Способ измерения относительного коэффициента поперечного преобразования импедансных головок и устройство для его осуществления

 

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4435384/10 (22) 03.06,88 (46) 15.05,91, Бюл, N 18 (72) В..Н,Каровецкий, Г.Н.Семенов, В.Я.Смирнов и Е.И.Степанов (53) 531.768 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1377642, кл. G 01 М 7/60, G 01 P 21/00, 1986, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПОПЕРЕЧНОГО

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИМПЕДАНСНЫХ ГОЛОВОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в виброизмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности измерения импедансов силы за счет определения

„„Я „„1649458 А1 (я)ю G 01 P 21/00 6 01 M 7/00 чувствительности преобразователей силы и ускорения импедансных головок к моменту, дейcTBóþùåìó относительно боковой оси импедансных головок. Воздействуют на импедансные головки угловой гармонической вибрацией и нормированной динамической силой, приложенной к импедансным головкам в точке, смещенной относительно их общей оси симметрии, и по измеренной разности фаз, параметрам вибраций и известному смещению точки приложения определяют момент, действующий на преобразователь силы, и ускорения импедансных головок. В устройстве для измерения относительного коэффициента поперечного преобразования импедансных головок имеется U-образная виброплита 1. установленная на основании и соединенная с вибростендом 2, груз 4 и две идентичные импедансные головки 5 и 6, установленные

1649458

Ar 2 2АвАг сОяу.

7, 8 ускорения, расположенные на вибооплите 1 и грузе 4, установлены так, что их оси чувствительности перпендикулярны радиусу вращения груза и виброплиты. НеобИзобретение относится к измерительной технике.

Цель изобретения — повышение точности измерения импедансов силы за счет определения чувствительности преобразователей 5 силы и ускорения импеденсных головок (ИГ), к моменту силы, действующему относительно боковой оси, На фиг. 1 представлена конструкция ус- . тройства для осуществления способа: на 10 фиг, 2 — то же, вид сверху, Устройство для осуществления представленногоо способа содержит (фиг. 1) U-образную виброплиту 1, систему возбуждения угловых гармонических колебаний, состоя- 15 щую из вибростенда 2, соединенного штоком 3 с U-образной виброплитой 1 в точке, смещенной относительно ее оси симметрии на расстояние д, груз 4, импедансные головки 5 и 6, вибропреобразователи ускорения 20

7 и 8, расположенные на виброплите 1 и грузе 4, регистрирующие приборы 9 и 10, подключенные к вибропреобразователям ускорения 7 и 8, регистрирующие приборы

11 — 14, подключенные к преобразователям 25 силы и ускорения ИГ 5 и б,фазометр 15, подключенный к регистрирующим приборам 9 и 10, вибропреобразователи ускорения 16 и 17, расположенные на виброплите

1 и грузе 4 и компенсирующие несиммет- 30 рию виброплиты 1 и груза 4, вычислительное устройство 18, к которому подсоединены регистрирующие приборы 9, 10, 11 и 14 и фазометр 15. Виброплита 1 закреплена в торсионных пружинах 19 (фиг. 35

2).

Предлагаемое устройство для осуществления способа измерения относительного коэффициента поперечного преобразования ИГ работает следующим образом.

Груз 4 закрепляется в виброплите 1 с помощью ИГ 5 и 6, которых он касается только боковыми стенками, и находится в ходимая точность определения чувствительности вибропреобразователей силы и ускорения импедансных головок к моменту, действующему относительно боковой оси, достигается точным определением момента инерции груза и позволяет определить соответствующие систематические погрешности измерения импедансов силы в реальных условиях. 2 с.п.ф-лы, 2 ил, подвешенном состоянии. На виброплиту 1 и груз 4 закрепляются вибропреобразователи

7, 8, 16 и 17. Виброплита 1 закрепляется в торсионных пружинах 19 и соединяется штоком 3 с вибростендом 2. Регистрирующие приборы 9 — 14, фазометр 15, вычислительное устройство 18 соединяются, как показано на фиг. 1.

Задается на частоте f = вибрация, 2л которая с помощью вибростенда 2 и штока

3 передается на виброплиту 1, совершающую угловые колебания относительно оси, которая проходит через оси торсионных пружин 19. Измеряются амплитуды сигналов с выходов вибропреобраэователей 7 и 8, преобразователей силы и ускорения ИГ 5 и

6, измеряется разность фаз между сигналами вибропреобразователей 7 и 8. С помощью измеренных величин определяются чувствительности преобразователей силы и ускорения ИГ к моменту по выражениям =%1 для вибропреобразователя ускорения ИГ и

К вЂ” 0с для вибропреобразователя силы ИГ, где U (c), u (с) — выходные сигналы вибропреобразователей ускорения и силы ИГ;

М (т) = I емакс sin (c0 t + фу ) — момент силы, действующий относительно боковой оси ИГ;

I — момент инерции груза, относительно боковой оси; — амплитуда углового ускорения;

ArsIn ф = arcing

Аг дг

rr (— „— r )cosгр

1649458 — сдвиг фазы создаваемого момента силы, г,, гг — расстояние от оси, относительно которой происходит угловое движение, до вибропреобразователей ускорения, опре- 5 деляющих параметры вибрации;

Ал, А, — выходные сигналы вибропреобраэователей ускорения, определяющих параметры вибрации;

p — разность фаз между сигналами виб- 10 роп реобразователей ускорения; щ — круговая частота вибрации.

Наиболее благоприятным режимом работы является режим, при котором разность фаз между сигналами вибропреобразовате- 15 лей 7 и 8 равна 180, в этом случае

Ап Аг; . М =1(— +- — )! гп гг т.е, значение момента силы при заданных

An, А, rn, гг максимальное, Для получения такого режима следует изменить частоту и найти такое ее значение, при котором

p= 180 (зареэонансный режим).

Предлагаемый способ и устройство для его осуществления по сравнению с известными позволяют определять чувствительность преобразователей силы и ускорения

l(ll к моменту и, таким образом, определить соответствующие систематические погрешности измерения импедансов силы в реальных условиях.

Формула изобретения

1, Способ измерения относительного коэффициента поперечного преобразова- Ç5 ния импедансных головок, заключающийся в том, что импедансные головки подвергают воздействию гармонической вибрацией и нормированной динамической силой, измеряют параметры вибрации, выходные сиг- 40 налы преобразователей ускорения и силы импедансных головок и разность фаз между гармонической вибрацией и нормированной динамической силой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности 45 измерения импедансов силы за счет определения чувствительности преобразователей силы и ускорения импедансных головок к моменту, действующему относительно боковой оси импедансных головок, в качестве гармонической вибрации используют угловую гармоническую вибрацию, а силу прикладывают в точке, смещенной относительно оси симметрии головок, по измеренной разности фаз, параметрам вибраций и известному значению смещения точки приложения ноомированной динамической силы, определяют момент, действующий на преобразователи силы и ускорения импедансных головок, а чувствительность и коэффициент поперечного преобразования преобразователей силы и ускорения импедансных головок к моменту рассчитывают по определенной зависимости.

2, Устройство для измерения относительного коэффициента поперечного преобразования импедансных головок, содержащее

U-образную виброплиту, установленную на основании и соединенную с вибратором, груз, вибропреобраэователи ускорения, размещенные на грузе и U-образной виброплите, регистрирующие приборы, соединенные с вибропреобразователями и преобразователями силы и ускорения каждой импедансной головки, и фазометр, входы которого соединены с вибропреобразователями через соответствующие регистрирующие приборы, причем груз через две идентичные импедансные головки, расположенные с обеих его сторон, прикреплен к внутренним сторонам

U-образной виброплиты, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения импедансов силы за счетопределения чувствительности преобразователей ускорения и силы импедансных головок к моменту, действующему относительно боковой оси импедансных головок, U-образная виброплита соединена с вибратором в точке, смещенной относительно ее оси симметрии, а оси чувствительности вибропреобразователей ускорения перпендикулярны радиусу вращения груза и виброплиты.

164Q458

Составитель А. Полынков

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор H,Øâûäêàë

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

Заказ 1519 Тираж 348 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5