SU847118A1 - Устройство дл испытани объектов наРЕзОНАНСНыХ чАСТОТАХ - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБЪЕКТОВ НА РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТАХ

1

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к устройствам дл  испытани  объектов на резонансных частотах и может быть использовано в машиностроении .

Известно устройство дл  испытани  объектов на резонансных частотах, содержащее задающий генератор, усилитель мощности, вибростенд, вибропреобразователь , фазочувствительный выпр митель и -фильтр 1.

Однако данное устройство позвол ет проводить испытани  только н резонансных частотах, дл  которых фазовый сдвиг между сигналами ге)1ератора и снимаемого с вибропреобразовател  равен 90°.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  испытани  объектов на резонансных частотах , содержащее последовательно соединенные задающий генератор, усилитель мощности , вибростенд и цепь обратной св зи, включающую вибропреобразователь, усилитель и фазовый детектор, а также последовательно соединенные индикатор резонанса , блок управлени  и блок развертки 2.

Устройство позвол ет автоматизировать испытани  объектов на резонансных частотах , дл  которых фазовый сдвиг между сигналами , подаваемым на вибростенд и снимаемым с вибропреобразовател , равен (2К- - 1)где ,2... п/2, однако этого недостаточно дл  точного описани  динамических свойств объекта. Описание будет более точным , если проводить испытани  на п-резонансных частотах дл  которых фазовый сдвиг равен где К 0,1,2...п. Кроме того, устройство не позоол ет осуществить

10 измерение вариации резонансных частот объекта.

Цель изобретени  - повыщение точности измерений.

.J Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено последовательно соединенными первым интегратором, вход которого подключен к выходу фазового детектора, а второй выход - к индикатору резонанса, аттенюатором, и сумматором, подключенным

20 ко входу задающего генератора и вторым входом подключенным к выходу блока развертки , а также формирователем фазового сдвига, выходом подключенным к фазовому

детектору, а первым входом к блоку управлени , а задающий генератор включает последовательно соединенные блок изменени  знака, второй интегратор и компаратор, выход которого подключен к блоку изменени  знака, а также формирователь синусоиды, включенный между вторым интегратором и усилителем мощности, причем второй и третий входы формировател  фазового сдвига подключены к выходу компаратора и второго интегратора соответственно.

На чертеже представлена блок-схема устройства .

Устройство содержит вибростенд 1 и цепь обратной св зи, включающий последовательно соединенные вибропреобразователь 2, усилитель 3, фазовый детектор 4, первый инт гратор 5, к выходу которого подключен измеритель 6 и регистратор 7 вариации резонансной частоты объекта, аттенюатор 8, индикатор 9 резонанса, подключенный к выходу первого интегратора 5, блок 10 развертки , подключенный ко входу сумматора 11, ко второму входу которого подключен аттенюатор 8, к выходу сумматора 11 подключены блоки 12 и 13 измерени  и регистрации абсолютных .значений резонансной частоты объекта. К выходу сумматора 11 подключен также задающий генератор 14, включающий блок 15 изменени  знака, второй интегратор 16, компаратор 17 и формирователь 18 синусоиды, выход которого через усилитель 19 мощности подключен к вибростенду 1, на входе вибростенда 1 включен цифровой частотомер 20, выходы второго интегратора 16 и компаратора 17 образуют квадратурные выходу, сигналы,которые сдвинуты на 90° и подключены к третьему и второму входу формировател  21 фазового сдвига , соответственно, к первому входу формировател  21 фазового сдвига подключен блок 22 управлени , подключенный также к блоку 10 развертки и индикатору 9 резонанса, выход формировател  21 фазового сдвига подключен ко входу фазового детектора 4.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии на выходе формировател  21 формируетс  сигнал, величина которого соответствует сдвигу фазы между сигналами на входе и выходе вибростенда 1 на первой измер емой резонансной частоте объекта.

Напр жение на выходе блока 10 развертки равно нулю. По команде «Пуск блок 22 управлени  включает блок 10 развертки . Последний вырабатывает линейнонарастающее напр жение, которое пройд  сумматор 11 поступает на вход генератора 14.

Если на вход второго интегратора 16 подать посто нное напр жение, то на его выходе в зависимости от знака входного напр жени  по витс  линейно нарастающее или линейно убывающее напр жение. Причем скорость изменени  выходного сигнала

пропорциональна входному напр жению. Компаратор 17 следит за его выходным напр жением и, когда оно превыщает заданные пределы, измен ет с помощью блока 15 изменени  знака знак напр жени , подаваемого на второй интегратор 16, на противоположный . Таким образом, в задающем генераторе 14 вырабатываютс  два напр жени : треугольное и пр моугольное, сдвинутые по фазе на 90° с частотой, пропорциональной входному напр жению. Формирователь 18

0 синусоиды преобразовывает треугольный сигнал в синусоидальный.

По мере приближени  частоты генератора 14 к первой измер емой частоте, фазовый сдвиг сигналов с выхода генератора 14 и вибропреобразовател  2 приближаетс  к

90°. На выходе фазового детектора 4 по вл етс  посто нна  составл юща  сигнала, котора  вызывает увеличение выходного напр жени  первого интегратора 5, а следовательно , и увеличени  частоты генератора 14.

Q В какой-то момент времени частота генератора 14 сравн етс  с частотой, соответствующей заданному фазовому сдвигу, и посто нна  составл юща  на выходе фазового детектора 4 станет равна нулю. Однако, из-за того, что блок 10 развертки продолжает увеличивать выходное напр жение, частота генератора 14 превысит резонансную частоту объекта и на выходе фазового детектора 4 по витс  сигнал противоположного знака. Этот сигнал будет уменьщать выходное напр жение первого интегратора 5 таким образом , чтобы сохранить частоту генератора 14 равной характерной частоте объекта. После того как напр жение на выходе первого интегратора 5 уменьщитс  от положительной величины до нул , индикатор 9 резонанса

- выдаст сигнал «Захват, и блок 22 управлени  выключит изменение выходного напр жени  в блоке 10 развертки). В этом состо нии схемы частота задающего генератора 14 равна частоте объекта, при которой фазовый сдвиг между сигналом возбуждени  вибростенда 1 и сигналом с вибропреобразовател  2 равен заданному формирователем 21 фазового сдвига.

Дл  того, чтобы измерить следующую резонансную частоту объекта, необходимо подать в блок 22 управлени  сигнал «Поиск,

5 по которому блок 22 управлени  выдаст команду в формирователь 21 на увеличение на 90° фазы опорного сигнала и включит блок 10 развертки. После чего повторитс  процесс поиска и захвата резонансной частоты объекта, как это описано выше. .Процесс измерени  резонансных частот объекта автоматизирован. Измерение вариации резонансной частоты объекта осуществл етс  измерителем 6, который, фиксирует изменение выходного напр жени  первого интегратора 5, величина изменени  пропорциональ на вариации частоты.

Введение аттенюатора 8 позвол ет увеличить коэффициент передачи в цепи обрат

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для испытания объектов на резонансных частотах, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, усилитель мощности, вибростенд и цепь 10 обратной связи, включающую вибропреобразователь, усилитель и фазовый детектор, а также последовательно соединенные индикатор резонанса, блок управления и блок развертки, отличающееся тем, что, с целью по- ₅ вышения точности измерений, оно снабжено последовательно соединенными первым интегратором, вход которого подключен к выходу фазового детектора, а второй выход — к индикатору резонанса, аттенюато ром и сумматором, подключенным ко входу задающего генератора и вторым входом подключенным к выходу блока развертки, а также формирователем фазового сдвига, выходом подключенным к фазовому детектору, а первым входом к блоку управления, а задающий генератор включает последовательно соединенные блок изменения знака, второй интегратор и компаратор, выход которого подключен к блоку изменения знака, а также формирователь синусоиды, включенный между вторым интегратором и усилителем мощности, причем второй и третий входы формирователя фазового сдвига подключены к выходу компаратора и второго интегратора соответственно