SU1651124A1 - Электродинамический градуировочный вибростенд - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к средствам поверки и градуировки виброизмерительных преобразователей. Цель изобретени  - повышение точности градуировки путем исключени  погрешности, обусловленной наклонами вибростола. Это достигаетс  тем, что измерение параметров движени  вибростола осуществл етс  в четырех точках измерител миперемещений , установленными на вибростоле в плоскости , перпендикул рной направлению его движени , равноудаленными от оси подвижной катушки и размещенными на взаимно перпендикул рных ос х. Из зарегистрированных сигналов формируетс  сигнал, обусловленный наклонами вибростола , и сигнал, характеризующий уровень колебаний. Первый из этих сигналов вычитаетс  из сигнала, снимаемого с градуируемого вибропреобразовател , что повышает точность градуировки. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при градуировке низкочастотных высокочувствительных преобразователей.

Цель изобретени  - повышение точности градуировки путем исключени  погрешности , обусловленной наклонами вибростола.

На чертеже представлена блок-схема электродинамического градуировочного преобразовател .

Электродинамический градуировочный преобразователь содержит магнитопровод 1 с обмоткой подмагничивэни , вибростол 2, подвижную катушку 3, установленную в воздушном зазоре магнитопровода 1 и св занную с вибростолом 2. задающий генератор /на чертеже не показан/, подключенный к подвижной катушке 3, четыре измерител  4-7 перемещений, установленных на вибростоле 2 в плоскости,

перпендикул рной направлению его движени , равноудаленных от оси подвижной катушки и размещенных на взаимно перпендикул рных ос х, первый дифференциальный усилитель 8, входы которого соединены с противоположно установленными измерител ми 4, 5 перемещений, второй дифференциальный усилитель 9, входы которого соединены с измерител ми 6, 7 перемещений , первый и второй индикаторы 10. 11 разбаланса дифференциальных усилителей , входы которых подключены к их выходам , первый и второй квадраторы 12 и 13, входы которых соединены с выходами первого и второго дифференциальных усилителей 8, 9, последовательно соединенные первый сумматор 14, входы которого соединены с выходами первого и второго квадраторов 12, 13, масштабирующий усилитель 15, первый амплитудный детектор 16, третий дифференциальный усилитель 17 и деО

ел

ю

ь

литель 18, второй сумматор 19, входы которого соединены с измерител ми перемещений 4-7, второй амплитудный детектор 20, вход которого соединен с выходом второго сумматора 20, а выход - с вторым входом делител  18, и третий амплитудный детектор 21, вход которого предназначен дл  подключени  градуируемого вибропреобразовател  22, а выход соединен с вторым входом третьего дифференциального усилител  17.

Электродинамический градуировочный вибростенд работает следующим образом.

Сигналы с измерителей 4-7 одновременно поступают на вход двух измерительных каналов: канала измерени  амплитуды колебательного перемещени  вибростола, состо щего из второго сумматора 19 и второго амплитудного детектора 20, и канала измерени  амплитуды ускорени , обусловленного наклонами вибростола, состо щего из первого и второго дифференциальных усилителей 8, 9, индикаторов разбаланса 10,11, первого и второго квадраторов 12,13, первого сумматора 14, масштабирующего усилител  15 и первого амплитудного детектора 16. Градуируемый вибропреочбразова- тель 17 размещают на поверхности вибростола 2, которому задают возвратно- поступательные движени . При зтом с помощью измерителей перемещений 4-7 контролируют колебательные перемещени  четырех независимых точек стола, равноудаленных от оси его движени . Среднее арифметическое значение выходных сигналов измерителей перемещений 4-7 вычисл ютс  сумматором 19, далее сигнал подаетс  на вход амплитудного детектора 20. Выходной сигнал амплитудного детектора 20 пропорционален амплитуде колебательных перемещений вибростола 2. Но вибростол 2 из-за наличи  гибких св зей с магнитопроводом 1, при своих перемещени х , кроме поступательных, совершает также наклонные движени , которые, благодар  принципу эквивалентности инерционного и гравитационного воздействи  на вибропреобразователь 17 привод т к по влению на его выходе сигналов, не св занных однозначно с задаваемыми на его входе колебательными перемещени ми, т.е. к погрешности градуировки. Поэтому в цел х контрол  характера движени  поверхности вибростола сигналы с противоположно размещенных измерителей перемещений 4,5 и б, 7 вычитаютс  друг из друга в дифференциальных усилител х 8 и 9 соответственно. В результате сигналы на выходе усилителей 8 и 9 пропорциональны разности перемещений противоположных точек вибростола

и характеризуют величины наклона его плоскости относительно осей, перпендикул рных лини м, соедин ющим соответствующие измерители. Например, выходной сигнал усилител  8 пропорционален углу поворота плоскости вибростола относительно оси, проход щей через измерители 6 и 7, при этом знак выходного сигнала определ етс  направлением наклона. Величины выходных

0 напр жений усилителей 8, 9 регистрируютс  индикаторами разбаланса 10,11, а также поступают на входы квадраторов 12 и 13. Показани  индикаторов разбаланса 10, 11 используют дл  статической балансировки

5 вибростола 2 после размещени  на нем градуируемого вибропреобразовател  22. Размещение вибропреобразователей, в частности сейсмических, масса которых может достигать 70 кг, приводит к по влению

0 в подвижной системе опрокидывающих моментов , которые, про вл ютс  в виде наклонов поверхности вибростола 2. Дл  устранени  этих статических наклонов преобразователь 17 перемещаетс  по поверх5 ности вибростола 2 до тех пор. пока не найдет то положение, в котором его воздействие на подвижную систему вибростенда минимально. Перемещение происходит последовательно вдоль осей, соедин ющих

0 противоположно размещенные измерители до тех пор, пока показани  индикаторов разбаланса не обнул тс . После выполнени  операции статической балансировки вибростолу задают колебательное движе5 ние, а в дальнейшем измерени  производ тс  в динамическом режиме. При этом в динамическом режиме оцениваетс  модуль величины ускорени , облуслоаленной наклонами поверхности вибррстола во врем 

0 движени . Это обеспечиваетс  тем, что каждый из сигналов с дифференциальных усилителей возводитс  в квадрат квадраторами 12,13, затем полученные значени  суммируютс  сумматором 14, Полученный сигнал ум5 ножаетс  на масштабный коэффициент, после чего выполн етс  операци  выделени  амплитуды сигнала, осуществл ема  амплитудным детектором 16. В результате выходной сигнал с амплитудного детектора

0 16 пропорционален амплитуде ускорени , обусловленного наклонами поверхности вибростола 2. Выходной сигнал с амплитудного детектора 21 пропорционален амплитуде ускорени , регистрируемого

5 градуируемым вибропреобразователем 22. котора   вл етс  суммой нескольких слагаемых; ускорени , обусловленного колебательными движением акол, ускорени , обусловленного наклонами поверхности вибростола знак, и ускорени , обусловленk -

ного вибрационными и сейсмическими помехами апом. Первое слагаемое  вл етс  полезным сигналом, а остальные  вл ютс  помехой, не св занной однозначно с задаваемым вибпропреобразователю входным воздействием, присутствие которой снижает точность градуировки. Если b - задаваемое входное воздействие, амплитуда которого регистрируетс  с помощью измерителей перемещений 4-7, сумматора 19 и амплитудного детектора 20, то коэффициент преобразовани  вибропреобразовател  17 определ етс  выражением I Экол I

1Ы

при этом погрешность б определени  коэффициента преобразовани  (погрешность градуировки) можна оценить из выражени 

А -, анак + Г А 4-А, ° 1Ы 1Ы°1 °2

Путем вычитани  из выходного сигнала амплитудного детектора 21, пропорционального регистрируемому вибропреобразователем 17 ускорению, сигнала с выхода амплитудного детектора 16, пропорционального амплитуде Знак, компенсируетс  перва  составл юща  погрешности, котора  обусловлена наклонами поверхности, кото- вибростола что существенно повышает точность градуировки. Операци  вычитани  осуществл етс  дифференциальным усилителем 17. При этом сигнал, пропорциональный коэффициенту преобразовани  градуируемого вибропреобразовател  22, снимаетс  с выхода делител  18, на вход делимого /первый вход/ которого поступает сигнал с выхода дифференциального усилител  17, а на вход делител  /второй вход/ - сигнал с выхода амплитудного детектора 20.

Таким образом, предлагаемый электродинамический градуировочный вибростенд позвол ет повысить точность градуировки вибропреобразовател  путем исключени  составл ющей погрешности, св занной с наклонами поверхности вибростола. Дополнительным преимуществом предлагаемого вибростенда  вл етс  возможность проведени  и контрол  балансировки вибростола в статическом режиме, что также снижает

погрешность градуировки при задании виб-- ростолу колебательных движений. Операци  статической балансировки вибростола производитс  при каждой смене вибропре обраэовател .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Электродинамический градуировочный вибростенд, содержащий магнитопровод с

   обмоткой подмагничивани , вибростол, подвижную катушку, установленную в воздушном зазоре магнитопровода и св занную с вибростолом, задающий генератор, подключенный к подвижной катушке, и измеритель

   перемещений вибростола, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности градуировки вибропреобразовател  путем исключени  погрешности, обусловленной наклонами вибростолэ, он снабжен трем 

   измерител ми перемещений вибростола, все измерители перемещени  установлены на вибростоле в плоскости, перпендикул рной направлению его движени , равноудалены от оси подвижной катушки и

   размещены на взаимно перпендикул рных ос х, первым и вторым дифференциальными усилител ми, входы которых соединены с измерител ми перемещений, первым и вторым индикаторами разбаланса дифференциальных усилителей, входы которых подключены к их выходам , первым и вторым квадраторами, входы которых соединены1 с выходами первого и второго дифференциальных усилителей, последовательно соединенными первым сумматором, входы которого соединены с выходами пер- вогс и второго квадраторов, масштабирующим усилителем, первым амплитудным детектором, третьим дифференциальным

   усилителем и делителем, вторым сумматором , входы которого соединены со всеми измерител ми перемещений, вторым амплитудным детектором, вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход

   - с вторым входом делител , и третьим амплитудным детектором, вход которого предназначен дл  подключени  градуируемого вибропреобразовател , а выход соединен с вторым входом третьего дифференциального усилител .