SU1397763A1

SU1397763A1 - Устройство дл виброиспытаний

Info

Publication number: SU1397763A1
Application number: SU853909387A
Authority: SU
Inventors: Александр Викторович Голенко; Валентин Алексеевич Фролов; Александр Иванович Хянникяйнен; Виктор Павлович Куксов
Original assignee: Харьковский Институт Радиоэлектроники Им.Акад.М.К.Янгеля
Priority date: 1985-06-12
Filing date: 1985-06-12
Publication date: 1988-05-23

Abstract

Изобретение относитс к виброиспытательной технике и может быть ис- пользова о дл испытаний изделий в резонансном режиме. Цель изобретени - повышение производительности и информативности испытаний - достигаетс за счет rorof что нелинейные свойства испытуемого издели исследуютс непосредственно и только в резонансной области, а также за счет исключени избыточной информации в нерезонансных област х. С помощью генератора I обеспечиваетс развертка частоты сигнала, управл ющего вибратором 7. Уровень возбуждени стабилизируетс цепью усилитель II - фильтр 2 - управл емый усилитель 28. С помощью блоков 15, 16, 18, 19, 32, 34 осуществл етс поиск резонансных часто -, после нахождени которых вырабатываетс сигнал управлени регистратором 4, 1 ил. сл

Description

со |

Ч

СО

Изобретение относитс к виброиспытательной технике и может быть использовано дл испытаний изделий.

Цель изобретени - повышение производительности и информативности виброиспытаний за счет исключени избыточной информации в нерезонансных област х.

На чертеже приведена структурна схема устройства дл виброиспытаний,

Устройство содержит управл емый генератор - 1 с блоками компрессии и развертки частоты, первый 2 и второй 3 гетеродинные сопровождающие фильтры , управл ющие входы которых подключены к первому выходу генератора Г, регистратор 4, усилитель-ограничитель 5, входом подключенный к первому выходу генератора i, последовательно соединенные усилитель 6 мощности и вибратор 7, первый 8 и второй 9 вибропреобразователи, размещенные соответственно на вибраторе 7 и испытуемом изделии 10, первый согласующий усилитель 11, включенный между перг вым вибропреобразователем 8 и входом первого сопровождающего фильтра 2, фазовый детектор 12, входы которого подключены к выходам сопровождающих фильтров 2 и 3, второй согласующий усилитель 13, включенный между вторым вибропреобразователем 9 и входом второго сопровождающего фильтра 3, детектор 14 абсолютной величины, включенный на выходе .фазового детектора 12, аналоговый перемножитель 15 входы которого подключены к выходу детектора 14 абсолютной величины и к выходу блока развертки частоты генератора 1, преобразователь 16 напр жение-частота , включенный на выходе перемножител 15, интерпол тор 17, выход которого подключен к входу блока развертки частоты генератора 1, первьй реверсивный счетчик 18, первый цифроаналоговый преобразователь 19, включенный между выходом счетчик 18 и входом интерпол тора 17, второй Ц1 роаналоговый преобразователь 20, второй реверсивный счетчик 21, выход которого подключен ко входу аналого- цифрового преобразовател 20, формирователь 22, вход которого подключен к выходу нулевого состо ни счетчика 21, триггер 23 режима и триггер 24 реверса, входы сброса которых подключены к выходу формировател 22, элемент ИЛИ 25, первый мультиплек

0

5

0

5

0

5

0

5

сор 26, первый ключ 27, вход которого подключен к выходу усилител -ограничител 5, а выход - к информационному входу первого мультиплексора 26, управл емый усилитель 28, включенный между первым сопровождающим фильтром 2 и управл ющим входом генератор 1, первый компаратор 29, блок 30 опорного напр жени , детектор 31 нул , вход которого подключен к выходу фазового детектора 12, а выход - ко Ьходу установки триггера 23, второй ключ 32, второй компаратор 33, выход которого подключен к входу ключа 32, а второй мультиплексор 34, информационный вход которого подключен к выходу преобразовател 16, управл ющий вход подключен к выходу второго ключа 32, а выходы подключены соответственно к вычитающему входу счетчика 18 и входу элемента ИЛИ.

Устройство работает следующим образом .

Генератор 1 обеспечивает разверт- ку частоты электрического сигнала, пропорциональной величине напр жени на. соответствующем его входе. После усилени усилителем 6 этот сигнал преобразуетс вибратором 7 в механические колебани стола с установленным на нем изделием 10, Уровень воздействи , преобразуемый вибропреобразователем 8 в электрический сигнал , стабилизируетс по цепи согласующий усилитель 11 - гетеродинный сопровождающий фильтр 2, предназначенный дл селекции основной гармоники- управл емый усилитель 28, коэффициент усилени которого в исходном состо нии равен единице, - блок компрессии генератора 1, Уровень отклика издели 10 на приложенное воздействие преобразуетс вибропреобразователем 9 в электрический сигнал, который через согласующий усилитель 13 и гетеродинный сопровождающий фильтр 3 поступает на регистратор 4, где ф1-1К- сируетс ,

В режиме поиска резонансной частоты в области, далекой от резонансной , развертка частоты осуществл етс со скоростью, максимальной дл виброиспытательной системы. Это достигаетс за счет того, что в этой области сдвиг фаз колебаний вибростола и Отклика далек от , а значит, сигнал на . выходе фазового детектора 12 и, следовательно, перемножител

15 максимален. При этом импульсы с выхода преобразовател 16 напр жение-частота , поступающие через мультиплексор ЗА и элемент 25 ИЛИ па вход Суммировани счетчика 18 увеличивают его состо ние, а следовательно , и величину напр жени на выходе цифроаналогового преобразовател 19, поступающего через интерпол тор I7 (с целью исключени скачков) на вход блока развертки частоты генератора 1. Скорость развертки пропорциональна фазовому сдвигу от Iftf2 и текущему значению частоты. При подходе к резонансной области сдвиг фаз колебаний вибростола и отклика приближаетс к Я/2, а сигнал с выхода фазового де- .тектора 12 - к нулю, что вызьшает замедление развертки вплоть до полной ее остановки при достижении сдвигом фаз величины jT/2, так как в этом случае нуль с выхода фазового детектора 12 через детектор 14 абсолютной

Увеличение уровн воздействи про- дол,жаетс , пока .уровень отклика не достигнет предельного значени , устанавливаемого блоком 30 опорного напр жени . При этом сигнал с компаратора 29 устанавливает триггер 24 реверса.

В режиме реверса уровень с выхода триггера 24 реверса переключает мультиплексор 26 на вычитающий вход счетчика 21 и уровень воздействи убьюа- ет до исходного значени . При этом счетчик 18 возвращаетс в состо ние,

соответствующее резонансной частоте дл малых колебаний, а счетчик 2) - в нулевое, что вызьшает по вление соответствующего уровн на его выходе нулевого состо ни , по которому

формирователь 22 вырабатывает импульс сброса триггеров 23 и 24, перевод щий - пройд через элемент ИЛИ 25 - счетчик 18 в состо ние, соответствующее зарезонансной области, а все

величины устанавливает ; нулевой уро- 25 устройство - в режим поиска следую- вень на выходе аналогового перемножи- щей резонансной частоты.

тел 15 по соответствующему входу, и Поступление импульсов на счетчик 18 прекращаетс , В этот момент нуль- детектор 31 формирует сиг нал, устанавливающий триггер 23 режима в единичное состо ние.

В режиме резонанса уровень с выхода триггер 23 режима открывает ключи 27 и 32, Открытие ключа 27 вызьшает поступление импульсов, формируемых усилителем-ограничителем 5 через мультиплексор 26, на суммирующий вход счетчика 21, что увеличивает его состо ние, а следовательно, величину сигнала на выходе цифроаналогового преобразовател 20, Рост управл ющего сигнала уменьщает коэффициент передачи управл емого усилител 28 в цепи компрессии, а значит, вызьгоает увеличение уровн воздействи на столе вибратора 7, С увеличением амплитуды колебаний вследствие нелинейности издели 10 происходит смещение резонансной частоты от первоначального значени , соответствующего малым Колебани м , что вызывает изменение фазового сдвига. Если характеристика издели жестка , то значение резонансной частоты с ростом амплитуды возрастает и фазовый сдвиг принимает значение, меньщее.Г1/2, что вызьшает подстройку устройства на резонанс аналогично предыдущему режиму.

0

5

0

5

0

5

При настройке на следующую резо- нансную частоту цикл работы устройства повтор етс .

При этом достигаетс повышение производительности испытаний, так как нелинейные свойства испытуемого издели исследуютс непосредственно и только в резонансной области, а в нерезонансньгх развертка осуществл етс с максимально допустимой дл данной виброиспытательной системы скоростью .

За счет исключени избыточной информации в- нерезонансных област х и представлени зависимости исследуемых свойств непосредственно в виде, исключающем необходимость дополнительной обработки, например, анализа кривых АХЧ, полученных при разных уровн х вибровоздействи , повышаетс информативность испытаний.

Claims

Формула изо-бретени

Устройство дл виброиспытаний, содержащее управл емый генератор, первый и второй.гетеродинные сопровождающие фильтры, управл ющие входы которых подключены к первому выходу генератора , последовательно соединенные усилитель мощности, подключенный входом к второму выходу генератора, и вибратор, первый и второй вибропреобразователи , первый из которых раз5

мещен на вибраторе,-а второй располагают на испытуемом изделии, первый и второй согласующие усилители, включенньте между выходами соответствующих вибропреобразователей и входами сопровождающих фильтров, фазовый детектор, входы которого сое- динены с выходами сопровождающих

ФНльтров, детектор абсолютной величи-(о ом опорного напр жени , подключен- нн и детектор нул , входы которых подключены к выходу фазового детектора , аналоговый перемножитель, первый вход которого соединен с выходом детектора абсолютной, величины, а вто- j- рой вход - с выходом блока развертки частоты генератора, преобразователь напр жение - частота, вход которого по{дкл1очен к выходу перемнож тел , последовательно соединенные ревер- 20 СИ0НЫЙ счетчик, первый цифроаналого- вы преобразователь и интерпол тор, вьЬсод которого подключен к входу блока развертки генератора, усилитель- ограничитель, вход которого соединен 25 с первым выходом генератора, первый ключ и регистратор, синхронизирующий вход которого подключен к первому генератора, а информационный вход к выходу второго сопровождаю- эп фильтра, отлича. ющеес .те4, 4то с целью повышеии произво™ ди- ельности и информативности вибро- . испытаний,-ОНО снабжено управл емым усилителем, вход которого соединен с выводом первого сопровождающего 35

фндьтра, а.выход - с управл ющим вхо- доЦ генератора, последовательно сое- ; ди енными первым мультиплексором.

ным к второму входу первого компарато ра, триггером реверса, вход установки которого соединен с выходом первого компаратора, а выход - с входом управлени первого мультиплексора, триггером режима, вход установки которого соединен с выходом детектора нул , а выход - с управл ющим входом первого ключа, информационный вход которого подключен к выходу усилител -ограничител , формирователем, вход которого подключен к выходу нулевого состо ни второго счетчика, а выход - к входам сброса триггеров, и последовательно соединенными вторым компаратором, входы которого соединены с выходами детектора абсолютной величины и фазового детектора вторым ключом, управл ющий вход которого соединен с выходом триггера режима, вторым мультиплексором, управл ющий вход которого соединен с выходом преобразовател напр жение - частота, и элементом ИШ, второй вход которого соединен с выходом формировател , а первый выход подключен к суммирующему входу первого счетчика, вычитающий вход которого подключен к второму выходу второго мультиплексора.

вход которого подключен к выходу первого ключа, вторым реверсивным счетчиком и вторым цифроаналоговым преобразователем , выход которого подключен к управл ющему входу управл емого усилител , первым компаратором, первый вход которого-подключен к выходу второго сопровождающего фильтра, опорного напр жени , подключен-

ным к второму входу первого компаратора , триггером реверса, вход установки которого соединен с выходом первого компаратора, а выход - с входом управлени первого мультиплексора, триггером режима, вход установки ко. торого соединен с выходом детектора нул , а выход - с управл ющим входом первого ключа, информационный вход которого подключен к выходу усилител -ограничител , формирователем, вход которого подключен к выходу нулевого состо ни второго счетчика, а выход - к входам сброса триггеров, и последовательно соединенными вторым компаратором, входы которого соединены с выходами детектора абсолютной величины и фазового детектора вторым ключом, управл ющий вход которого соединен с выходом триггера режима, вторым мультиплексором, управл ющий вход которого соединен с выходом преобразовател напр жение - частота, и элементом ИШ, второй вход которого соединен с выходом формировател , а первый выход подключен к суммирующему входу первого счетчика, вычитающий вход которого подключен к второму выходу второго мультиплексора.