Способ определения колебательных характеристик упругой конструкции в точке возбуждения

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВ 1) Дополнительное к авт. свид-в) Заявлен ем заявки-с присоеди еударственный кемнте 23) Приоритет -УДК 533.6..013:534 (088,8 ано 15.08.81. Бюллетень3 бли о делам нэобретеннй н отхрь а опубликования описания 25.08 72) Автор изобретени Васил 7 ) Заявител 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХХАРАКТЕРИСТИК УПРУГОЙ КОНСТРУКЦИИВ ТОЧКЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ 10с Изобретение относится к определению колебательных характеристик механических конструкций электрическим методом, в частности к способам определения скорости колебаний упругой конструкции в точке возбуждения на частоте резонанса.Известен способ определения колебательных характеристик упругой конструкции в точке возбуждения путем возбуждения колебаний электродинамическим возбудителем и регистрации электрического сигнала индукционного датчика 1.Однако погрешность в определении колебательных характеристик данным способом высока из-за влияния переменного магнитного ноля возбудителя на датчик.Известен также способ определения колебательных характеристик, основанный на регистрации модуля сигнала датчика с помощью измерительного моста в двух режимах работы возбудителя - в колебательном и заторможенном. По разности сигналов двух измерений определяется скорость колебаний упругой конструкции 2.Недостатком этогоспособа является низкая точность, обусловленная фазовыми сдвигами между векторами ЭДС и других компонент падения напряжения яа омическом и реактивном сопротивлениях подвижной катушки, а также необходимостью затормаживания возбудителя на резонансной частоте. Поскольку затормаживать возбудитель в динамическом режиме на резонансной частоте до полного устранения колебаний практически невозможно, то остаточный уровень вносит дополнительную погрешность на результат.О Цель изобретения - повышение точности при измерении скорости на частоте резонанса конструкции.Для достижения поставленной цели выделяют синфазные с возбуждающей силой компоненты падения напряжения на подвижной катушке электродинамического возбудителя на частоте фазового резонанса конструкции и на частоте вне резонансного участка и по разности этих компонент судят об искомой величине.При этом за частоту фазового резонана принимают значение, соответствующееэкстремуму синфазной компоненты падения напряжения на подвижной катушке приФормула изобретения 1. Способ определения колебательныххарактеристик упругой конструКции в точке. возбуждения путем возбуждения колебаоний .электродинамическим возбудителем ирегистрации электрического сигнала индукционного датчика, отличающийся тем, что,с целью повышения точности при измерениискорости на частоте резонанса конструкции,выделяют синфазные с возбуждающей си 15 лой компоненты падения напряжения наподвижной катушке электродина мическоговозбудителя на частоте фазового резонанса конструкции и на частоте вне резонансного участка и по разности этих компонент20судят об искомой величине.2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что за частоту фазового резонанса принимают значение, соответствующее экстремуму синфазной комПоненты падения напряжения на подвижной катушке при постоян 25 ном уровне возбуждающей силы на исследуемом резонансном участке.3. Способ по п. 1, отличающийся тем,что синфазные с возбуждающей силой компоненты падения напряжения на подвижнойкатушке выделяют методом синхронного деЗО тектирования.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. б, де Чг 1 ез. 1 лз ехс 11 а 1 ецгз еес 1 г 1 с 1 цез.1.а КесЬегсЬе Аегопацгг 1 це,41, 1954,з 5 с. 43 - 45.2. Со 1 ос 1 цшгп ап МесЬапса 1 гпредапсеМейоде 1 ог гпесЬапса ИЬга 1 опз, Мечтого. Рес. 2, 1958, с. 72 - 73 (прототип).ВН нр ПИ 484 Заказ 6886/56 Подписное ППП Патент,л. Проектная, Фнлна Ужгород85540 постоянном урсвне возбуждающей силы на исследуемом резонансном участке, а синфазные с возбуждающей силой компоненты падения напряжения на подвижной катушке выделяют методом синхронного детектирования. 5На чертеже изображена блок-схема устройства предлагаемого способа.При возбуждении колебаний упругой конструкции 1 с массой гпо, жесткостью 1 и коэффициентом демпфирования Ь электро- динамическим возбудителем 2, питающимся током 3 к усилителя 3 мощности и управляющего напряжением Бвх. генератора 4, из общего падения напряжения Бк на подвижной катушке 5 выделяются с помощью синхронного детектора 6 синфазные с возбуждающей силой Рс компоненты Ке 1.1 на частоте фазового резонанса и на частоте вне резонансного участка. По разности этих компонент, равной ЭДС подвижной катушки 5 и полученной с помошью измерителя 7 и регистратора 8, определяется скорость колебаний ф с учетом калибровочного коэффициента электродинамического возбудителя 2 как индукционного датчика. Поскольку фазовые сдвиги между векторами Е,Эк иравны нулю, а зависимость Г от 1 вх линейна во всем диапазоне рабочих частот благодаря характеристикам усилителя 3 мощности, то при разложении напряжения1 к относительно фазы опорного напряжениявг синфазная компонента Ке к с вы-.сокой точностью совпадает по фазе с ЭДС подвижной, катушки.Многочисленные экспериментальные данные показали, что погрешность определения колебательных характеристик упругой конструкции в точке возбуждения по данному способу снизилась более чем в три раза по сравнению с известным способом. Например,относительная погрешность определения ско 64рости колебаний без учета погрешностей измерительно-регистрирующих приборов составляет 1 - 2%,