SU945679A1 - Устройство дл измерени резонансной частоты изделий - Google Patents

Description

Изобретение относится к виброметрии, в частности, к устройствам для '* измерения резонансной частоты механических колебаний изделий.

Наиболее близким по технической ⁵ сущности к изобретению является устройство для измерения резонансной частоты изделий, содержащее пьезоэлектрический преобразователь, кон- ₁₀ денсатор и балансировочный потенциометр , соединенные по схеме измерительного моста, включенный в его диагональ задающий генератор, первый выход которого подключен к точке ₁₅ соединения конденсатора с одним из контактов балансировочного потенциометра, второй,- к точке соединения пьезоэлектрического преобразователя с другим контактом балансировоч- 20 ного потенциометра, и вольтметр, соединенный входом с подвижным контактом балансировочного потенциометра И 3 ·

Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает требуемой точности измерения, так как резонансная частота определяется по максимуму амплитуды и по фигуре Лиссажу визуально.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения резонансной частоты изделий, содержащее пьезоэлектрический преобразователь, конденсатор и балансировочный,потенциометр, соединенные по схеме измерительного моста, включенный в его диагональ задающий генератор, первый выход которого подключен к точке соединения конденсатора с одним из контактов балансировочного потенциометра, второй - к точке соединения пьезоэлектрического преобразователя с другим контактом балансировочного потенциометра, и вольтметр, соединенный входом с подвижным контактом балансировочного потенциометра, снабжено фазометром, включенным между первым выходом задающего генератора ивходом вольтметра, частотомером, включенным между первым входом цифро- 5 вого фазометра и управляющим входом задающего генератора, блоком'памяти, подключенным первым входом к выходу вольтметра, схемой сравнения, включенной входами между первым входом «О _:и выходом блока памяти, и блоком управления, включенным между выходами цифрового фазометра и схемы сравнения, выходы блока управления подключены к второму входу блока памяти и 15 управляющему входу задающего генератора, а вольтметр выполнен цифровым.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство для измерения резонанс- 20 ной частоты изделий, содержит пьезоэлектрический преобразователь 1, конденсатор 2 и балансировочный потенциометр 3, соединенные по схеме измерительного моста, включенный в его ди- 35 агональ задающий генератор 4, первый выход которого подключен к точке соединения конденсатора 2 с одним из контактов балансировочного потенциометра 3, второй - к точке соедине - ₃₀ ния пьезоэлектрического преобразователя 1 с другим контактом балансировочного потенциометра 3, вольтметр 5, соединенный входом с подвижным контактом балансировочного потенциометра 3, фазометр 6, включенный между первым выходом задающего генера-® тора 4 и входом вольтметра 5, частотомер 7, включенный между первым входом цифрового фазометра 6 и управляющим входом задающего генератора 4, блок 8 памяти, подключенный первым входом к выходу вольтметра 5, схему 9 сравнения, включенную входами между входом и выходом блока 8 памяти, и блок 10 управления, включенный между выходами цифового фазометра 6 и схемы 9 сравнения, выходы блока 10 управления подключены к второму входу блока 8 памяти и управляющему входу задающего генератора 4, а вольтметр 5 выполнен цифровым.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии выставляется нижняя частота исследуемого изделия, каким является пьезоэлектрический преобразователь 1, Электрический сигнал от задающего генератора 4 пода-~ ется в первую диагональ измерительного моста, параллельную балансировочному потенциометру 3 и через конденсатор 2 питает пьезоэлектрический преобразователь 1. С помощью балансировочного потенциометра 3 балансируют измерительный мост, добиваясь во второй диагонали минимального напряжения, которое контролируется по вольтметру 5. Плавно, автоматически изменяют частоту задающего генератора 4 с помощью блока 10 управления. При наличии механического резонанса исследуемого пьезоэлектрического преобразователя 1 происходит разбалансировка измерительного моста и во второй его диагонали появляется напряжение с. фазовым сдвигом, стремящимся к 90 . При достижении фазового сдвига, близкого к 90°, по команде с блока 10 управления с заданной программой и тактовой частотой выдается сигнал на дискретное переключение частоты задающего генератора 4 и на запись показаний цифрового вольтметра запись показаний цифрового вольтметра 5 в блок 8 памяти, работой которого управляет блок 10 управления. Схема 9 сравнения 'производит сравнение текущего значения измеряемого напряжения каждого очередного такта с предыдущим значением напряжения. Сравнение и соответствующее переключение задающего генератора 4 происходит до тех пор, пока последующее текущее значение напряжения не станет меньше предыдущего, записанного в блоке 8 памяти. В этом случае с блока 10 управления выдается команда на задающий генератор 4, которая возвращает его на один такт и останавливает все устройство. Эта же команда подается на вход внешнего управления частотомером 7, останавливая его. Частота, зарегистрированная частотомером 7, является резонансной частотой исследуемого пьезоэлектрического преобразователя 1.

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства достигается путем повышения точности измерения резонансной частоты исследуемого пьезоэлектрического преобразователя и ⁵⁵ точного фиксирования максимальной амплитуды -при резонансе, а также путем автоматизации всего процесса измерения.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к вибромет рии, в частности, к устройствам дл  измерени  резонансной частоты механ ческих колебаний изделий. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  уст ройство дл  измерени  резонансной частоты изделий, содержащее пьезоэлектрический преобразователь, конденсатор и балансировочный потенциометр , соединенные по схеме измерительного моста, включенный в его диагональ задающий генератор, первый выход которого подключен к точк соединени  конденсатора с одним из контактов балансировочного потенцио метра, второй,- к точке соединени  пьезоэлектрического преобразовател  с другим контактом балансировочного потенциометра, и вольтметр, соединенный входом с подвижным контактом балансировочного потенциометра Г13. Недостатком устройства  вл етс  то, что оно не обеспечивает требуемой точности измерени , так как резонансна  частота определ етс  по максимуму амплитуды и по фигуре Лиссажу визуально. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  резонансной частоты изделий, содержащее пьезоэлектрический преобразователь, конденсатор и балансировочный потенциометр , соединенные по схеме измерительного моста, включенный в его диагональ задающий генератор, первый выход которого подключен к точке соединени  конденсатора с одним из контактов балансировочного потенциометра , второй - к точке соединени  пьезоэлектрического преобразовател  с другим контактом балансировочного потенциометра, и вольтметр, соединенный входом с подвижным контактом балансировочного потенциометра, снаб жено фазометром, включенным между первым выходом задающего генератора ивходом вольтметра, частотомером, включенным между первым входом цифро вого фазометра и управл юсцим входом задающего генератора, блоком пам ти, подключенным первым входом к выходу вольтметра, схемой сравнени , включенной входами между первым входом И выходом блока пам ти, и блоком управлени , включенным между выходами цифрового фазометра и схемы сравнени , выходы блока управлени  подключены к второму входу блока пам ти и управл ющему входу задающего генератора , а вольтметр выполнен цифровым. На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство дл  измерени  резонансНОИ частоты изделии, содержит пьезоэлектрический преобразователь 1, кон и балансировочный потенц денсатор ометр 3 соединенные по схеме измери тельного моста, включенный в его диагональ задающий генератор 4, первый выход которого подключен к точке сое динени  конденсатора 2 с одним из контактов балансировочного потенциометра 3, второй - к точке соединени  пьезоэлектрического преобразовател  1 с другим контактом балансировочного потенциометра 3, вольтметр 5, соединенный входом с подвижным контактом балансировочного потенциометра 3, фазометр 6, включенный меж ду nepBbiM выходом задающего генера- тора Ц и входом вольтметра 5 частотомер 7, включенный между первым вхо дом цифрового фазометра 6 и управл ю щим входом задающего генератора , блок 8 пам ти, подключенный первым входом к выходу вольтметра 5, схему 9 сравнени , включенную входами между входом и выходом блока 8 пам ти, и блок 10 управлени , включенный меж ду выходами цифового фазометра 6 и схемы 9 сравнени , выходы блока 10 управлени  подключены к второму вход блока 8 пам ти и управл ющему входу задаюи1его генератора 4, а вольтметр 5 выполнен цифровым. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии выставл етс  нижн   частота исследуемого издели , каким  вл етс  пьезоэлектрический преобразователь 1. Электрический сиг нал от задающего генератора 4 подаетс  в первую диагональ измерительного моста, параллельную балансировочному потенциометру 3 и через конденсатор 2 питает пьезоэлектрический преобразователь 1. С помощью балансировочного потенциометра 3 балансируют измерительный мост, добива сь во второй диагонали минимального напр ксени , которое контролируетс  по вольтметру 5. Плавно, автоматически измен ют частоту задающего генератора с помощью блока 10 управлени . При наличии механического резонанса исследуемого пьезоэлектрического преобразовател  1 происходит разбалансировка измерительного моста и во второй -его диагонали по вл етс  напр жение с. фазовым сдвигом, стрем щимс  к 90 При достижении фазового сдвига , близкого к 90°, по команде с блока 10 управлени  с заданной программой и тактовой частотой выдаетс  сигнал на дискретное переключение частоты задающего генератора 4 и на запись показаний цифрового вольтметра запись показаний цифрового вольтметра 5 в блок 8 пам ти, работой которого управл ет блок 10 управлени . Схема 9 сравнени  производит сравнение текущего значени  измер емого напр жени  каждого очередного такта с предыдущим значением напр жени  Сравнение и соответствукмдее переключение задающего генератора происходит до тех пор, пока последующее текущее значение напр жени  не станет меньше предыдущего, записанного в блоке 8 пам ти, В этом случае с блока 10 управлени  выдаетс  команда на задающий генератор , котора  возвращает его на один такт и останавливает все устройство. Эта же команда подаетс  на вход внешнего управлени  частотомером 7, останавлива  его. Частота, зарегистрированна  частотомером 7  ал ет.с  резонансной частотой исследуемого пье оэлектрического преобразовател  1. Технико-экономический эффект предлагаемого устройства достигаетс  путем повышени  точности измерени  резонансной частоты исследуемого пьезоэлектрического преобразовател  и точного фиксировани  максимальной амплитуды -при резонансе, а также путем автоматизации всего процесса измерени . Формула изобретени  Устройство дл  измерени  резонансной частоты изделий, содержащее пьезоэлектрический преобразователь, конденсатор и балансировочный потенциометр , соединенные по схеме измери тельного моста, включенный в его диагональ задающий генератор, первый выход которого подключен к точке сое динени  конденсатора с одним из контактов балансировочного потенциометра , второй - к точке соединени  пьезоэлектрического преобразовател  с другим контактом балансировочного потенциометра, и вольтметр, соединенный входом с подвижным контактом балансировочного потенциометра, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений оно снабжено фазометром, включенным между первым выходом задающего генератора и входом вольтметра, частотомером , включенным между первым вхохом цифрового фазометра и управл ющим входом задающего генератора, блоком пам ти, подключенным первым входом к выходу вольтметра, схемой сравнени , включенной входами первым входом и выходом блока пам ти, и блоком управлени , включенным между выходами цифрового фазометра и схемы сравнени , выходы блока управлени  подключены к второму входу блока пам ти и управл ющему входу задающего генератора, а вольтметр выполнен цифровым Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл, G 01 Н 13/00, 1975 (прототип).