Вибрационный резонансный стенд

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - точность воспроизведения параметров вибрации. Стенд содержит стерженьрезонатор 1, пьезовозбудитель 2, блок 3 возбуждения, пьезопреобразователь , согласующий усилитель 5, АЦП 7, компаратор 6 максимума, компаратор 10 нуля, буферный регистр 8, формирователь 11 треугольных импульсов , ЦАП 9, управляющий аттенюатор 12, усилитель 13 мощности, разделительный диод 1. Пьезопреобразователь установлен на боковой поверхности конца стержня-резонатора 1 и выполняет две функции: приемника паразитной вибрации в течение первого полупериода и гашения этой паразитной вибрации в течение второго полупериода силовым импульсом в противдфазе с полуволной паразитной вибрации . 2 ил. Ј (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИИ

А1 (19У (ill (!)5 С 01 М 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21),4756360/28 (22) 08.1! 89 (46) - 15.12.91. Бюл. и 46 (71) Особое конструкторско-технологическое бюро "Пьезоприбор" при

Ростовском государственном универси-. тете (72) Г.Н. Комаров (53) 620.178.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 316014, кл. С 01 Р 3/14, 1963. (54) ВИБРАЦИОННЫЙ РЕЗОНАНСНЫЙ СТЕНД (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения точность воспроизведения параметров вибрации. Стенд содержит стержень резонатор 1, пьезовозбудитель 2, 2 блок 3 возбуждения, пьезопреобразова-тель 4, согласующий усилитель 5, АЦП 7, компаратор 6 максимума, компаратор 10 нуля, буферный регистр 8, формирователь 11 треугольных импульсов, ЦАП 9, управляющий аттенюатор

12, усилитель 13 мощности, разделительный диод 14. Пьезопреобразователь установлен на боковой поверхности конца стержня-резонатора 1 и выполняет две Функции: приемника паразитной вибрации в течение первого полупериода и гашения этой паразитной вибрации в течение второго полупериода силовым импульсом в противофазе с полуволной паразитной вибрации. 2 ил.

1698661

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при калибровке датчиков вибра-ций.

Целью изобретения является повы5 шение точности воспроизведения параметров вибрации.

На Фиг.l приведена структурная схема вибрационного резонатора стенда; на Фиг.2 — эпюры напряжений на выходах: пьезопреобразователя (а), компаратора (6) и Формирователя треугольных импульсов (в).

Вибрационный резонансный стенд содержит сплошной упругий стерженьрезонатор 1, кольцевой пьеэовозбуди- . тель 2, блок 3 возбуждения, пьезо;преобразователь 4, согласующий усилитель 5, компаратор б максимума напряжения, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, буферный регистр .

8,цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, компаратор 10 нуля при переходе напряжения с плюса на минус, формирователь 11 треугольных импульсов, управляемый аттенюатор 12, усилитель 13 мощности, разделительный диод 14.

Пьеэопреобразователь 4 через согласующий усилитель 5 подключен к входу компаратора 6 максимума, входу АЦП 7 и входу компаратора 1О нуля выход компаратора 6 максимума соединен с входом запуска ЯЦП 7, выход данных которого через последователь35 но соединенные буферный регистр 8 и ЦАП 9 соединен с управляющим входом управляемого аттенюатора 12, выход компаратора 10 нуля соединен с входом стробирования буферного регистра 8 и с входом запуска формирователя 11 треугольных импульсов, вы.ход которого через последовательно соединенные управляемый аттенюатор

12, усилитель 13 мощности и разделительный диод 14 соединен с пьезопреобразователем 4.

Вибрационный резонансный стенд работает следующим образом.

В стержне-резонаторе 1 посредством пьезовоэбудителя 2, питаемого от блока 3, возбуждается продольная вибрация, воздействующая на испытуемый образец (не показан). Из-за несовершенства изготовления и сборки стержня его рабочий конец кроме продольной рабочей совершает и паразиткою поперечную вибрацию. Поперечная вибрация

"воспринимается пьезопреобраэователем

4, на выходе которого возбуждается синусоидальное напряжение с частотой вибрации (Фиг.2а).

Это напряжение через согласующий усилитель 5 поступает на компаратор

6 максимума напряжения, АЦП 7 и компаратор 10 нуля, срабатывающий при переходе напряжения с плюса на минус, - При достижении напряжением максимума компаратор 6 выдает импульс, запускающий АЦП 7, в котором Формируется цифровой код максимального значения напряжения, хранящийся в выходном регистре АЦП 7 до следующего запуска и поступающий одновременно на входы буферного регистра 8.

При уменьшении напряжения в момент перехода через нуль компаратор

10 выдает импульс (фиг.26), который запускает Формирователь 11 тре- угольных импульсов и одновременно производит запись цифрового кода, хранящегося в выходном регистре

АЦП 7; в буферный регистр 8, в котором этот код запоминается до сле-, дующего импульса записи. Цифровой код с буферного регистра 8 поступает на ЦАП 9, в котором Формируется постоянное напряжение, пропорциональное цифровому коду. Это напряжение подается в управляющую цепь управляемого аттенюатора 12, в котором происходит регулировка амплитуды поступающего в него с формирователя

11 треугольного импульса: чем больше по амплитуде положительная полуволна сигнала, генерируемого пьезопреобразователем 4 под действием вибрации напряжения, тем больше амплитуда. треугольного импульса на выходе управляемого аттенюатора 12. Этот импульс (Фиг.2в), усиленный по мощности усилителем 13, через разделительный диод-14 поступает в пьезопреобразователь 4, в котором в соответствии с законом обратного пьезоэфФекта Формируется импульс силы в противофазе с силой, вызывающей поперечные колебания, и гасит их.

Разделительный диод 14 предназначен для предотвращения шунтирования пьезопреобразователя 4 низким выходным сопротивлением усилителя 13 мощности. Входная цепь согласующего усилителя 5 защищена парой встречно включенных диодов. формула и зо

Вибрационный резон содержали и . сте ржен ь -р торце которого устана пытуемый образец, пье и подключенный к нему ния, отли чающ что, с целью повышени воспроизведения параме он снабжен пьезопреоб устанавливаемым на сте ре со стороны креплен образца так, что его о ной чувствительности а ось минимальной чув параллельна продольной оси стержнярезонатора, соединенными последовательно согласующим усилителем, вход 2р которого соединен с пьезопреобразователем и компаратором максимума напряжения, соединенными последова тельно аналого-цифровым преобразователем, вход которого соединен с вы- 5 ходом согласующего усилителя, вход запуска - с выходом компаратора мак-, симума напряжения, буферным регистI (m a гдеМm

ИFмасса стержня-резонатора; масса пьезопреобразователя; частота вибраций; параметр пьезоэлемента пьезо1 преобра зова теля; ускорение поперечной вибрации.

1698661 б б р е т е н и я . ром и цифроаналоговым преобразователем и соединенными последовательно ансный стенд, компаратором нуля, вход которого сое езонатор на

5 динен с выходом согласующего усиливливается ис- теля, Формирователем треугольных зовозбудитель импульсов, управляемым аттенюатором блок возбужде- и усилителем мощности, выход которои и с я тем, го через разделительный диод соедия точности ð нен с пьезопреобразователем, вход тров вибраций, стробирования буферного регистра сое-.. разователем, динен с выходом компаратора нуля, рине-резонато управляющий вход аттенюатора - с ия испытуемого выходом цифроаналогового преобразова-. сь максималь- 15 теля„ а соотношение масс стержня-реперпендикулярна зонатора и пьезопреобразователя должствительности но удовлетворять соотношению