Способ определения коэффициента демпфирования и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измеряемых величин.Генератором 1 и вибровозбудителем 3 осуществляют возбуждение объекта 4. Вибропреобразователями 5,6 регистрируют виброперемещение х,у соответственно стола вибровозбудителя 3 и объекта. Определяют сигнал относительного виброперемещения в блоке 9 сравнения . В блоке 10 определяют момент максимума сигнала относительного виброперемещения . Регистрируют фазометром 11 разность V Фаз сигналов х,у и опреде/ по -лы, ля ют коэффициент демпфирования / формуле (2 +tg2 V)l -2 с.п.ф-л 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 01 М 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ =

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ, (21) 476333.3/28 (22) 28.11.89 (46) 23.09.91. Бюл. 1Ф 35 (71) Институт проблем машиностроения АН

УССР (72) А.Е.Божко, А.И.Федоров и В.П.Шпачук (53) 620.178 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1352321, кл. G 01 М 7 /00. 1987. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ДЕМПФИРОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности и расширение диапа„„Я „„1б79233 Al зона измеряемых величин. Генератором 1 и вибровозбудителем 3 осуществляют воз-. буждение объекта 4, Вибропреобразователями 5,6 регистрируют виброперемещение х,у соответственно стола вибровоэбудителя

3 и объекта. Определяют сигнал относительного виброперемещения в блоке 9 сравнения, В блоке 10 определяют момент максимума сигнала относительного виброперемещения, Регистрируют фазометром

11 разность ф фаз сигналов х,у и определяют коэффициент демпфиоования Р по формуле P (1/(2+ tg tP)) .2 с.п.ф-лы, 1 ил.

1679233

30

Изобретение относится у измерительной технике и может быть использовано для определения демпфирующих свойств механических обьектов.

Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измеряемых величин.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства. . Устройство содержит генератор1 синусоидальных колебаний с блоками компрессии и развертки частоты, подключенный через усилитель 2 к вибровозбудителю 3, на столе которого закреплен испытуемый объект 4; первый и второй вибропреобразователи 5 и 6, причем первый установлен на вибровозбудителе 3, а второй - на испытуемом обьекте 4; первый и второй сопровождающие фильтры 7 и 8, подключенные каждый сигнальными входами к соответствующим вибропреобразователям 5 и 6; блок 9 сравнения; блока 10 выделения максимума; фазометр 11; ключ 12, выход которого связан с блоком обработки информации, выполненным в виде вычислительного блока 13, блок 14 индикации. Вход блока 10 выделения максимума связан с выходом сопровождающего фильтра 8 через блок 9 сравнения и с вторым входом фазометра

11, первый вход которого соединен с выходом первого сопровождающего фильтра 7 и управляющим входом усилителя 2.

Устройство реализуется на базе стандартных блоков аналого-цифровой техники, Способ определения коэффициента демпфирования осуществляется следующим образом.

Генератор 1 производит развертку частоты электрического сигнала в заданном частотном диапазоне. Регулируемый усилителем 2, этот сигнал поступает на вибровозбудитель 3, возбуждая колебания установленного на его столе обьекта 4. При этом ви5ропреобразователь 5, установленный на столе вибровозбудителя 3, и вибропреобразователь 6, располагаемый на объекте 4, вырабатывают соответствующие сигналы. Выходные сигналы вибропреобразователей 5,6 -:ереэ первый 7 и второй

8 сопровождающие фильтры поступают на суммирующий и вычитающий входы блока

9 сравнения (сигналы х и у), Выходной сигнал фильтра 7 управляет усилителем 2, осуществляя стабилизацию заданного уровня виброперемещений стола вибровозбудителя 3, т.е. исключает обратное влияние колебаний объекта на колебания стола вибровозбудителя. Разностный выходной сигнал z=y-x блока 9 поступает на вход блока 10 выделения максимума и одновременно с выходным сигналом хфильтра

7-на фазометр 11, определяющий значение сдвига фаз между сигналами х и z.

В момент прохождения максимума кривой амплитудно-частотной характеристики относительного виброперемещения

z=y-х, выделяемого блока 10, последний вырабатывает импульс, поступающий на управляющий вход ключа 12. Ключ 12 открывается, и код текущего сдвига. фаз ф поступает на вход вычислительного блока

13. Вычислительный блок 13 осуществляет вычисление коэффициента демпфирования

Р по формуле

Р-(1(2+ту ф )) где ф- значение сдвига фаз между сигналами х и z на частоте в максимума частотной характеристики по относительному виброперемещению =у-х объект и стола вибровозбудителя; х,у - абсолютные перемещения стола вибровозбудитсля и объекта.

Результат вычисления поступает в блок 14 индикации.

Изобретение обеспечивает повышение точности определения коэффициента демпфирования и расширение диапазона измеряемых величин.

Формула изобретения

1. Способ определения коэффициента демпфирования объекта, заключающийся в том, что возбуждают вынужденные колебания механического объекта, закрепленного на столе вибровозбудителя в диапазоне частот прирезонансной области при постоянном уровне виброперемещений стола, регистрируют сигналы х,у, пропорциональные виброперемещениям соответственно стола вибровозбудителя и механического объекта, и определяют коэффициент демпфирования, отл и ч а ю щи и с ятем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измеряемых величин, определяют сигнал z, пропорциональный относительному виброперемещению стола вибровозбудителя путем определения разности сигналов х и у, регистрируют максимум сигнал готносительного виброперемещения, при этом определяют значение ф сдвига фаз на частоте, при которой сигнал z максимален, а коэффициент демпфирования Р находят из соотношения

Р 1/(2 +Ч у)1

2. Устройство для оп ределения коэффициента демпфирования обьекта, содержащее последовательно соединенные генератор, регулируемый усилитель и вибровозбудитель, первый вибропреобразова1679233

Составитель О. Носова

Техред М,Моргентал Корректор М. Шароши

Редактор Г. Бельская

Заказ 3202 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 тель колебаний стола вибровозбудителя, второй вибропреобразователь колебаний, первый и второй сопровождающие фильтры, подключенные каждый сигнальным входом к соответствующему вибропреобразователю, а управляющим входом - к выходу генератора, ключ, блок выделения максимума, выход которого связан с управляющим входом ключа, вычислительный блок, вход которого подключен к выходу ключа, и блок индикации, вход которого связан с выходом вычислительного блока, причем вторые входы первого и второго сопровождающих фильтров связаны соответственно вторым выходом генератора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измеряемых величин, оно снабжено блоком

5 сравнения, подключенным вычитающим и суммирующим входами к выходам соответственно первого сопровождающих фильтров, фазо метром, входы которого подключены к выходам первого .сопровож10 дающего фильтра и блока сравнения, связанного выходом с входом блока выделения максимума, а выход фазометра подключен к информационному входу ключа.