Способ определения резонансных частот элементов
377644
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союа Соввтокиа
Социалистическиа
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 31 VI II.1970 (№ 1470700. 18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 17Лт/.1973. Бюллетень № 18
Дата опубликования описания 28.VI.1973
М. Кл. G 01}1 1/06
Комитет ло делам изобретений и открытий ори Совете Министров
СССР
УДК 534.647(088.8) Авторы изобретения
В. Д. Степанов и В. П. Ковеза
Заявитель
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТ ЭЛЕМЕНТОВ
ПРИБОРОВ
Изобретение относится к области измерительной техники.
Известны способы определения резонансных частот элементов приборов, при которых исследуемый прибор подвергают воздействию механического удара, фиксируют параметры воздействующего удара и реакцию на него исследуемого элемента, проводят частотный анализ результатов.
Данный способ позволяет определять резонансные частоты элементов, находящихся в составе малогабаритных приборов, а также повысить точность определения резонансных частот элементов, масса которых соизмерима с массой измерительных преобразователей, например контактов реле.
Это обеспечивается за счет того, что по предлагаемому способу прибор поочередно подвергают воздействию двух одиночных ударов различных длительностей (ть т2), которые определяют расчетным путем в зависимости от формы воздействующего удара, повышают амплитуду ударов до уровней, приводящих к одинаковой реакции исследуемого элемента, фиксируют реакцию элемента по изменению
его функционального состояния, например фиксируют реакцию по факту замыкания нормально открытых контактов реле регистратором замыканий, сравнивают спектры фурье или ударные спектры ударов различных длительностей (тт, т2), а резонансную частоту определяют как частотную координату точки, в которой отношение ординат частотных составляющих сравниваемых спектров равно единице, при этом длительности воздействующих ударных импульсов определяют из соотношения: где: f, — верхняя граница интервала (О, Я, включающего искомую частоту;
ki — — f, — верхняя граница интервала
15 (О, f-. ); в котором модуль спектра Фурье
A(f-.) принимает первое нулевое значение для ударных импульсов симметричной формы, например полусинусоидальной;
/те=/-. — абсцисса точки на заданном
20 уровне модуля спектра Фурье A(f. ), например на уровне 0,1, для ударных импульсов несимметричной формы, например пилообразной.
Для определения резонансных частот по
25 данному способу используется известная спектральная характеристика удара — спектр удара.
При построении графиков спектра удара (см. чертеж) по оси ординат откладывают
Зо значения частотных составляющих спектра
377644 удара в единицах g, а по оси абсцисс — частоту в герцах.
Предлагаемый способ был реализован с помощью реле, для которого можно было определить резонансную частоту известным способом возбуждения синусоидальной вибрацией, а также предлагаемым способом, Для выбранного типа реле резонансная частота нормально открытых контактов, определенная путем приложения гармонической силы, составила 1480 Гп.
Затем резонансная частота нормально открытых контактов /р„этого реле была определена предлагаемым способом. Исследуемое реле жестко закрепили к платформе ударного стенда. Функциональное состояние контактов реле контролировалось специальной схемой, фиксирующей кратковременное замыкание. В месте крепления реле был установлен пьезоэлектрический акселерометр. Амплитудно-временная зависимость ускорения, возникающего в момент удара, фиксировалась на фотопленке. Реле подвергалось последовательно возбуждению ударами малой и большой продолжительности, амплитуда которых повышалась до появления замыкания нормально открытых контактов. По амплитудно-временным зависимостям ускорений, зафиксированных в опыте, вычислены на цифровой вычислительной:машине спектры ударов и совмещены на графике. Абсцисса точки пересечения графиков спектров удара соответствует резонансной частоте нормально открытых контактов реле и составляет 1500 Гц.
Предлагаемый способ позволяет определять резонансные частоты элементов ударостойких малогабаритных приборов, выявление которых известными способами невозможно.
Способ прост в осуществлении и не требует разработки специального оборудования.
Предмет изобретения
1. Способ определения, резонансных частот элементов приборов, при котором исследуемый прибор подвергают воздействию механического удара, фиксируют параметры воздействующего удара и реакцию на него исследуемого элемента, проводят частотный анализ результатов, отличающийся тем, что, 5 с целью определения резонансных частот элементов, находящихся в составе малогабаритных приборов, а также повышения точности определения резонансных частот элементов, масса которых соизмерима с массой измери10 тельных преобразователей, например контактов реле, прибор поочередно подвергают воздействию двух одиночных ударов различных длительностей (т, т2), которые определяют расчетным путем в зависимости от формы
15 воздействующего удара, повышают амплитуду ударов до уровней, приводящих к одинаковой реакции исследуемого элемента, фиксируют реакцию элемента по изменению его функционального состояния, например фиксируют реакцию по факту замыкания нормально открытых контактов реле регистратором замыканий, сравнивают спектры Фурье или ударные спектры ударов различных длительностей (т, т ), а резонансную частоту определяют как частотную координату точки, в которой отношение ординат частотных составляющих сравниваемых спектров равно единице.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что длительности воздействующих ударных импульсов определяют из соотношения:
lг,(2)
"З - 1—
Хв
35 где: f, — верхняя граница интервала (О, f„), включающего искомую частоту;
4= f-. — верхняя граница интервала (О, f-. ), в котором модуль спектра Фурье
А(f,) принимает первое нулевое значение для
40 ударных импульсов симметричной формы, например полусинусоидальной;
ka= f-. — абсцисса точки на заданном уровне модуля спектра Фурье А((-. ), например на уровне 0,1, для ударных импульсов не45 симметричной формы, например пилообразной.
377644
gacntliy g Гц
Составитель В. )Килейкина
Техред Г. Дворина
Корректор О. Тюрина
Редактор С. Хейфиц
Типография пр, Сапунова, 2
Заказ 1743/1 Изд. № 1424 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, )К-35, Рзушская наб., д. 4/5
