Способ определения амплитуды механических колебаний объекта

 

О П И С А Н И И (п)877347

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Сонетсиик

Сецмапистичесиик

Реснублии (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 27. 12, 77 (21) 2562634/27-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет (Я)Я. кл.

@O»1/00

9таударстиииый камитет

СССР ao делам изабретеикй н атирыти11

Опубликовано 30.10.81.Бюллетень М 40 (53) УДК 534.647 (088. 8) Дата опубликования описания 01. 11.81 с в л

А. Т. добровольскис и С. la. Свквлаусквс л .

1,в,.и 1 б

Вильнюсский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В, Капсукаса !:;Ь.-::,;:,:- ;,.

{72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ

КОЛЕБАНИЙ ОБЪЕКТА

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению параметров механических колебаний объекта.

Известны способы определения амплитуды механических колебаний ультразвукового инструмента, при которых через

5 зону взаимодействия инструмента с обрабатываемой деталью пропускают посто.янный электрический ток и измеряют длительность нарушения электрического

f0 контакта, по которой судят об амплитуде колебаний инструмента (ig.

Недостаток этих способов заключается в том, что они.пригодны для измерения амплитуды колебаний только таких

15 объектов, которые контактируют в процессе колебаний с электропроводящей поверхностью. При этом из-за контактирования не может быть обеспечена достаточно высокая точность измерений.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения амплитуды механических колебаний объекта с использованием динамического конденсатора, одной из пластин которому служит поверхность объекта, а другой — измерительный электрод, и измерением ампли" туды электрического сигнала, снимаемого с конденсатора. В качестве измерительного электрода используется микрометрический винт, с помощью которого производится калибровка электрического сигнала в единицах длины $2(.

Недостаток этого способа заключается в том, что он не может обеспечить достаточно высокой производительности вследствие необходимости опера" ции калибровки, требующей затраты времени.

Цель изобретения — повышения производительности определения амплитуды механических колебаний объекта эа счет уменьшения времени измерений.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе определения амплитуды механических колебаний объекта с использованием динамического конденсатора, одной из пластин которо-.

87734

45 му служит поверхность объекта, а другой — измерительный электрод, и измерением амплитуды электрического сигнала, снимаемого с конденсатора, последнему сообщают постоянный заряд, приводят измерительный электрод в колебания с частотой, отличной от частоты колебаний объекта, и измеряют амплитуды электрического сигнала на частотах колебаний объекта и измери- ip тельного электрода, по отношению которых с учетом амплитуды колебаний измерительного электрода судят бб ам-плитуде колебаний объекта.

Благодаря этому уменьшается коли- >5 чество операций способа, так как не требуется проводить калибровку измеряемых электрических сигналов, в результате чего повышается производительность измерений. Кроме того, предлага- 2р емый способ обеспечивает достаточно высокую точность вследствие исключения ручных операций.

На чертеже изображено устройство, Реализующее данный способ. 25

Устройство содержит динамический конденсатор 1, одной из пластин которому служит исследуемый объект 2, если он выполнен из электропроводящего материала, а другой — измерительный электрод, представляющий собой рабочий

:, . орган 3 механического вибратора 4. Если исследуемый объект выполнен из диэлектрика, то к нему надо жестко прикрепить металлическую пластину. Вибратор 4 снабжен средствами для установ-, 35 ления определенной амплитуды и частоты колебаний рабочего органа 3, выполненного стержнеобразным с площадью наконечника 1-2 мм . К конденсатору 1 че-:

40 рез резистор 5 подключен источник 6 постоянного тока и измеритель 7 амплитуды электрических сигналов, например, осциллограф или эмиттерные повторители, и двухканальный селективный усилитель с индикаторами, Способ осуществляется следующим образом.

К поверхности объекта 2 приближают рабочий орган 3 вибратора 4 так, чтобы между ними остался воздушный зазор и тем самым образовался конденсатор 1. С помощью источника 6 постоянного тока сообщают конденсатору 1 постоянный заряд, что обеспечивается при условии Т<(РС, где Т вЂ” наибольший период колебаний объекта 2, R — входное сопротивление измерительной цепи, С вЂ” емкость конденсатора 1. Приводят рабочий орган 3 вибратора 4 в колебания с частотой, отличной от частоты колебаний объекта 2, и заданной амплитудой Н. Измеряют амплитуды электрического сигнала, снимаемого с конденсатора 1: А - на частоте колебаний объекта 2 и А — на частоте колебаний рабочего органа 3 вибратора 4.

Исходя из условия пропорциональнос" ти амплитуд электрического сигнала на конденсаторе 1 амплитудам механических колебаний его пластин, определяют. значение амплитуды механических коле= баний объекта 2 по формуле

Н А,.

Н

Предлагаемое изобретение позволяет измерить амплитуду механических колебаний объекта до значения 10 " м в диапазоне частот от десятых долей герц до 1 мГц. Можно также получить распределение колебаний по.поверхности объекта 2, например акустического трансформатора.

Время измерения одного объекта составляет от долей секунды до 1-2 с.

Благодаря уменьшению времени измерения повышается производительность труда при серийных испытаниях изделий массового производства. .Формула изобретения

Способ определения амплитуды механических колебаний объекта с использованием динамического конденсатора, одной из пластин которому служит поверхность объекта, а другой — измерительный электрод, и измерением амплитуды электрического сигнала, снимаемого с конденсатора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности за счет уменьщения времени измерений, конденсатору сообщают постоянный заряд, приводят измерительный электрод в колебания с частотой, отличной от частоты колебаний объекта, и измеряют амплитуды электрического сигнала на частотах колебаний объекта и измерительного электрода, по отношению которых с учетом амплитуды колебаний измерительного электрода судят об амплитуде колебаний объекта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 - 481785, кл. Q 01 Н 1/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 114093, кл. Я 01 Н 11/00, 1957 (поототип) .

877347

Составитель А. Яценко

Редактор С. квупенина Техвеп С,Мигунова Корректор Е. Рошко

Заказ 9600/64 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4/5 л. л, х P л

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4