SU1642260A1 - Устройство дл измерени вибрационных характеристик - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  исследовани  вибрационных характеристик радиоволновым методом неразрушающего контрол . Цель изобретени  - повышение точности измерений вибрационных характеристик в услови х изменени  мощности отраженного сигнала путем учета этих изменений . Автогенератор 1, первый 2 и второй 3 направленные ответвители и антенна 4 образуют чувствительный элемент вибрации . Управл емый усилитель 6 учитывает изменение мощности отраженного сигнала по величине сигнала с выхода измерител  5 мощности. Блок 7 преобразовани  определ ет измер емый параметр. 1 ил.

Description

Ё

О 4 Ю ГО

о о

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  исследовани  динамических вибрационных характеристик различных объектов, в частности изделий микроэлектроники, радиоволновым методом неразрушающего контрол .

Цель изобретени  - повышение точности измерений вибрационных характеристик в услови х изменени  мощности отраженного сигнала путем учета этих изменений .

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства дл  измерени  вибрационных характеристик.

Устройство дл  измерени  вибрационных характеристик содержит последовательно соединенные автогенератор 1, первый направленный ответвитель 2, второй направленный ответвитель 3 и антенну 4, последовательно соединенные измеритель 5 мощности, управл емый усилитель 6 и блок 7 преобразовани , амплитудный детектор 8, вход которого подключен к второму выходу первого направленного ответвител  2, выход амплитудного детектора 8 подключен к второму входу управл емого усилител  6, последовательно соединенные задающий генератор 9 и вибростенд 10, выход блока 7 преобразовани  подключен к входу задающего генератора 9, второй выход которого подключен к второму входу блока 7 преобразовани . Измер ютс  вибрационные характеристики объекта 11.

Блок 7 преобразовани  может содер- жать последовательно соединенные след щий фильтр 12, квадратор 13, перемножитель 14, первый ключ 15 и регистратор 16, второй ключ 17, включенный между входом регистратора 16 и вторым входом перемножител  14, третий ключ 18, включенный между входом и выходом квадратора 13. Второй выход след щего фильтра 12 подключен к второму входу перемножител  14. Первый и второй входы след щего фильтра 12  вл ютс  соответственно первым и вторым входами блока 7 преобразовани , выходом которого  вл етс  выход регистратора 16.

Устройство работает следующим образом .

Автогенератор 1, функционирующий в режиме зат гивани  частоты, генерирует СВЧ-сигнал, который с помощью антенны 4 в виде узкого луча направл ют на вибрирующий исследуемый объект 11, установленный на вибростенде 10. В результате взаимодействи  на нелинейной проводимости автогенератора пр мого и промодулированного по фазе отраженного сигналов возникает зат гивание и синхронизаци  частоты излучени .

Автогенератор 1 переходит в режим чувствительного элемента вибрации исследуемого объекта 11. Через второй выход первого направленного ответвител  2 высокочастотный сигнал, промодулированный по амплитуде и частоте, поступает на вход

0 амплитудного детектора 8, На выходе амплитудного детектора 8 выдел етс  огибающа  СВЧ-сигнала, котора  характеризует зависимость уровн  вибрационного воздействи  от частоты возбуждени . В зависимо5 сти от изменений рассто ни  между антенной 4 и исследуемым объектом 11, а также частоты его возбуждени , мощность отраженных сигналов и калибровка эталонных уровней будут измен тьс . Дл  компен0 сации таких изменений используют тракт обратной св зи, включающий второй направленный ответвитель 3, измеритель 5 мощности и управл емый усилитель 6. С второго выхода направленного ответвител 

5 б (разв зка между отраженным и пр мым сигналами не хуже 30 дБ.) отраженный сигнал поступает на вход измерител  5 мощности , который измер ет его величину. С выхода измерител  5 мощности напр же0 ние поступает пропорциональное уровню отраженного сигнала на первый вход управл емого усилител  6, уровень усилени  которого устанавливают при калибровке. При изменении мощности отраженного сигнала

5 возникает сигнал ошибки между эталонным (откалиброванным) и текущим значени ми вибросмещени  и происходит изменение коэффициента передачи управл емого усилител  6.

0 Устройство дл  измерени  вибрационных характеристик работает в режиме измерител  вибросмещени , виброскорости и виброускорени . В режиме измерител  вибросмещени  второй ключ 17 замкнут, пер5 вый и третий ключи 15 и 18 разомкнуты. Сигнал с выхода управл емого усилител  6 поступает на первый вход след щего фильтра 12, а затем на вход регистратора 16. С помощью выходного сигнала регистратора

0 16, синхронизируют скорость сканировани  частоты задающего генератора 9. Напр жение выходного сигнала задающего генератора 9 используют дл  возбуждени  вибростенда 10 и дл  синхронизации часто5 ты возбуждени  с частотой основной гармоники след щего фильтра 12. След щий фильтр 12 обеспечивает отстройку частоты основной гармоники измер емого сигнала от побочных частот. В режиме измерител  виброскорости первый и третий ключи 15 и

18 замкнуты, а второй ключ 17 разомкнут. Напр жение сигнала с второго выхода след щего фильтра 12 подаетс  на второй вход перемножител  14, на первый вход которого с первого выхода след щего фильтра 12 поступает сигнал посто нного напр жени , уровень которого пропорционален частоте вибрации, В режиме измерител  виброускорени  первый ключ 15 замкнут, а второй и третий ключи 17 и 18 разомкнуты. Напр же- ние сигнала вибрации с второго след щего выхода фильтра 12 подают на второй вход перемножител  14, на второй вход которого с выхода квадратора 13 поступает сигнал посто нного напр жени , уровень которого пропорционален квадрату частоты вибрации .

Использование предлагаемого устройства в режимах измерител  виброскорости или виброускорени  при проведении экс- пресс-контрол  с посто нными значени ми виброскорости или виброускорени  по столу вибростенда дает возможность осуществл ть калибровку эталонных уровней управл емого усилител  непосредственно в единицах виброскорости или виброускорени .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  вибрационных характеристик, содержащее СВЧ-авто- генератор, первый и второй направленные ответвители, антенну, подключенную к первому выходу второго направленного ответ- вител , амплитудный детектор, подключенный к второму выходу первого направленного ответвител , вибростенд, о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  точности, оно снабжено последовательно соединенными измерителем мощности, управл емым усилителем и блоком преобразовани  и задающим генератором, выход СВЧ-автогенератора подключен к входу первого направленного ответви.тел , первый выход которого подключен к входу второго направленного ответвител , второй выход которого подключен к входу измерител  мощности, выход амплитудного детектора подключен к второму входу управл емого усилител , первый выход задающего генератора подключен к входу вибростенда, выход блока преобразовани  подключен к входу задающего генератора, второй выход которого подключен к второму входу блока преобразовани .