SU1603195A1

SU1603195A1 - Устройство дл определени резонансной частоты объекта

Info

Publication number: SU1603195A1
Application number: SU884603351A
Authority: SU
Inventors: Александр Евгеньевич Божко; Евгений Александрович Личкатый; Зоя Александровна Иванова
Original assignee: Институт Проблем Машиностроения Ан Усср
Priority date: 1988-11-09
Filing date: 1988-11-09
Publication date: 1990-10-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Цель изобретени - повышение точности измерени резонансной частоты за счет учета скорости изменени частоты развертки частоты генератора в противоположных направлени х. Блок 1 развертки частоты осуществл ет линейное увеличение частоты с выхода генератора 2, сигнал поступает на вибростенд 5. При равенстве значени частоты началу частотного диапазона срабатывает частотно-зависимый переключатель 22, который разрешает блоку 23 подсчет импульсов генератора 25 счетных импульсов. При изменении частоты возбуждени срабатывает индикатор 11, измен етс направление развертки, а в первом 23 и втором 24 блоках счета импульсов подсчитываетс число импульсов N₁ и N₂, пропорциональное скорости увеличени или уменьшени частоты возбуждени . В числительном блоке 16 вычисл етс значение резонансной частоты объекта по формуле F₀=N₁ ^.F₀₁+N₂ ^.F₀₂/N₁+N₂, где F₀₁, F₀₂ - значени резонансных частот соответственно при увеличении и уменьшении частоты возбуждени . 3 ил.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении дл опредв лени динамических характеристик объектов.

Цель изобретени - повышение точности измерени резонансной частоты объекта за счет учета скорости кэ- ненени частоты :развертки генератора в противоположных направлени х.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - структурна .

схема блока счета импульсов; на фиг.З - амплитудно-частотные характеристики объекта, по сн ющие работу устройства.

Устройство дл определени резонансной частоты объекта содержит по- следовательно соединенные блок 1 развертки частоты, генератор 2, регул - тор 3 амплитуды, усилитель 4, вибро- стенд -5 с установленньм на нем испытуемым объектом 6 и установленными на вйбростенде 5 и на объекте 6 вибсо

QO

сд

ропреобразовател ми 7 и 8, два согласующих усилител 9 и 10 и индикатор 11, входами подключенный к выходам соответствующих согласующих усилителей 9 и 10, а входы последних соединены с выходам соответствующих вибропреобразователей 7 и 8. Кроме того, устройство содержит преобразователь 12., входом подключенный к вы- ходу первого согласующего усилител 9, а выходом - к второму входу регул тора 3 амплитуды; Устройство снабжено также последовательно соединен- нЪми измерителем 13 частоты, первым запоминающим блоком .14, мультиплексором 15, вычислительным блоком 16 и регистратором 17, первый вход мультиплексора 15 соединен с вторым вьрсодом вычислительного бло- ка 16, вторым запоминающим блоком 18 входом соединенным с вых одом измерител 13 частоты, выходом - с третьим входом мультиплексора 15. с вторым входом которого соединен выход первого запоминающего блока 14, последовательно соединенными первым формирователем 19 импульсов и блоком 20 управлени разверткой, выход которого соединен с входом блока 1 разверт ки частоты, вторым формирователем 21 импульсов, входом соединенным с входом первого формировател 19 импульсов и выходом индикатора 11, второй вход которого соединен с входом измерител 13 частоты, выход второго. фop fflpoвaтeл 21 импульсов соединен с вторым входом второго запоминающего блока 18, а второй вход первого запоминающего блока 14 соединен с выходом первого формировател 19 импульсов . Кроме того, устройство со- дepжJiт частотозависимый переключатель 22. вход которого соединен с выходом генератора 2, первый блок 23 счета импульсов, выход которого сое- .динен с четвертым входом мультиплексора 15, первый вход - с первым выходом , частотозависимого переключател 22, второй блок 24 счета импуль-- сов, выход которого соединен с п тым входом мультиплексора 15, второй вход - с вторым выходом частотозави- симого переключател 22 первый.вход объединен с вторым входом первого блока 23 счета импульсов, вторым входом первого запоминающего блока 14, входом первого формировател 19 импульсов и входом блока 20 уп

Q 5 20 25 п у

35

40

50

55

,равлени разверткой, а третий .вход объединен с третьш входом первого блока 23 счета импульсов и вл етс входом установки нул , и генератор .25 тактовых импульсов, вьосбд которого соединен с четвертыми входами первого 23 и второго 24 блоков счета импульсов .

Каждый из блоков 23 и 24 счета импульсов образуют элемент ИЛИ 26, RS-триггер 27., элемент И 28 и суммирующий счетчик 29, выход которого вл етс информационным входом мультиплексора 15, а первый вход соединен с выходом элемента И 28, первый вход которого вл етс счетным входом и соединен с выходом генератора 25, тактовых импульсов, а второй вход соединен с выходом RS-триггера 27, S-вход которого вл етс разрешающим входом, а R-вход соединен с выходом элемента ИЛИ 26, первый вход которого вл етс входом остановки, а второй вход объединен с вторым входом суммирующего счетчика 29 и вл етс входом установки нул .

Устройство работает следующим образом „

По команде Установка нул обеспечиваетс исходное состо ние элементов блоков, вход щих в устройство. Затем блок 1 развертки частоты осуществл ет максимально возможное дл генератора 2 линейное увеличение частоты с выхода генератора 2, Через регул тор 3 мплитуды .и усилитель .4 мощности сигнал поступает на вибро-: стенд 5 с установленным на нем испытуемым объектом 6. При этом в момент равенства.значенн частоты началу частотного диапазона f„ (фиг.З) срабатывает частотозависимый переключатель 22 и на его втором выходе по-; вл етс сигнал, разрешающий отсчет числа импульсов, поступающих на первый вход первого блока 23 счета импульсов с выхода генератора 25 тактовых импульсов. Сигнал с вибропреобразовател 7 поступает через согласующий усилитель 9, и преобразователь 12 на управл ющий вход ре гул - тора 3 амплитуды, образу - контур стабилизации уровн возбуждени .

Гармонические сигналы с выходов вибропреобразователей / и 8 через согласующие усилители 9 и 10 посту- пают на индикатор 11. В случае совпадени частоты возбуждени с частотой собственного резонанса объекта 6 амплитуда вибрации последнего резко возрастает, а фаза колебаний измен етс на IT/2, что вызывает изменение уровн напр жени на выходе индикатора 11. Однако при большой скорости развертки частоты в районе резонанса амплитуда и фаза колебаний не успевают сразу нарасти до установившегос значени вследствие высокой добротности объектов Поэтому значение резонансной частоты f,, (фиг.З), при котором срабатывает индикатор 11, получаетс на некоторую величину (Ag,) больше действительного значени f ... При. этом на выходе индикатора 11 измен етс уровень напр жени посто нного тока с высокого на низкий , что вызывает срабатывание первого формировател 19 i-гмпульсов, который формирует импульс требуемой длительности дл введени в запоминающий блок 14 значени частоты fg, с выхода измерител 13 частоты. Одновременно импульс с {зыхода первого формировател 19 импульсов поступает на блок 20 управлени разверткой, который измен ет направление развертки частоты на обратное, останавливает счет первого блока 23 счета импульсов , в котором фиксируетс число импульсов п,, разрешает счет второму блоку 24 счета импульсов, на вход Которого также поступают импульсы с генератора 25 тактовых импульсов. При таком изменении частоты возбуждени также срабатывает индикатор 11, а значение резонансной частоты f 52 оказыв.аетс ниже действительного , (фиг.З), Изменение в этом случае напр жени на выходе индикатора 11 с низкого уровн на высокий вызывает срабатывание второго формировател 2 импульсов, по выходному импульсу которого осуществл етс введение во второй запоминающий блок 18 значени частоты дл с выхода измерител 13 частоты,

Дальне1шее уменьшение частоты до значени ,определ ющего начало диапазо на,отсчета (ц) вызьшает переключение частотозависимого переключател 22 и по вление импульса на его первом выходе, по которому останавливаетс счет второго блока 24 счета импульсо и фиксируетс число импульсов п.

Так как скорость развертки частот генератора 2 в пр мом и обратном

направлени х различаетс , то величина смещени максимума Д F,( ) & Fg (фиг.З) и частота fa определ етс по формуле

(1)

Дл этого с второго выхода вычислительного блока 16 на адресный вход мультиплексора 15 подаютс соответствующие коды, обеспечива после- дователышш ввод с входов 2-5 мультиплексора 15 значений

после чего осуществл етс .

и п.

котора фиксируетс регистратором 17.

20 На счетный вход каждого из блоков 2 ; и 24 счета 1тмпульсов поступают импульсы с генератора 25 тактовых импульсов . Заполнение суммирующего счетчика 29 осуществл етс после сра25 батывани RS-триггера 27 по разрешающему сигналу, поступающему на первый вход блока счета импульсов. Остановка суммирующего счетчика 29 происходит после переключени RS-тригге30 ра 27 по сигналу остановки, поступаю- njeMy на-второй вход блока счета импульсов „Установка исходного состо ни блоков 23 и 24 счета импульсов осуществл етс по команде Установка

нул , поступающей на R-вход RS-триггера 27 через схему Ш1И 26 и на вход установки в О суммирующего счетчика .

Таким образом, применение устрой-

40 ства дл определени резонансной частоты объекта с учетом различи скоростей развертки частоты в пр мом и обратном направлени х позвол ет повысить точность измерени и

45 обеспечивает возможность автоматизации этого процесса..

50

55

Claims

Формула изобретени

Устройство дл определени резонансной частоты объекта, содержащее последовательно соединенные блок развертки частоты, генератор, регул тор амплитуды, усилитель и вибростенд с установленным на нем испытуемым объектом и устанавливаемыми на вибростенде и объекте соответственно первым и вторым вибропреобразовател ми , первый и второй согласующие усилители, входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго вибропреобраэователей, индикатор, первый и второй входы- которого соединены с выходами первого и второго согласующих усилителей, последовательно соединенные измери- таль частоты и йервый запоминающий блок, .последовательно соединенные первый формирователь импульсов и блок управлени разверткой, -выход которого соединён с входом блока развертки частоты, последовательно соединенные второй Формирователь импуль сов и второй запоминающий блок, последовательно соединенные вычислительный блок и регистратор, преобразователь , вход которого соединен с выходом первого согласующего усилител и входом измерител частоты, а вход - с вторым входом регул тора амтшитуды, выход индикатора соединен с входами первого и второго формирователей импульсов, второй вход первого запоминающего блока соединен с выходом первого формировател импульсов , первый вход второго запоминающего блока - с первым входом- первого запоминающего блок.а, отличающеес тем, что, с целью . повьшеки точности определени резонансной частоты объекта, оно снабжено мультиплексором, генератором тактовых импульсов, частотозавйсимым переключателем, первым и вторым блоками счета импульсов, .первый вход мультиплексора соединен с выходом вычислительного блока, второй вход - с выходом первого запомина«}щего бло-г ка, третий вход - с выходом второго

запоминающего блока, четвертый вход - с выходом первого блока счета импульсов , п тый вход - с выходом второго блоки счета импульсов, а выход - с входом вычислительного блока, вход

частотозависимого переключател

соединен с выходом генератора, первый выход - с первым входом первого блока счета импульсов, второй выход - с вторьш входом второго блока

счета импульсов, первый вход которого соединен с вторым входом первого блока счета импульсов, входом блока управлени разверткой, выходом первого формировател импульсов, вторым входом первого запоминающего

блока, третий вход объединен с третьим входом первого блока счета импульсов и вл етс входом установки .нул , а четвертый вход объединен с

четвертым входом первого блока счета импульсов и выходом генератора тактовых импульсов.

17

Фиг. 1

Заказ 3377

Тираж 413.

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035 Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фаъ.2

Подписное