SU1404836A1 - Устройство дл определени коэффициента поглощени энергии в объекте при колебани х - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использова- но дл  определени  параметров рассе ни  энергии в материалах при колебани х механических объектов. С целью повышени  точности определени  коэффициента поглощени  энергии в объекте на основе выделени  частот максимумов амплитуд виброперемещени  и виб

Description

роскорости в устройство, содержащее генератор 1, усилитель 2 мощности, вибратор 3, вибропреобразователь 4, объект 6, вибропреобразователь 5, введены согласующие усилители 7 и 8, гетеродинные сопровождающие фильтры 9 и 10, амплитудные детекторы 11 и 12, ключи 13 и 14, арифметический

блок 15, блок 16 индикации. Коды частот максимумов амплитуд виброперемещени  и виброскорости соответственно (Ogg и с выходов ключей 13 и 14 поступают на арифметический блок, выполн ющий операцию вычислени  коэффициента поглощени  V по формуле:

(-, Ova- so /Wga , . 1 ИЛ.

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  определени  параметров рассе ни  энергии в материалах при колебани х механических объектов.

Цель-изобретени  - повьшение точности за счет измерени  коэффициента поглощени  энергии, характеризующего рассе ние энергии, в результате внут реннего трени , а не объединенные и приведенные к данному виду потери на трение.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор.1, усилитель 2 мощности, вибратор 3, вибропреобразователь 4, вибропреобразователь 5, установленный на объекте 6, согласующие усилители 7 и 8, гетеродинные сопровождающие фильтры 9 и 10, амплитудные детекторы 11 и 12, ключи 13 и 14, арифметический блок 15, блок 16 индикации.

Устройство работает следующим об- разом.

Генератор 1 осуществл ет развертку частоты электрического сигнала в заданном диапазоне частот, который после усилител  2 мощности преобразу етс  вибратором 3 в механические колебани -вибрации , уровень которых стабилизируетс  цепью компрессии: виратор 3 - вибропреобразователь 4 - согласующий усилитель 7 - гетеродин- ный сопровождающий фильтр 9 - вход компрессии генератора 1. Поддержание посто нства амплитуды виброперемещени  вибратора 3 обуславливаетс  необходимостью сн ти  неискаженной ам- плитудно-частотной характеристики объекта 6, что возможно вследствие образовани  системы вибратор - объек

испытаний даже при предварительно правильно выбранном режиме холостого хода.

Установленный на объекте 6 вибропреобразователь 5 преобразует виброперемещение S (со) в электрический сигнал ), который после усилител 8, фильтра 10 и амплитудного детектора 11 поступает на управл ющий вход первого ключа 13. На частоте амплитудного резонанса СО сОог обеспечиваетс  условие 9 S (со) или 9и,(со), т.е. импульс на выходе амплитудного детектора 11 открьшает ключ 13 и код частоты с выхода генератора 1, подключенного к информационному входу ключа 13, поступает на первый вход арифметического блока 1 5 .

Уравнение движени  механической системы с внутренним трением имеет вид

( )S(x,co)f (х) ,

где S(x,co) - комплексные амплитуды

колебаний системы в точках х; f(.(x) - внепш   сила;

со - частота воздействи ; А - инерционный оператор системы; C|- + iC; - в зкоупругий оператор

системы, причем

с; vCr,

где tf --- коэффициент поглощени  энегии в механической системе С - упругий оператор системы. Дифференциру  результат решени  дл  амплитуды виброперемещени , Sa(co) и дл  амплитуды виброскорости VQ(CO) и приравнива  его нулю, получаем

при Q

5Q

CD

г,к

) Эсд

о при СО

va

Значение частоты сОд определено. Дл  определени  значени  частоты частоты максимума амплитуды виброскорости , используетс  зависимость вида

,

который св зывают на частоте со ампли туды виброперемещени  Sg и виброскорости Vjj используемого объекта.

Сигнал виброперемещени  снимаетс  с выхода фильтра 10 и поступает на вход аналогового перемножител  17, на другой вход которого подаетс  сиг нал, пропорциональный частоте. Пе- р емножитель 17 выполн ет действие, указанное в правой части вьшеприве- денного математического соотношени , а подключенный к выходу перемножител  17 амплитудный детектор 12 выполн ет операцию определени  частоты W Q,a, при которой 9 Vji(со) При этом импульс на входе ключа 14 разрешает поступление кода частоты с генератора 1 на второй вход арифметического блока 15.

Исход  из вьш1еприведенных выражений дл  частот fOg и со следует, что

9

А

GDva-CO

3СО

Эту вычислительную операцию выполн ет арифметический блок 15. Результат вычислений поступает в блок 16 индикации.

Claims (1)

1. Формула изобре те ки 

   Устройство дл  определени  коэффициента поглощени  энергии в о.бъек- те при колебани х, содержащее генера- ратор, усилитель мощности, вибратор и два вибропреобразовател ,.основной

   .5

   10

   15

   20

   04836-

   выход генератора через усилитель мощности подключен « входу вибратора, с которым механически жестко св заны два вибропреобразовател  и объект, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности, в него введены два согласующих усилител , два гетеродинных сопровождающих фильтра , два амплитудных детектора, два ключа, аналоговый перемножитель, арифметический блок и блок индикации , а генератор выполнен с входом компрессии и трем  дополнительными выходами управлени , к«ода частоты и нап р жени , пропорционального частоте , выход первого вибропреобразовател  через первый согласующий усилитель подключен к сигнальному входу первого гетеродинного сопровождающего фильтра, выход которо го подключен к входу компрессии генератора, выход управлени  которого подключен к входам управлени  первого и второго гетеро25 динных сопровождающих фильтров, выход второго вибропреобразовател  через второй согласующий усилитель подключен к информационному входу второго гетеродинного сопровождающего фильт30 ра, выход которого через первый амплитудный детектор подключен к входу управлени  первого ключа, выход которого подключен к первому входу арифметического блока, выход которого

   ос подключен к входу блока индикации, выход второго гетеродинного сопровождающего фильтра подключен к первому входу аналогового перемножител , выход которого через второй ампли40 тудный детектор подключен к входу управлени  второго ключа, выход которого подключен к второму входу арифметического блока, выход кода частоты генератора подключен к информацион45 ным входам первого и второго.ключей, выход напр жени , пропорционального частоте генератора, подключен к второму входу аналогового перемножител .