Способ измерения пространственной вибрации точки тела и устройство для его осуществления

Номер патента: 1826068

Авторы: Швеев, Пархоменко, Макаров, Емельянов

Скачать ZIP файл.

Текст

Смотреть

(51)5 6 01 Р 15/09, 21/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕО изобретения; для измерения используют виброизмерительное устройствосостоящее из трех линейных акселерометров, образующих своими измерительными осями трехмерный пространственный базис, измеряют амплитуды и фазы электрических сигналов, генерируемых каждым из акселерометров, и величину модуля и фазы вектора колебательного ускорения и углы, характеризующие его ориентацию в системе координат. связанной с измерительным устройством, определяют по специально разработанным формулам с использованием постоянных коэффициентов данного виброизмерительного устройства. Конструкция предлагаемого виброиэмерительного устройства содержит три акселерометра 1-3, закрепленных на гранях четырехугольной пирамиды 4, которая размещена в пространственной системе координат 5. 2 с,п. ф-лы, 2 ил. РАНСТИ УСТНИЯ матичецессов нии их щн ость ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОСТ ВЕННОЙ ВИБРАЦИИ ТОЧКИ ТЕЛА РОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ (57) Использование: измерение кине ских параметров колебательных пр механических систем при исследов динамических характеристик, Су 182 бОб 8 А 1Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в виброметрии при исследовании пространственной вибрации различных конструкций, в том числе деталей и узлов работающих механизмов.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения пространственного положения, модуля и фазы вектора колебательного ускорения точки тела,В качестве прототипа для устройства выбран трехкомпонентный виброприемник, состоящий из многогранника, выполненного в форме куба, закрепленного к исследуемой точке тела, на трех взаимно перпендикулярных гранях которого закреплены три акселерометра, измерительные оси которых образуют пространственную координатную систему ОХУЕ,Недостатком известного устройства является низкая точность определения искомых параметров пространственного вектора колебательного ускорения К(т) в случае использования в его составе акселерометров с малыми коэффициентами поперечной чувствительности (менее 100В этом случае из набора коэффициентов к 1, Г 2, Гз Г 1 Гг, Гз, й 11, й 12, вз имеется воэможность точного определения во всем динамическом диапазоне работывиброизмерительного устройства только коэффициентов К 1, 12, и п 7 з, а возможность определения коэффициентов к 1, кз, 1, 1 з и п 11, щ 2 связана с известными трудностями,Указанная цель достигается тем, что в способе измерения пространственной вибрации, заключающемся в установке в исследуемую точку трехкомпонентного акселерометра и измерения амплитудных значений генерируемых каждым иэ акселерометров электрических сигналов, дополнительно измеряют фазы электрических сигналов, генерируемых каждым из акселерометров, а модуль, фазу и углы пространственного вектора колебательного ускорения, образуемые с осями прямоугольной системы координат, жестко связанной с виброиэмери. тельным устройством, определяют по значениям измеренных амплитуд и фаз электрических сигналов, генерируемых каждым акселерометром, и заданных постоянных коэффициентов данного виброизмерительного устройства,В устройстве для осуществления способа, состоящем иэ многогранника с закрепленными на его гранях тремя акселерометрами со связанной с ним пространственной прямоугольной системой координат, многогранник выполнен в видеправильной четырехугольной пирамиды суглом наклона боковых граней к плоскости1основания, равным ф= агссоэ -д-, причемодна из осей пространственной прямоугольной системы координат направлена повысоте пирамиды, а две другие лежат в плоскости основания и проходят через его две10 вершины.Повышение точности измерения компонент искомого вектора колебательногоускорения при прочих равных условияхможет быть достигнуто за счет выполнения многогранника в виде правильной четырехугольной пирамиды с углом наклонабоковых граней к плоскости ее основания1ф = агссоэ - и ориентации пространстУЗвенной прямоугольной системы координаттак, что одна из осей направлена по высотепирамиды, а две другие лежат в плоскостиоснования и проходят через его две вершины,Данное устройство изображено на фиг.1, на которой обозначены акселерометры1 - 3, многогранник 4 в форме пирамиды,пространственная прямоугольная системакоординат 5, жестко связанная с многогранЗ 0 ником 4,При такой форме многогранника и ориентации пространственной прямоугольнойсистемы координат ОХУЕ проекции нормале к боковым граням пирамиды на оси ОК,О и Отбудут все равны по модулю, чтообеспечивает при использовании однотипных акселерометров с различными коэффициентами поперечной чувствительностиоднопорядковость коэффициентов Ц, 1 ь вь40 Это повышает достоверность определения фазовых характеристик рч, рь уапц вболее широком динамическом диапазонеамплитуд, поскольку в этом случае проекциивекторов чувствительностей всех акселерометров на координатные оси будут близкипо величине между собой.Применение указанной конструкциипри осуществлении предложенногоспособаповышает точность определения параметров вектора колебательного ускорения вшироком динамическом диапазоне эа счетповышения точности определения постоянных коэффициентов кь 1 ь гпь ось рь рщ данного виброизмерительного устройства,С целью подтверждения работоспособности предложенного способа измеренияпространственной вибрации была изготовлена экспериментальная установка, блоксхема которой представлена на фиг. 2, гдезлектродинамический вибратор 6 типа 4811 фирмы Брюль и Кьер. сменный переходник 7. трехкомпонентный акселерометр 8 типа ДНЗ,измеритель 9 вибрации и шума типа ВШВ-ООЗ, переключатель 10 типа ПУФ, генератор 11 синусоидальных сигналов типа 1025 фирмы Брюль и Кьер, усилитель 12 мощности типа фирмы Брюль и Кьер, измеритель 13 разности фаз типа Ф 2-28.В качестве виброиэмерительного устройства использовался трехкомпонентный вибропреобразователь типа ДНЗ, закрепляемый с помощью шпильки на наклонной поверхности съемного переходника 7, закрепляемого на вибростоле 6.Предварительно были определены постоянные коэффициента вибропреобразователя ДНЗ (фазы сигналов измерялись относительно сигнала генератора р. синусоидальных сигналов),Формула изобретения 1. Способ измерения пространственной вибрации точки тела, заключающийся в установке в исследуемую точку трехкомпонентного акселерометра и измерении амплитудных значений, генерируемых каждым из акселерометров электрических сигналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет определения пространственного положения, модуля и фазы вектора колебательного ускорения исследуемой точки, дополнительно измеряют фазы электрических сигналов, генерируемых каждым изакселерометров, а модуль, фазу и углыпространственного вектора колебательного ускорения, образуемые с осями прямо 5 угольной системы координат, жесткосвязанной с виброизмерительным устройством, определяют по значениям измеренных амплитуд и фаз электрическихсигналов, генерируемых каждым акселе 10 рометром, и заданных постоянных коэффициентов данного виброизмерительногоустройства.2. Устройство для измерения пространственной вибрации очки тела, состоящее15 иэ многогранника с закрепленными на егогранях тремя акселерометрами со связанной с ним пространственной прямоугольной системой координат, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что. с целью повышения точности20 определения модуля, фазы .и углов пространственного вектора колебательногоускорения, образуемых с осями системыкоординат, за счет повышения точностиопределения постоянных коэффициентов25 виброизмерительного устройства, многогранник выполнен в виде правильной четырехугольной пирамиды с углом наклонабоковых граней к плоскости основания, рав 1ЗО ным ф= агссоэ д-, причем одна из осейпространственной прямоугольной системыкоординат направлена по высоте пирамида,а две другие лежат в плоскости основания ипроходят через две его вершины,1828068 Составитель В. Кости Техред М.Моргентзл рректор В. Пет Редактор С. Никольск ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Производственно Заказ 2319 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж. Рзушская наб 4/5

Заявка

4812281, 11.04.1991

ВОЙСКОВАЯ ЧАСТЬ 27177, ВОЕННО-МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ

ЕМЕЛЬЯНОВ ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ, МАКАРОВ ЛЕВ ТИМОФЕЕВИЧ, ПАРХОМЕНКО ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ, ШВЕЕВ ВЯЧЕСЛАВ ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01P 21/00, G01P 15/09

Метки: точки, пространственной, тела, вибрации

Опубликовано: 07.07.1993

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-1826068-sposob-izmereniya-prostranstvennojj-vibracii-tochki-tela-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ измерения пространственной вибрации точки тела и устройство для его осуществления</a>

Похожие патенты