SU1564502A1 - Arrangement for determining dynamic pliability of large-scale foundations - Google Patents
Arrangement for determining dynamic pliability of large-scale foundations Download PDFInfo
- Publication number
- SU1564502A1 SU1564502A1 SU884476341A SU4476341A SU1564502A1 SU 1564502 A1 SU1564502 A1 SU 1564502A1 SU 884476341 A SU884476341 A SU 884476341A SU 4476341 A SU4476341 A SU 4476341A SU 1564502 A1 SU1564502 A1 SU 1564502A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- amplifier
- control unit
- counter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к виброизмерительной технике. Цель изобретени - повышение производительности за счет автоматизации процесса измерений. Возбудитель 1 механических колебаний возбуждает исследуемый объект 2, колебани которого воспринимают измерительные датчики 3. N-канальный коммутатор 5 обеспечивает переключение каналов, сигнал с его выхода обрабатываетс в блоке 7 запоминани максимума и пересылаетс в регистратор 10. Частота контролируетс датчиком 11 частоты, сигнал с которого поступает на счетчик 14 периода. Блок 9 управлени обеспечивает взаимодействие элементов устройства. 11 ил.This invention relates to a vibration measuring technique. The purpose of the invention is to increase productivity by automating the measurement process. The mechanical vibration exciter 1 excites the object under study 2, the oscillations of which are sensed by the measuring sensors 3. The N-channel switch 5 provides channel switching, the signal from its output is processed in the maximum memory unit 7 and transmitted to the recorder 10. The frequency is monitored by frequency sensor 11, the signal from which enters the counter 14 periods. The control unit 9 provides interaction of the device elements. 11 il.
Description
Изобретение относитс к вибрационным исследовани м и предназначено дл определени величины динамической податливости исследуемого объекта.The invention relates to vibration studies and is intended to determine the magnitude of the dynamic compliance of the object under study.
Цель изобретени - повышение производительности за счет автоматизации процесса измерений.The purpose of the invention is to increase productivity by automating the measurement process.
На фиг. 1 представлена обща блок- схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональна схема N-канального коммутатора; на фиг. 3 - функциональна схема коммутатора; на фиг. 4 - блок-схема блока управлени ; на фиг. 5 - структурна схема драйверов.регистрирующих устройств; на фиг. 6 - структурна схема регистрирующих устройств; на фиг. 7 - структурна схема усилител -формировател ; на фиг. 8 - структурна схема формировател ; на фиг. 9 - блок-схема счетчика периода; на фиг. 10 - блок-схема алгоритма устройства определени динамической податливости; на фиг. 11 - блок-схема алгоритма работы модул измерени периода и максимального значени .FIG. 1 shows a general block diagram of the proposed device; in fig. 2 - functional diagram of the N-channel switch; in fig. 3 - switch circuit is functional; in fig. 4 is a block diagram of a control unit; in fig. 5 - driver flow chart of registering devices; in fig. 6 is a block diagram of the recording devices; in fig. 7 is a block diagram of the amplifier amplifier; in fig. 8 is a shaper structure diagram; in fig. 9 is a block diagram of a period counter; in fig. 10 is a flowchart of a device for determining dynamic compliance; in fig. 11 is a flow chart of the operation of the period measurement module and the maximum value.
Устройство содержит возбудитель 1 механических колебаний, установленный на исследуемой конструкции 2, установленные на ней в контрольных точках N измерительных датчиков 3, N интеграторов 4, соединенных с выходами соответствующих измерительных датчиков 3, последовательно соединенные N-канальный коммутатор 5, входы которого соединены с выходами интеграторов 4, масштабный усилитель 6, блок 7 запоминани максимума, преобразователь 8 аналог-код, блок 9 управлени , второй и четвертый выходы которого соединены соответственно с управл ющими входами блока 7 запоминани максимума и N-канального коммутатора 5, и регистратор 10, например регистрирующие устройства, вход щие в состав ЭВМ, и частотный канал, выполненный в виде последовательно соединенных датчика 11 частоты, фильтра 12, усилител -формировател 13 и счетчика 14 периода , выход которого соединен со вторым входом блока 9 управлени , а второй вход - с третьим выходом последнего, и генератоелThe device contains a mechanical vibration exciter 1, mounted on the structure under study 2, installed on it at control points N measuring sensors 3, N integrators 4 connected to the outputs of the corresponding measuring sensors 3, connected in series N-channel switch 5, whose inputs are connected to the outputs of integrators 4, a scale amplifier 6, a maximum storage unit 7, an analog-code converter 8, a control unit 9, the second and fourth outputs of which are connected respectively to the control inputs Dami of the maximum memory unit 7 and the N-channel switch 5, and the recorder 10, for example, the recording devices included in the computer, and the frequency channel, made in the form of serially connected frequency sensor 11, filter 12, a shaping amplifier 13 and a period counter 14 , the output of which is connected to the second input of control unit 9, and the second input to the third output of the latter, and the generator
О 4ь СП О ГСAbout 4b SP OG
pa 15 эталонной частоты, соединенного с третьим входом счетчика 14 периода.pa 15 reference frequency, connected to the third input of the counter 14 period.
Отдельные элементы устройства могут быть выполнены, например, на базе стандартных микросхем и с использованием элементов вычислительной техники.Individual elements of the device can be made, for example, on the basis of standard microcircuits and using elements of computer technology.
N-канальный коммутатор 5 (фиг. 2) выполнен в виде св занного с блоком 9 управлени счетчика 16 импульсов и коммутатора 17, информационные входы которого соединены с интеграторами 4, а выход - с масштабным усилителем 7. Коммутатор 17 может быть выполнен на коммутаторах 17.1 -17 (М+1) серии 590 по пирамидальной структуре.The N-channel switch 5 (Fig. 2) is made in the form of a pulse counter 16 and a switch 17 connected to the control unit 9, the information inputs of which are connected to integrators 4, and the output to a scale amplifier 7. The switch 17 can be made on switches 17.1 -17 (M + 1) series 590 on the pyramidal structure.
В качестве преобразовател 8 аналог- код используетс модуль «Электроника С5-2109, имеющий следующие характеристики: диапазон входного сигнала от -5 до +5В, врем преобразовани сигнала из аналоговой формы в цифровую 200 икс.As the converter 8, the analog-code uses the C5-2109 Electronics module, which has the following characteristics: input signal range from -5 to + 5V, signal conversion time from analog to digital form 200 x.
Блок 9 управлени может быть построен на базе вычислительной техники. Модули 18-22 блока 9 управлени соединены между собой магистралью 23, котора включает в себ шины адрес - данные и шины управлени . Модуль 18 - центральный процессор , например «Электроника С5-21М, модуль 19 - оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) «Электроника С5-2105, модуль 21 - цифровые регистры ввода-вывода (ЦВВ) «Электроника С5-2112, модуль 22 - драйверы регистрирующих устройств имеют двунаправленный выход на магистраль . Модуль 20 - посто нное запоминающее устройство, имеет только выход на магистраль. Выходы модул 21 подключены к первому и второму входам блока 16, к входам блока 18 и блока 15. Преобразователь 8 аналог-код подключен к магистрали 23 и имеет вход на магистраль (фиг. 4).The control unit 9 can be built on the basis of computer technology. The modules 18-22 of the control unit 9 are interconnected by a highway 23, which includes address-data buses and control buses. Module 18 - a central processor, for example, “Electronics C5-21M, module 19 — random access memory (RAM); Electronics C5-2105; module 21 — digital input-output registers (DAC); Electronics C5-2112; module 22 — recording drivers devices have bidirectional access to the highway. Module 20 is a permanent storage device, it only has access to the trunk. The outputs of the module 21 are connected to the first and second inputs of the block 16, to the inputs of the block 18 and the block 15. The converter 8 analogue code is connected to the highway 23 and has an input to the highway (Fig. 4).
Регистратор 10 может быть построен на базе элементов, св занных с блоком 9 управлени . Драйверы диспле «Электроника С5-2106 24 и магнитофона «Электроника С5-1212 25 имеют двунаправленный выход на магистраль, а драйверы цифропеча- тающего устройства «Электроника С5-2П2 26 и графопостроитель «Электроника С5- 2109 27 имеют вход с магистрали 23 (фиг. 5).The registrar 10 can be constructed on the basis of the elements associated with the control unit 9. The display drivers for the C5-2106 Electronics 24 and the tape recorder for the C5-1212 25 Electronics have bi-directional output to the highway, and the drivers for the digital printer Electronics C5-2P2 26 and Plotter Electronics C5-2109 27 drivers have an input from highway 23 (FIG. five).
Блок 28 - дисплей, подключаетс двунаправленной магистралью к блоку 24, блок 29 - накопитель на магнитной ленте, подключ аетс к блоку 25 и имеет двунаправленную магистраль; блок 30 - цифропеча- ющее устройство и блок 31 - графопостроитель входами подключены к выходам блоков 26 и 27 соответственно (фиг. 6).Block 28 is a display, is connected bi-directionally to block 24, block 29 is a tape drive, is connected to block 25 and has a bi-directional highway; Block 30 — a digitizer and block 31 — the plotter are connected to the outputs of blocks 26 and 27, respectively (Fig. 6).
Усилитель-формирователь 13 (фиг. 7) может быть выполнен в виде соединенных стандартных усилител 32 (масштабного усилител ) и формировател 33 (порогового элемента). В качестве формировател 33 могут быть использованы компаратор 34 и триггер 35 Шмктда во входных каскадах и логические элементы НЕ 37 в выходных каскадах. Схема 36 ограничени входом подключена к выходу триггера 35 Шмитда, а выходом - на вход элемента НЕ 37 (фиг. 7 и 8).Amplifier-shaper 13 (Fig. 7) can be made in the form of a connected standard amplifier 32 (large-scale amplifier) and shaper 33 (threshold element). As a driver 33, a comparator 34 and Schmckt’s trigger 35 in the input stages and the logical elements NO 37 in the output stages can be used. The input restriction circuit 36 is connected to the output of the Schmitd trigger 35, and the output to the input element HE 37 (Fig. 7 and 8).
Счетчик 14 периода может быть выполнен в виде счетчика 38, элемента 39 задерж0 ки, формировател 40, буферного регистра 4, элемента И-НЕ 42. На первый вход счетчика 38 подключен выход генератора 15, на второй вход - выход элемента 39 задержки , а выход подключен к первому входу буферного регистра 41, второй вход кото5 рого подключен к выходу элемента И-НЕ 42 а выход буферного 41 регистра подключен к входу блока 9 управлени . Вход элемента 39 задержки и вход формировател 40 соединены между собой и подклюQ чены к выходу усилител -формировател 13. Выход формировател 40 подключен к первому входу элемента И-НЕ 42, а второй вход последнего подключен к выходу блока 9 управлени .The period counter 14 can be made in the form of a counter 38, delay element 39, shaper 40, buffer register 4, AND-NOT element 42. The output of generator 15 is connected to the first input of counter 38, the output of delay element 39 is connected to the second input, and connected to the first input of the buffer register 41, the second input of which is connected to the output of the NAND 42 element and the output of the buffer 41 register connected to the input of the control unit 9. The input of the delay element 39 and the input of the imaging unit 40 are interconnected and connected to the output of the amplifier-imager 13. The output of the imaging unit 40 is connected to the first input of the NANDOM 42, and the second input of the latter is connected to the output of the control unit 9.
Устройство работает следующим обра5 зом.The device works as follows.
Возбудитель i механических колебаний возбуждает колебани в исследуемом объекте 2. Измерительные датчики 3 регистрируют скорость возникающих колебаний исследуемого объекта 2, сигналы с выходов ин0 теграторов 4 дают оценку перемещени исследуемого объекта 2. N-канальный коммутатор производит последовательное переключение измерительных датчиков 3. Сигналом «Сброс блока 9 управлени производитс сброс счетчика 16 в исходное состо 5 ние и к выходу коммутатора подключаетс датчик с номером 1. На второй вход счетчика 16 поступает управл ющий сигнал, который переключает счетчик 16 в следующее состо ние. Выходные сигналы счетчика 16The exciter i of mechanical oscillations excites oscillations in the object under study 2. Measuring sensors 3 record the speed of the occurring oscillations of the object under study 2, signals from the outputs of integrators 4 give an estimate of the movement of the object under study 2. The N-channel switch performs a sequential switching of the measuring sensors 3. Signal "Reset unit 9 control, the counter 16 is reset to the initial state 5 and the sensor with the number 1 is connected to the switch output. The second input of the counter 16 receives the control th signal that switches the counter 16 to the next state. Output signals counter 16
0 определ ют номер канала, подключаемого к выходу коммутатора 17. Количество разр дов счетчика определ етс из услови п log2N, где , 1, 2, .... К}; N - количество датчиков; п - количество разр дов счетчика.0 determines the number of the channel connected to the output of the switch 17. The number of bits of the counter is determined from the condition n log2N, where, 1, 2, .... K}; N is the number of sensors; n is the number of bits of the counter.
5 Сигнал с масштабного усилител 6 поступает на блок 7 запоминани максимума, где производитс выделение максимального значени амплитуды сигнала, затем это значение преобразуетс в цифровой код и поступает в модуль 19 блока 9 управлени , где хранитс в массиве данных. Сигналом блока 9 управлени блок 8 запоминани максимума обнул етс после каждого измерени . В частотном канале формируетс цифровой код, пропорциональный частоте коле5 баний исследуемого объекта 2. С выхода частотного датчика 11 синусоидальный сигнал поступает на фильтр 12, где производитс подавление высокочастотных помех, воз05 The signal from the scale amplifier 6 is fed to a maximum memory unit 7, where a maximum value of the signal amplitude is extracted, then this value is converted into a digital code and fed to the module 19 of the control unit 9, where it is stored in the data array. By the signal of the control unit 9, the maximum storage unit 8 is zeroed out after each measurement. In the frequency channel, a digital code is formed that is proportional to the oscillation frequency of the object under study 2. From the output of frequency sensor 11, a sinusoidal signal is fed to filter 12, where high-frequency interference is suppressed,
кающих в линии св зи и далее на усилитель-формирователь 13, который формирует сигнал пр моугольной формы. Далее поступает сигнал на счетчик 14 периода, который производит подсчет числа тактовых импульсов , поступающих с генератора 15 эталонной частоты. Запуск счетчика 38 производитс передним фронтом сигнала, поступающего с выхода усилител -формировател 13. Элемент 39 задержки обеспечивает задержку сигнала на врем переписи информации с выходов счетчика в буферный регистр 41 и составл ет 120 не. Сброс счетчика 38 в исходное положение производитс задним фронтом сигнала, поступающего с выхода усилител -формировател 13. Формирователь 40 предназначен дл формировани сигнала «Сброс переписи. Этот сигнал через элемент И-НЕ 42, предназначенный дл блокировки сигнала «Строб переписи на врем ввода значений .частоты с выхода буферного регистра 41 в блок 9 управлени , поступает на вход «Строб переписи буферного регистра 41.in the communication line and further to the amplifier-shaper 13, which forms a square wave signal. Then a signal arrives at the period counter 14, which counts the number of clock pulses received from the generator 15 of the reference frequency. The start of the counter 38 is performed by the leading edge of the signal coming from the output of the amplifier-amplifier 13. The delay element 39 provides a delay for the signal during the census of information from the counter outputs to the buffer register 41 and is not 120. The counter 38 is reset to the initial position by the falling edge of the signal coming from the output of the amplifier 13. The former 40 is intended to generate the signal "Reset census. This signal, through the AND-NOT element 42, intended to block the signal "Census gate at the time of input of the values of the frequency from the output of the buffer register 41 to the control block 9, is fed to the input" The gate of the census of the buffer register 41.
Блок-схема алгоритма работы устройства (фиг. 10) дл определени динамической податливости показывает последовательность действий при проведении исследований . Работу устройства можно разделить на три этапа. Первый этап - сбор информации от датчиков. Блок-схема алгоритма модул измерени периода и максимальных значений (фиг. 11) показывает взаимодействие блока управлени с остальными блоками . На втором этапе производитс расчет величины динамической податливости дл всех датчиков при сн тых значени х частоты возбуждени и формируетс массив значений динамической податливости. На третьем этапе производитс вывод информации на регистрирующие устройства 4 имеетс возможность вывода графиков зависимости динамической податливости в функции от частоты на экран графического диспле и на графопостроитель. В цифровой форме поступает на цифропечатающее устройство и в виде массивов на накопитель на магнитной ленте.The block diagram of the device operation (Fig. 10) for determining the dynamic compliance shows the sequence of actions in conducting research. The operation of the device can be divided into three stages. The first stage is the collection of information from sensors. The block diagram of the module for measuring the period and maximum values (Fig. 11) shows the interaction of the control unit with the remaining blocks. At the second stage, the magnitude of the dynamic compliance is calculated for all sensors at the removed excitation frequency values and an array of dynamic compliance values is formed. At the third stage, the output of information to the recording devices 4 is carried out. It is possible to output the graphs of the dynamic compliance dependence as a function of frequency on the graphic display screen and to the plotter. In digital form enters the digital printing device and in the form of arrays on a tape drive.
Устройство обеспечивает следующие технико-экономические преимущества: обработку экспериментальных данных и вывод информации на внешние устройства в ходе проведени динамических виброисследований; повышение точности определени величины периода сигнала при значении частоты эталонного генератора Ьт 15 кГц на максимальной частоте 60 Гц значение периода сигнала равно « 18 мс, код счетчика 39, соответствующий данному значению периода , равен 250 импульсов и следовательно погрешность определени значени периода равна ±0,4%), с увеличением значени периода сигнала значение погрешности определени периода сигнала уменьшаетс ; повышение точности определени величины динамической податливости (погрешность при определении величины динамической по- датливости определ етс следующим образомThe device provides the following technical and economic advantages: processing experimental data and outputting information to external devices during dynamic vibration studies; increasing the accuracy of determining the period of the signal when the frequency of the reference oscillator is 15 kHz at the maximum frequency of 60 Hz, the signal period is equal to 18 ms, the counter code 39 corresponding to this period value is 250 pulses and therefore the error in determining the period value is ± 0.4 %), with an increase in the value of the signal period, the value of the error in determining the signal period decreases; improving the accuracy of determining the magnitude of the dynamic compliance (the error in determining the magnitude of the dynamic susceptibility is determined as follows
б биД- -бАиП-Г-бБ.)b biD-bAiP-G-bB.)
где б - погрешность определени динамической податливости; бил - погрешность измерительного датчика; бдип - погрешность аналого-цифровогоwhere b is the error in determining the dynamic compliance; Bil - the error of the measuring sensor; BDIP - analog-digital error
преобразовател ;converter;
бв - погрешность блока управлени ; бид - погрешность измерительного датчика составл ет 5-7% дл дат- чисок разных типов;BV - control unit error; bid — the measurement sensor error is 5–7% for datas of different types;
при использовании дес тиразр дного АЦП и опорном напр жении 5 В погрешность аналого-цифрового преобразовани when using a ten-bit ADC and a reference voltage of 5 V, the error of the analog-digital conversion
определ етс какis defined as
U опоры0/U support0 /
ОАЦП- MO ,O%,OACP- MO, O%,
где бву - погрешность, возникающа в бло- 5ке управлени при расчете величины динамической податливости св зана с ограниченной разр дной сеткой модул 19, в котором арифметические операции производ тс над двухбайтными (шестнадца- °тиразр дными числами, старшийwhere bwu is the error arising in the control unit when calculating the magnitude of the dynamic compliance is associated with a limited bit grid of module 19, in which arithmetic operations are performed on double-byte ones (sixteen-bit ti, the highest
разр д старшего байта - знаковый , следовательноThe high byte bit is signed, therefore
бБУ 5.,064%,BBU 5., 064%
- следовательно 6 (7+0,5+0,064) % «7,56%..- therefore, 6 (7 + 0.5 + 0.064)% "7.56% ..
Экономический эффект от применени предлагаемого устройства определ етс за счет сокращени времени проведени динамических исследований. Сокращение времени достигаетс за счет автоматизации процесса сбора и обработки информации динамических исследований, а также возможности построени рассчитанных амплитудно- частотных характеристик объекта на ре- 5 гистрирующих устройствах в цифровой и графической форме.The economic effect of the application of the proposed device is determined by reducing the time for conducting dynamic studies. Reduction of time is achieved by automating the process of collecting and processing information from dynamic studies, as well as the possibility of constructing the calculated amplitude-frequency characteristics of an object on recording devices in digital and graphic form.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884476341A SU1564502A1 (en) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | Arrangement for determining dynamic pliability of large-scale foundations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884476341A SU1564502A1 (en) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | Arrangement for determining dynamic pliability of large-scale foundations |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1564502A1 true SU1564502A1 (en) | 1990-05-15 |
Family
ID=21396533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884476341A SU1564502A1 (en) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | Arrangement for determining dynamic pliability of large-scale foundations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1564502A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2775403C1 (en) * | 2021-07-30 | 2022-06-30 | Публичное акционерное общество "МРСК Центра и Приволжья" | Device for remote monitoring of foundations of overhead power transmission lines |
-
1988
- 1988-06-27 SU SU884476341A patent/SU1564502A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 593066, кл. G 01 М 1/22. 1976. Авторское свидетельство СССР № 433375, кл. G 01 М 7/00, 1972. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2775403C1 (en) * | 2021-07-30 | 2022-06-30 | Публичное акционерное общество "МРСК Центра и Приволжья" | Device for remote monitoring of foundations of overhead power transmission lines |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4143365A (en) | Device for the acquisition and storage of an electrical signal | |
SU1564502A1 (en) | Arrangement for determining dynamic pliability of large-scale foundations | |
RU2402067C1 (en) | Recorder of accidents in electric networks of power systems | |
GB1472792A (en) | Scalar multiplier | |
SU949668A1 (en) | Graphic information readout device | |
SU1195358A1 (en) | Fourier transform device | |
SU788377A1 (en) | Voltage-to-digital code converting device | |
SU1462288A1 (en) | Analog information input device | |
SU859944A1 (en) | Mult-channel frequency to code converter | |
SU557357A1 (en) | Data entry device | |
SU593225A1 (en) | Device for indication | |
SU830377A1 (en) | Device for determining maximum number code | |
SU780196A1 (en) | Switching device | |
SU614434A1 (en) | Arrangement for collecting information from discrete sensors | |
RU2002125772A (en) | DEVICE FOR MEASURING THE FREQUENCY OF ELECTRICAL SIGNALS | |
SU1725394A1 (en) | Counting device | |
SU1035787A1 (en) | Code voltage convereter | |
SU650081A1 (en) | Adaptive device for processing information | |
SU720828A1 (en) | Data input device for control system | |
SU955067A1 (en) | Data channel polling device | |
SU1124352A1 (en) | Graphic information output device | |
SU948368A1 (en) | Apparatus for converting rr-intervals of electrocardiogram to code | |
SU1280621A1 (en) | Random process generator | |
SU732854A1 (en) | Monotonously varying code converter | |
SU1552117A1 (en) | Spectrum analyzer |