SU1585692A1 - Method of measuring amplitude of axially symmetric objects - Google Patents

Method of measuring amplitude of axially symmetric objects Download PDF

Info

Publication number
SU1585692A1
SU1585692A1 SU874388316A SU4388316A SU1585692A1 SU 1585692 A1 SU1585692 A1 SU 1585692A1 SU 874388316 A SU874388316 A SU 874388316A SU 4388316 A SU4388316 A SU 4388316A SU 1585692 A1 SU1585692 A1 SU 1585692A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
vibration
microwave
microwave radiation
measuring
amplitude
Prior art date
Application number
SU874388316A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Александрович Усанов
Александр Владимирович Скрипаль
Вадим Ермингельдович Орлов
Василий Козьмич Гришин
Михаил Наумович Левин
Виктор Павлович Ефимов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2572
Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском государственном университете
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-2572, Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском государственном университете filed Critical Предприятие П/Я В-2572
Priority to SU874388316A priority Critical patent/SU1585692A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1585692A1 publication Critical patent/SU1585692A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  вибраций узлов, частей и деталей устройств. Целью изобретени   вл етс  повышение точности путем учета направлени  вибрации, преимущественно дл  объектов цилиндрической формы с произвольным направлением вибрации в одной плоскости. Способ заключаетс  в одновременном облучении исследуемого объекта двум  зондирующими СВЧ-сигналами с различной плоскостью пол ризации от источников, работающих в режиме автодинного детектировани , измерении величин продетектированных сигналов, по которым определ ют амплитуду вибраций. 3 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the vibrations of assemblies, parts and parts of devices. The aim of the invention is to improve accuracy by taking into account the direction of vibration, mainly for objects of cylindrical shape with an arbitrary direction of vibration in one plane. The method consists in simultaneously irradiating the object under study with two probing microwave signals with different polarization planes from sources operating in the autodyne detection mode, measuring the magnitudes of the detected signals, which determine the amplitude of vibrations. 3 il.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  вибраций узлов, частей и деталей устройств.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the vibrations of assemblies, parts and parts of devices.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  амплитуды вибраций путем учета направлени  вибрации преимущественно дл  объектов цилиндрической формы с произвольным направлением вибрации в одной плоскости.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the amplitude of vibrations by taking into account the direction of vibration mainly for objects of cylindrical shape with an arbitrary direction of vibration in one plane.

На фиг. 1 схематически изображено устройство, предназначенное дл  реализации .способа измерени  ампл туды вибраций осесимметричных объектов ; на фиг. 2 - зависимость продетектиро- ванного-сигнала от отношени  рассто ни  X от плоскости окна до поверхности вибрирующего стержн  к длине волны FIG. 1 shows schematically a device for realizing a method for measuring the amplitude of vibrations of axisymmetric objects; in fig. 2 shows the dependence of the detected signal on the ratio of the distance X from the window plane to the surface of the vibrating rod to the wavelength

СВЧ-излучени  ДMicrowave radiation

на Фиг, 3 - камера со стержнем в положении равновеси  и при максимальном отклонении вFig, 3 - the camera with the rod in the equilibrium position and with a maximum deviation in

процессе вибраций, поперечное сечение .the process of vibration, the cross section.

Источники. СВЧ-излучени  и одновременно приемники провзаимодействовав- ших с вибрирующим объектом сигналов - автодинные генераторы 1 и 2, представл ют собой отрезки стандартного пр моугольного волновода, которые с одного конца закорочены и имеют регулируемые подстроечные поршни, а другой их конец соединен с камерами 3 и 4, изготовл енными из металлической ленты, свернутой в кольцо.Sources. Microwave radiation and simultaneously receivers of signals interacting with a vibrating object — autodyne generators 1 and 2, are segments of a standard rectangular waveguide, which are shorted from one end and have adjustable trimming pistons, and the other end is connected to chambers 3 and 4 made of a metal band rolled up in a ring.

В камерах 3 и 4 пстмещаетс  цилиндрический металлический стержень 5, перемещение которого внутри камер 3 и 4 вызьшает изменение продетектиро- ванного зондирующего СВЧ-сигнала. Стержень 5 располагаетс  в камере 3 так, что оси стержн  и волновода взаимно перпевдикул рны и лежат в общейIn chambers 3 and 4, a cylindrical metal rod 5 is placed, the movement of which inside chambers 3 and 4 causes a change in the detected probing microwave signal. The rod 5 is located in the chamber 3 so that the axes of the rod and the waveguide are mutually perpendicular and lie in common

елate

00 1СД00 1SD

плоскости, проход щей через середины узких стенок пр моугольного волновода . Стержень 5  вл етс  либо самим .объектом, исследуемым на вибрацию, либо может быть соединен с помощью жесткого соединени  (кронштейна 6) с исследуемым объектом 7, который находитс  вне камеры 3.a plane passing through the midpoints of the narrow walls of a rectangular waveguide. The rod 5 is either the object itself being tested for vibration, or it can be connected by means of a rigid connection (bracket 6) to the object under study 7, which is outside the chamber 3.

Источник 1 СВЧ-излучени  питаетс  от источника 8 питани .The microwave source 1 is powered by the power source 8.

Второй источник 2 СВЧ-колебаний вместе с камерой 4 и источником 9 питани  идентичен по конструкции и свойствам первому источнику 1 СВЧ- колебаний. Камеры 3 и А, изготовленные из металлической ленты, свернутой в кольцо, прикреплены к широким стенкам пр моугольного волноводного окна 10., ,The second source of microwave 2 oscillations, together with the camera 4 and the power source 9, are identical in design and properties to the first source 1 of microwave oscillations. Chambers 3 and A, made of a metal tape rolled up in a ring, are attached to the wide walls of a rectangular waveguide window 10.,,

Способ измерени  амплитуды вибраций осасимметричных объектов реализуетс  следующим образом с помощью предлагаемого устройства.The method of measuring the amplitude of vibrations of asymmetric objects is implemented as follows using the proposed device.

Предварительно, до начала исследуемых вибраций снимают графики зависимости продетектированного сигнала от от1юсительного перемещени  X/ ;| , гдеPreviously, prior to the beginning of the studied vibrations, the plots of the detected signal are plotted against a positive displacement X /; | where

Л - длина волны СВЧ-автодина 1, стержн  5 в камерах ЗиЛ при облучении стержн  5 зондирующим СВЧ-излуче- нием от ист очников СВЧ-сигналов 1 и 2. На фиг. 2 приводитс  график такойL is the wavelength of the microwave autodyne 1, the rod 5 in the ZIL chambers when the rod 5 is irradiated by the probing microwave radiation from the sources of microwave signals 1 and 2. In FIG. 2 is a graph of

зависимости дл  первого источника СВЧ-сигнала (дл  второго источника СБЧ-сигнала график имеет апалогичньв вид, так как оба устройства идентичны , хот  в общем случае требование идентичности характеристик обоих устройств не об зательно). Изображенна  на фиг. 2 зависимость KLMNP носит немонотонный характер и содержитdependencies for the first source of the microwave signal (for the second source of the SBS signal, the graph is similar, since both devices are identical, although in the general case the requirement that the characteristics of both devices are identical is not necessary). Shown in FIG. 2 KLMNP dependency is non-monotonic and contains

участок L-M, наиболее пригодный д.п  проведени  измерений амплитуды вибрации по данному способу. Участок K-L, хот  имеет наибольшую крутизну характеристики и большой диапазон изменени  значений продетектированного сигнала U, дл  измерений не пригоден , т.е. соответствует наибольшему приближению вибрирующего объекта (стержн ) к фланцу волновода, вследствие чего возможно их взаимное касание , что недопустимо. Участок N-P и последующие участки менее пригодны л  измерений вследствие малого диа- азона изменени  продетектированного игнала. На участке L-M выбираетс  сходна  рабоча  точка Q, котора plot L-M, the most suitable for measuring the amplitude of vibration using this method. The section K-L, although it has the greatest steepness of the characteristic and a large range of variation of the values of the detected signal U, is not suitable for measurements, i.e. corresponds to the closest approximation of the vibrating object (rod) to the waveguide flange, as a result of which they can touch each other, which is unacceptable. The N-P area and the subsequent areas are less suitable for measurements due to the small diazone of the change in the detected signal. In section L-M, a similar operating point Q is selected, which

соответствует положению равновеси  стержн  при вибрации.corresponds to the equilibrium position of the rod during vibration.

Калибровка измерительного устрой- 5 ства сводитс  к экспериментальному определению коэффициентов:Calibration of the measuring device reduces to the experimental determination of the coefficients:

а,(Х) 4U, /ЛХ,; b,(Y) 40; , (1)a, (X) 4U, / LH ,; b, (Y) 40; , (one)

0 (дл  первого источника СВЧ-сигнала) и коэффициентов:0 (for the first microwave source) and coefficients:

(Х) .,; bj,(Y) 4U,VY (2)(X).,; bj, (Y) 4U, VY (2)

f5 (дл  второго источника СВЧ-сигнала). Дл  этого облучаемый зондирующим СВЧ-сигналом объект (стержень), как показано на фиг. 3, последовательно перемещают из исходного положени f5 (for a second microwave source). For this, an object (rod) irradiated with a probe microwave signal, as shown in FIG. 3, are sequentially moved from the starting position

20 (положение равновеси  с координатами Х , 0) и на рассто ние iJX , по оси X и измер ют приращение продетектированного СВЧ-сигнала dUf и U . Затем объект (стержень) перемеща ют на20 (equilibrium position with coordinates X, 0) and the distance iJX, along the X axis, and the increment of the detected microwave signal dUf and U is measured. Then the object (rod) is moved to

25 рассто ние JY, по оси Y и измер ют приращение продетектированного СВЧ- сигнала 4Uy (с помощью генератора 1) и гзи, (с помощью генератора 2). Из полученных значений dX и 3Y., а так ... л1тЛ .л. Л ..25, the distance JY, along the Y axis, is measured by the increment of the detected microwave signal 4Uy (using generator 1) and GSI, (using generator 2). From the obtained values of dX and 3Y., And so ... l1tL .l. L ..

30thirty

жеsame

3535

Uf , -3U5 , JU вычисл ютс  коэффициенты а ,(Х), b (Y) а (Х)Uf, -3U5, JU, the coefficients a, (X), b (Y) a (X) are calculated

1 /„ч1 . V / )1 / „P1. V /)

, согласно равенствам (1) и (2). Любые смещени  гЗХ и 4Y в пределах участка L-M удовлетвор ют системе уравнений:, according to equalities (1) and (2). Any displacements of gZH and 4Y within the L-M segment satisfy the system of equations:

ХУ JU, а ,(Х) .гЗХ + bj(Y) ,4Y XU JU, a, (X). GZX + bj (Y), 4Y

XV, (3)XV, (3)

U,j а(Х) .Х + bj(Y)-.3Y JU, j a (X) .X + bj (Y) -. 3Y J

Y У XYY Y XY

где ли , Uj - продетектированные сигналы при последовательном перемещении объекта (стержн ) по X и по Y соответственно дл  автодинов 1 и 2- 45 а(Х),- b(Y), а(Х)-, b/Y) - коэффициенты , определенные на этапе калибровки;where, Uj, are the detected signals when the object (rod) is successively moved along X and Y, respectively, for autodyns 1 and 2–45 a (X), –b (Y), and (X) -, b / Y) are coefficients determined during the calibration phase;

4Х, /5Y - измер емые смещени 4X, / 5Y - measured displacements

в пределах участка L-M градуировочной кривой (фиг. 2).within the L-M section of the calibration curve (Fig. 2).

Калибровка проводитс  в начале один раз только дл  нахождени  коэффициентов (1) и (2). Все последующие измерени  свод тс  к считыванию по- казаний индикаторов результирующихCalibration is performed at the beginning once only to find the coefficients (1) and (2). All subsequent measurements are reduced to reading the indications of the resulting indicators.

продектектированных сигналов ли и Ли (при произвольном перемещении .стержн ). Совместное решение системы уравнений (3) по измеренным ди иLee and Lee signals detected (with arbitrary movement of the rod). The joint solution of the system of equations (3) by the measured di and

00

Фиг.11

Редактор Л.Пчолинска Editor L.Pcholinsk

Фиг.зFig.z

Составитель Е.ВоронинCompiled by E.Voronin

Техред Л.ОлийныК Корректор А.ОбручарTehred L. OliynyK Proofreader A.Obruchar

Claims (1)

Форм ул а изобретенияClaim 15 Способ измерения амплитуды вибраций осесимметричных объектов, заключающийся в том, что исследуемый объект облучают зондирующим микроволновым излучением, регистрируют рассеянное исследуемым объектом микроволновое излучение, по параметрам которого определяют амплитуду вибраций, отличающийся тем, что, с целью повышения точности из— мерения путем учета направления вибАмплитуда вибраций может быть рассчитана из следующего соотношения:15 The method of measuring the vibration amplitude of axisymmetric objects, which consists in the fact that the test object is irradiated with probing microwave radiation, the microwave radiation scattered by the test object is recorded, the parameters of which determine the vibration amplitude, characterized in that, in order to improve measurement accuracy by taking into account the direction of vibration vibration can be calculated from the following ratio: '1 а,(X) b,(Y) \|а2(Х) b2(Y) . s хг а,(Х) ли, аг(Х) ЛЦ?'1 a, (X) b, (Y) \ | a 2 (X) b 2 (Y). s x h a , (X) whether, and r (X) а((Х) аг(Х) b, (Y)l ь г(У)|/a ( (X) a r (X) b, (Y) l b r (Y) | / Также возможно определение направления колебаний в поперечной плоскости стержня по формуле:It is also possible to determine the direction of oscillations in the transverse plane of the rod according to the formula: рации, облучение исследуемого объекта производят одновременно двумя зондирующими сигналами СВЧ с ортогональными плоскостями поляризации, регистрацию рассеянного исследуемым объектом излучения СВЧ осуществляют в автодинном режиме детектирования в двух взаимно ортогональных плоскостях, а параметры вибрации определяют по нелинейному алгоритму с использованием результатов автодинного детектирования и значений.калибровочных коэффициентов.radios, the studied object is irradiated simultaneously with two sounding microwave signals with orthogonal polarization planes, the microwave radiation scattered by the studied object is recorded in autodyne detection mode in two mutually orthogonal planes, and the vibration parameters are determined by a nonlinear algorithm using the results of autodyne detection and calibration coefficients. . Корректор А.ОбручарProofreader A. Obruchar
SU874388316A 1987-12-07 1987-12-07 Method of measuring amplitude of axially symmetric objects SU1585692A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874388316A SU1585692A1 (en) 1987-12-07 1987-12-07 Method of measuring amplitude of axially symmetric objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874388316A SU1585692A1 (en) 1987-12-07 1987-12-07 Method of measuring amplitude of axially symmetric objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1585692A1 true SU1585692A1 (en) 1990-08-15

Family

ID=21359633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874388316A SU1585692A1 (en) 1987-12-07 1987-12-07 Method of measuring amplitude of axially symmetric objects

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1585692A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA022138B1 (en) * 2012-03-29 2015-11-30 Учреждение Образования "Белорусский Государственный Университет Информатики И Радиоэлектроники" Method for measuring amplitude of object vibration

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1262295, кл. G 01 Н 9/00, 1986. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA022138B1 (en) * 2012-03-29 2015-11-30 Учреждение Образования "Белорусский Государственный Университет Информатики И Радиоэлектроники" Method for measuring amplitude of object vibration

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1585692A1 (en) Method of measuring amplitude of axially symmetric objects
Puschert Optical detection of amplitude and phase of mechanical displacements in the Åstrom range
RU2658112C1 (en) Method of measurement of displacement
Wang et al. Measurement of underwater acoustic pressure in the frequency range 100 to 500 kHz using optical interferometry and discussion on associated uncertainties
RU2787353C1 (en) Method for determining the phase-frequency characteristic of a hydrophone by its amplitude-frequency characteristic of sensitivity
RU2712753C2 (en) Method for determining intensity of total electromagnetic wave
RU2022283C1 (en) Method of measurement of parameters of waveguide
SU415614A1 (en)
SU983565A2 (en) Device for measuring frequency ratio
RU2009452C1 (en) Device for remote measuring of parameters of oscillating objects
Payne et al. Errors in accelerometer calibration using laser interferometry due to harmonic distortion and cross motion in the applied motion
RU854167C (en) Method of remote measuring of atmosphere parameters
SU615359A1 (en) Method of measuring rectilinearity and planarity of object
SU1552080A1 (en) Device for determining dynamic characteristics of object
SU1651237A1 (en) Dielectric constant measuring method
SU1742616A1 (en) Device for measuring displacements
SU1141351A1 (en) Method and device for determination of directivity diagram in a frequency range
SU720567A1 (en) Method of measuring electron temperature of plasma placed in magnetic field
Jia et al. A Technical Discussion about COOMET Pilot Comparison Resulsts of Sound Pressure Sensitivity and Sound Pressure Gradient Sensitivity in Frequency Range 5 Hz to 400Hz
JP2779511B2 (en) Partial discharge occurrence position measurement method
RU2084876C1 (en) Microwave imager
SU761847A1 (en) Apparatus for contactless measuring linear displacements and resonance frequencies of articles
SU911266A1 (en) Method of plasma parameter determination
SU1740995A1 (en) Device for non-contact measurement of vibration parameters
SU1179757A1 (en) Method for remote measurement of laser beam diameter