

5

0

5

п А„ sin cot,

где Q - кругова частота вибрации, а виброускорение массы а А„- sin(cot -If).

Инерционна динамическа сила, приложенна к массе, определ етс выражением

F m(),,sina)t-A sin(ot-q )J in lA2n+A -2An-A cosq . s in( to t -ь

..c-n(cot-v).

ОКПП вибропреобразовател силы определ етс как отношение амплитудного значени выходного сигнала с выхода вибропреобразовател к амплитудному значению динамической силы:

Up

i к;. F

с макс

ОКПП вибропреобразовател ускорени ИГ определ ют обычным способом по -известной амплитуде виброускорени , действующего в перпендикул рном его оси чувствительности направлени и известному выходному сигналу вибропреобразовател ускорени .

Устройство дл осуществлени представленного способа содержит (фиг,1) виброплиту 1, систему возбуждени гармонических колебаний, состо щую из вибростенда 2 и соединительного тонкого штока 3 (дл уменьшени вли ни поперечных колебаний вибростенда 2 на виброплиту 1), груз 4, импедансные головки 5 и 6, регистрирующие приборы 7, 8, подключенные к вибропреобразовател м силы и ускорени импедансной головки 5 и к вибропреобразователю 9 ускорени , вибропреобразовател 10 и 11 ускорени , к которым подключены регистрирующие приборы 12 и 13, фазометры 14 и 15, компенсирующий вибро-- преобразователь 16 и вычислительное устройство 17, к которому подсоединены регистрирующие приборы 7, 8, 12, 13 и фазометр 14 .Дл уменьшени статической нагрузки на вибростенд 1 примен ют пружины-амортизаторы 18.

Предлагаемое устройство дл осуществлени способа измерени относительных коэффициентов поперечного преобразовани ИГ работает следующим образом.

Груз 4 закрепл ют в виброплите 1 с помощью импендансных головок 5 и

6, которых он касаетс только боковыми стенками и с помощью которых находитс в подвешенном состо нии.На виброплиту 1 и груз 4 закрепл ют вибропреобразователи 9, 10 и 11, Виброплита 1 закрепл етс в пружинах 18 и соедин етс штоком 3 с вибростендом 2. Регистрирующие приборы 7, 8, 12 и 13, фазометр 14 и вычислительное устройство 17 соедин ютс (фиг. 1).

Задаетс вибраци , котора с вибростенда 2 через шток 3 передаетс на виброплиту 1. Измер етс амплитуда . сигнала с выхода вибропреобразовате- лей 10 и 11 и разность фаз между ними фазометром 14. ОКПП вибропреобразова- rt ; ГИЛЫ ИГ определ етс по формуле (1), а ОКПП второго вибропреобразовател ИГ - вибропреобразовател ус- корени - определ етс по отношению величины сигнала с его выхода (Ug) к произведению коэффициента преобразовани вибропреобразовател укорени на виброускорение виброплиты 1, определенное с помощью вибропреобразовател 10 - а(о

К. - ,. - а К„- а

(2)

10

Наиболее благопри тным режимом работы вл етс режим, при котором разность фаз между сигналами вибропреобразователей 10 и 11 равна 180 в этом случае

макс

m(An + А),

(3)

т.е. значение динамической силы при заданных значени х А, и А„ максималь но. Дл получени такого режима следует изменить частоту и найти такое ее значение, при котором q 180 .

Определение значений ОКПП ИГ производ т по формулам (1) и (2) с уче- том (3).

Формула.изобретени

1. Способ измерени относительно- го коэффициента поперечного пресбра- овани вибропреобразовател , чаюшийс в том, что вибропреобразователь подвергают воздействию вибрации в направлении, перпендикул рном его

оси чувствительности, измер ют параметры вибрации и выходного сигнала вибропреобразовател и рассчитывают относительный коэффициент поперечно

го преобразовани по определенной зависимости, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей путем определени относительного коэффициента поперечного преобразовани вибропреоб- .разовател силы, образующего с вибропреобразователем ускорени импеданс- ную головку, воздействуют на импедан- сную головку нормированной динамической силой, создаваемой движущейс под воздействием вибрации заданной массой, измер ют амплитуду давлени массы, разность фаз задающей гармонической вибрации и движени массы, выходной сигнал вибропреобразовател силы, а величину относительного коэффициента поперечного преобразовани вибропреобразовател силы К определ ют из выражений

к ul

i m - Kj- А„д| - VinX cot + if

где и, - амплитудное значение выходного сигнала вибропреобразовател силы;

m - величина заданной массы; KC - коэффициент преобразовани вибропреобразовател силы;

-N4 , cosif ; А„ sinqj

arctg

An-A.cosqi

где А„, А/1Л, С|) - амплитудные значени виброускорений задающей гармонической вибрации и массы и разность фаз между ними.

2. Устройство дл измерени относительного коэффициента поперечного преобразовани вибропреобразовател , содержащее виброшшту, соединенную с вибратором, вибропреобразователь ускорени продольных и два вибропреобразовател ускорени поперечных колебаний , размещенных на виброплите, фазометр и два регистрирующих прибора , соединенных с вибропреобразовател ми , отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей путем определени относительного Коэффициента поперечного преобразовани вибропреобразовател силы, образующего с вибропреобразователем ускорени импеданс- ную головку, оно снабжено дополнительной импедансной головкой, идентичной первой, дополнительным фазо5 13776426

метром, грузом, установленным междудвум дополнительными регистрирующи- упом нуть1МИ импедансными головками,ми приборами, один из которых соеди- дополнительным вибропреобразовате-ней с вибропреобразователем, размелем ускорени , размещенным на грузещенным на грузе-, а другой - с вибро- по оси колебаний виброплиты и соеди- преобразователем силы одной из импе- ненным с первым входом дополнитель-дансных головок, при этом виброплита ного фазометра, второй вход котороговыполнена U-образной, а импедансные подсоединен к вибропреобразователюголовки размещены мелуцу стенками гру- ускорени продольных колебаний,за и внутренними стенками виброплиты.

Claims

Формула.изобретения

1. Способ измерения относительного коэффициента поперечного преобра звания вибропреобразователя, заключающийся в том, что вибропреобразователь подвергают воздействию вибрации в направлении, перпендикулярном его оси чувствительности, измеряют параметры вибрации и выходного сигнала вибропреобразователя и рассчитывают относительный коэффициент поперечно го преобразования по определенной зависимости, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения относительного коэффициента поперечного преобразования вибропреоб.разователя силы, образующего с вибропреобразователем ускорения импедансную головку, воздействуют на импедансную головку нормированной динамической силой, создаваемой движущейся под воздействием вибрации заданной массой, измеряют амплитуду давления массы, разность фаз задающей гармонической вибрации и движения массы, выходной сигнал вибропреобразователя силы, а величину относительного коэффициента поперечного преобразования вибропреобразователя силы определяют из выражений _{к =}_______4......

£ т-К_с · А_иа|СС - sin (cot + φ )’ где

Uj. - амплитудное значение- выходного сигнала вибропреобразователя силы;

m - величина заданной массы;

К_с - коэффициент преобразования вибропреобразователя силы;

А

А

-J А² + иакс i n у = arctg η > А Μ,φ 7

амплитудные значения

A²M ~²An· А_м. cos if ;

A,,· sing?

A_n“A_M-cos(f ’ где виброускорений задающей гармонической вибрации и массы и разность фаз между ними.
2. Устройство для измерения относительного коэффициента поперечного преобразования вибропреобразователя, содержащее виброплиту, соединенную с вибратором, вибропреобразователь ускорения продольных и два вибропреобразователя ускорения поперечных колебаний, размещенных на виброплите, фазометр и два регистрирующих прибора, соединенных с вибропреобразователями, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения относительного‘коэффициента поперечного преобразования вибропреобразователя силы, образующего с вибропреобразователем ускорения импедансную головку, оно снабжено дополнительной импедансной головкой, идентичной первой, дополнительным фазо5 метром, грузом, установленным между упомянутыми импедансными головками, дополнительным вибропреобразователем ускорения, размещенным на грузе по оси колебаний виброплиты и соединенным с первым входом дополнительного фазометра, второй вход которого подсоединен к вибропреобразователю ускорения продольных колебаний, двумя дополнительными регистрирующими приборами, один из которых соединен с вибропреобразователем, размещенным на грузе·, а другой - с вибропреобразователем силы одной из импедансных головок, при этом виброплита выполнена U-образной, а импедансные головки размещены между стенками груза и внутренними стенками виброплиты.