Фотоэлектрический коррелятор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

>s G 06 Е 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О

Ч

1(Я) Q0

Ql (61) 1092524 (21) 4818040/24 (22) 29.01.90 (46) 15.01.92. Бюл. М 2 (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров Гражданской авиации им. Jleнинского комсомола (72) А.Б.Лукашенок и А.Ç.Ишмухаметов (53) 621.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1092524, кл. G 06 E 3/00, 1984. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР .(57) Изобретение относится к аналоговым вычислительным устройством, может быть

Изобретение относится к аналоговым вычислительным устройствам и может быть использовано при изучении колебаний различных механических систем, например авиацирнных двигателей.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет изменения упругости пружин подвески инерционного элемента.

На фиг.1 — 3 представлена конструкция блока чувствительных элементов коррелятора, на фиг.4 — продольный разрез пружины; на фиг.5 — условное развернутое положение пружины ; на фиг.б — принципиальная электрическая схема фотоэлектрического коррелятора.

Фотоэлектрический коррелятор состоит из механической и электрической частей.

„„ Ж„„1705815 А2 использовано при изучении колебаний различных механических систем, например авиационных двигателей. Цель — расширение функциональных возможностей за счет изменения упругости пружин подвески инерционного элемента. Цель достигается намоткой на наружной поверхности спирали каждой пружины круговой обмотки, подключенной к источнику напряжения через регулировочный резистор, при этом сама пружина выполнена в виде трубчатой спирали из упругого немагнитного материала, внутреннее замкнутое пространство которой заполнено ферромагнитной жидкостью. б ил.

Механическая часть (фиг.1-5) содержит непрозрачный корпус 1, внутри которого на идентичных цилиндрических пружинах 2 и 3 установлен инерционный элемент 4 с Г-образным кронштейном 5, несущий осветитель б в виде слоя люминофора на плоской боковой поверхности инерционного элемента, четыре фоторезистора 7i-74, укрепленных на стенке Г-образного кронштейна, и модулятор света в виде шторки 8 из непрозрачного материала с поперечным окном 9, жестко связанной с корпусом.

Светочувствительные площадки всех фоторезисторов размещены попарно в одной плоскости, параллельной осветителю 6 и шторке 8, образуя совместно с ними светоэлектронные тракты, при этом нижняя и верхняя кромки окна 9 совмещены в проекции с серединами высот светочувствительных

1705815

55 площадок пар фоторезисторов 71-77 и 7з—

74, Г-образный кронштейн 5 размещен в центрирующем вырезе 10 в нижней части шторки 8. Снизу корпус 1 снабжен фланцами 11 для установления на исследуемом объекте. Каждая из пружин 2 и 3 выполнена в виде цилиндрической полой (трубчатой) спирали из упругого немагнитного материала, внутреннее замкнутое пространство 12 которой заполнено ферромагнитной жидкостью 13, На наружной боковой поверхности каждой спирали 2 н 3 в отдельности намотана круговая обмотка 14. В целом вся подвижная часть коррелятора динамически сбалансирована.

Электрическая часть коррелятора (фиг,б) содерж»т расположенные на стенке

Г-образного кронштейна 5 механической части фоторезис оры 7 — 74, включенные попарно и OOOTBBTGTpeHHo в смежные активные пле ..< двух чегырехпле«их дифференциальных электрических мостов— преобразующего 15 и геремножающего 16, смежные пассивные плечи которых образо ваны токозадающими резисторами 171 — 174, причелл все однотипные элементы имеют идентичные параметры. Входная диагональ преобразующегс ласта 15 параллельно с осветителем 6 подключена к источнику 18 напряжения U постоянной величины, à его выходная д», -ональ «срез блок 19 задержки ча время 7 св "-.ана с входной диагональю 1еремнс;.ающего моста 16, ВЫХОДНаЯ ЛИа Г аЛЬ l;OfuPOTO СОЕДИНЕ»а С инд лкаторо 20, О глотки 14 цилиндрических lp,жи 2 и " «еОез регул»ровочный резис,о;. 21, отградуированный в ео»ницах жесткости (ynpyfccт») пружин 2 и 3. подключены параллельно к »ого«нику 19.

Фотодел;,ктрический коррелятор работает следующ:м образом.

Механическая часть в сборе свои л корпу со;л 1 за фланцы 1 кре 1:4 ся на исследуемом объекте и, исходя иэ его предполагаемой частотной .арактористики, производится регулирован»е до достижения предпочтительного в KOHvpåfíoì слу.ае значения упругости пружин 2 и 3 установления инерционнэгс элемента 4 с определенной массой, т.е. вы 6ор требуемого коэффициента жесткости К его пружинистой подвески (где К = \/,,), Для этого с помощью регулировочногс резистора 21, ориентируясь на его прсдварительно протарированные показатели, задается требуемая величина тока, протехающы o oT исто«ника 18 через обмотку 14, установленн, ю на каждой из пружин

2 и 3, Заданный ок, следу пс виткам обмот=и 14, фг о s" póeò с-от" етствующее зна чение напряженности магнитного поля, 5

45 которое пронизывает полость отдельной пружины и предопределяет степень вязкости находящейся в ней ферромагнитной жидкости. В результате, учитывая, что упругость трубчатой пружины слагается из составляющих постоянной жесткости ее стенки и варьируемой вязкости жидкой среды в полости, создается возможность установления данных упругой подвески инерц»онногп элемента 4 с помощью пружин 2 и 3, orlTMMG!lbHblx для Koлебаний исследуемого объекта как по амплитуде, так и по частоте.

При колебании исследуемого объекта по какому-либо закону X(t) вместе с ним колеблется корпус 1, а также жестко связанная с ним шторка 8, при этом инерционный элемент 1 с Г-образным кронштейном 5 неподвижен, отче о фотореэисторы 7;-74 находятся в стационарншл положении. За счет подключения осветителя 6 к источнику 18 на стороне инерционного элемента 4, обращенной к фоторезисторам 71 74, формируется световой поток постоянной освещенности, который модулируется при прохождении через окно 9, и в таком виде падает на светочувсгвительные площадки фотореэисторов. Это приводлт к пропорциональным изменениям Ben»÷èH оспротивлений последних, при ем противофазно у фоторезисторов каждого состык ванного вертикального ряда, например

R7l — 7 (!.) = R + Л R (X(t)) где R - среднее значение сопротивления ф01орезистора (при освещении половины

его светочувствительной площадки), когда

X(t1 = 0;

hR jX(t)j — изменение приращения сопротивления фоторезистора.

Ввиду того, что преобразующий мост 15 запитывается напряжением постоянного

ypof:ня, на его выходе формируется электри«ескии сигнал, пропорциональный закону исследуемых колебаний.

Этот сигнал подается в блок 19, где претерпевает сдвиг на время т, после чего уже

b виде электрического сигнала, пропорционального X(t — t). поступаег на вход перемножающего моста 16, осуществляющего. учитывая известное свойство четырехплече.

ro моста, умножение входного сигнала на функцию изменения сопротивлений активных плеч, в данном случае сопротивлений фэторезисторов 7з и 74.

В итоге, электрический сигнал на выходе моста 16 оказывается кратным произведению прямого и задержанного сигналов, l,е. X(t) X(t - ф и он поступает на индикатор

"0, который сочетает в себе одновременно

1705815 интегрирующие и регистрирующие функции (например, прибор магнитоэлектрической системы). Поэтому по нему производится фиксация оценки автокорреляционной функции исследуемых механических колебаний исследуемого объекта, а именно в„(r) =3; x(t) x(t r) d т, где Т вЂ” время интегрирования.

Формула изобретения

Фотоэлектрический коррелятор по авт,cB. М 1092524, отличающийся TOM, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет изменения упругости пружин подвески инерционного элемента, на наружной поверхности спирали каждой пружины намотана круговая обмотка. один

5 вывод которой непосредственно, а другой через регулировочный резистор подключены к выходам источника постоянного напряжения, а сама пружина выполнена з виде трубчатой спирали из упругого немагнит10 ного материала, внутреннее замкнутое пространство которой заполнено ферромагнитной жидкость 0.

12

12

13 Q

Составитель Г,Зелинский

Редактор Н,Каменская Техред М.Моргентал Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 193 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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