SU1408237A1 - Виброметр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к виброиспытательной технике и может быть использовано дл  измерени  параметров механических вибраций машин и механизмов. Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности измерений за счет регулировки чувствительности вибропреобразовател  с использованием одного отсчетного, устройства . В режиме калибровки сигнал генератора 2, пропорциональный номинальной чувствительности преобразовател  1, поступает через переключатель 15 на вход виброметра . С помощью потенциометра 16 на индикаторе вольтметра 13 устанавливаетс  величина, кратна  паспортной чувствительности преобразовател  1. В режиме измерени  переключатели 15, 18, 19 перевод тс  в иное положение. Коэффициент передачи каскада на операционном усилителе 5 устанавливаетс  равным обратному значению коэффициента передачи в режиме калибровки. Это позвол ет производить отсчет показаний на индикаторе вольтметра 13, пропорциональных номинальному значению чувствительности преобразовател  независимо от паспортного значени  чувствительности . 1 ил. Р (Л

Description

4 О 00 1чЭ

СО

vj

Изобретение относитс  к виброиспытательной технике и может быть использовано дл . измерени  параметров механических вибраций машин и механизмов.

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности измерений за счет регулировки чувствительности вибропреобразовател  с использованием одного отсчетного устройства.

На чертеже представлена структурна  схема виброметра.

Виброметр содержит пьезоэлекрический вибропреобразователь 1, калибровочный генератор 2, усилитель 3 зар да, первый резистор 4, операционный усилитель 5, второй резистор 6, включенный в цепь от- рицательной обратной св зи операционного усилител  5, последовательно соединенные первый и второй интеграторы 7 и 8, первый переключатель 9, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго интеграторов 7 и 8, измерительный усилитель 10, среднеквадратичный детектор 11, второй переключатель 12, цифровой вольтметр 13, амплитудный детек- |тор 14, включенный между выходом изме- |рительиого усилител  10 и вторым входом второго переключател  12, третий переключатель 15, подключенный первым входом к Iпьезоэлектрическому вибропреобразователю I 1, вторым - к калибровочному генератору 2, ВЫХОДОМ - к входу усилител  3 зар да, : потенциометр 16, третий резистор 17, чет- ; вертый и п тый переключатели 18 и 19 с двум  входами каждый., механически св занные с третьим переключателем 15, первый вход четвертого переключател  18 соединен с объединенными вместе выводом первого резистора 4, неинвертирующим вхо- дом операционного усилител  5 и вторым входом п того переключател  19, второй вход четвертого переключател  18 соединен с первым входом п того переключател  19 и инвертирующим входом операционного усилител  5, выход четвертого переключател  18 соединен с первым выводом потенциометра 16, второй его вывод и вывод его движка объединены и заземлены, выход п того переключател  19 соединен с первым выводом третьего резистора 17, второй вывод которого заземлен, а второй вывод первого резистора 4 соединен с выходом усилител  3 зар да.

Виброметр работает следующим образо.м.

Пьезоэлектрический вибропреобразователь 1 преобразует механические колебани  в электрический сигнал-зар д, пропорциональный виброускорению. Калибровочный генератор 2 вырабатывает эталонный сигнал дл  установки коэффициента передачи измерительного , тракта виброметра. Сигналы вибропреобразовател  1 или калибровочного генератора 2 через третий переключатель 15 подаютс  на вход усилител  3 зар да, который преобразует эти сигналы в напр 0

з 0 5 о 0 с

0 5

жение, величина которого пропорциональна величине измер емого виброускорени . Выходное напр жение усилител  3 зар да подаетс  через первый резистор 4 на вход операционного усилител  5, коэффициент усилени  которого зависит от положени  движка потенциометра 16. Выходное напр жение усилител  5 подаетс  на вход первого из двух последовательно включенных интеграторов 7 и 8, которые формируют соответственно напр жени  пропорциональное виброскорости и виброперемещению. Выходные напр жени  операционного усилител  5 и интеграторов 7 и 8 через первый переключатель 9 подаетс  на вход измерительного усилител  10. Переключателем 9 устанавливаетс  вид измер емого параметра вибрации: виброускорение, виброскорость, виброперемешение. Измерительный усилитель 10 обеспечивает усиление сигнала до уровн , необходимого дл  работы среднеквадратичного 1 1 амплитудного 14 детекторов . Выходное напр жение детекторов через второй переключатель 2 подаетс  на вход цифрового вольтметра 13. Четвертый и п тый переключатели 18 и 19 подключают потенциометр 16 и третий резистор 17 к инвертирующему входу или неинвертирующему входу усилител  5, при этом из.мен етс  коэффициент усилени  усилител  следующим образом:

,

где Kvl и коэффициенты уси .лени  усилител  5 соответственна в первом и втором положени х переключателей 18 и 19;

R4, R6, R16 и R17 - сопротивлени  резисторов 4, 6 и 17 и потенциометра 16 соответственно .

Третий переключатель 15 переводит виброметр из режима измерени  вибрации в режим калибровки. При этом на вход усилител  3 зар да подаетс  калибэовоч- ный сигнал-зар д, величина которого устанавливаетс  кратной величине номинального значени  чувствительности вибропреобразовател  1, при этом с помощью потенциометра 16 на цифровом табло цифрового вольтметра 13 устанавливаетс  паспортное значение чувствительности вибропреобразовател  1, т. е. коэффициент усилени  усилител  5 устанавливаетс  пр мо пропорционально паспортному значению чувствительности вибропреобразовател 

, Гн

где 7н - паспортное значение чувствительности вибропреобразовател ;

Y - номинальное значение чувствительности вибропреобразовател .

При переводе виброметра третьим переключателем 15 в режим измерени  коэффициент усилител  5 должен быть

УП

Произведение коэффициентов усилени  усилител  5 в первом и втором положени х переключателей 18 и 19 должно быть равно 1.

Действительно,

Kvl Kvll 2 -Ж- -0, 1.

R,,

fUb

Следовательно, измен   положение переключателей 18 и 19 при фиксированных коэффициентах передачи элементов измерительного тракта виброметра, можно мен ть коэффициент усилени  операционного усилител  5 пр мо пропорционально паспортному значению чувствительности вибропреобразовател  1 в режиме калибровки и обратно пропорционально паспортному значению в режиме измерени .

Изобретение позвол ет в режиме измерени  общий коэффициент передачи виброметра , выключа  вибропреобразователь, привести к единице, независимо от отклонени  чувствительности вибропреобразовател  от номинального значени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Виброметр, содержащий пьезоэлектрический вибропреобразователь, калибровочный генератор, усилитель зар да, первый резистор , операционный усилитель в неинвертирующем включении, второй резистор, включенный в цепь отрицательной обратной св зи операционного усилител , последовательно соединенные первый и второй инверторы, первый переключатель, Е торой и третий входы которого соединены соответственно с входами первого и второго интеграторов , измерительный усилитель, среднеквадратичный детектор, второй переключатель , цифровой вольтметр и амплитудный

   детектор, включенный между выходом измерительного усилител  и вторым входом второго переключател , отличающийс  тем, что, с целью повыщени  достоверности измерений, он снабжен третьим переклюс чателем, подключенным первым входом к пьезоэлектрическому вибропреобразователю, вторым входом - к калибровочному генератору , а выходом - к входу усилител  зар да, потенциометром, третьим резистором , четвертым и п тым переключате0 л ми с двум  входами каждый, механически св занными с третьим переключателем , первый вход четвертого переключател  соединен с объединенными вместе выводом первого резистора, неинвертирую25

   щим входом операционного усилител  и вторым входом п того переключател , второй вход четвертого переключател  соединен с первым входом п того переключател  и инвертирующим входом операционного усилител , выход четвертого переключател  соеди- 30 нен с первым выводом потенциометра, второй его вывод и вывод его движка объединены и заземлены, выход п того переключател  соединен с первым выводом третьего резистора, второй вывод которого заземлен, а второй вывод первого резистора соединен с выходом усилител  зар да.