Устройство для измерения ускорения вибрации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 Е И 69601 М 70 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИОМУ СВИДЕТЬ СТВ ента И, в с первым го коммут тНЕ-с ента И и входом первого элемрого компаратора -ющим входом вцходночерез первый элеменвходом первого элемвходом второго элемвого элемента И соеуправляющим входомтатора ичерез элемвходом второго элемторого подключен кющему входу выходновыход которого соеднижних частот,од вторавляора,орым Спервымод пер-Я ента И, вцх динен с вторым выходного коммуент НЕ - с вторым еита И, выход котретьему управляго коммутатора, инеи с фильтром ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(53) 531. 768:620178. 5 (088. 8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 473076, кл. 6 01 М 7/00, 1973.2. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара, Справочник под ред. Клюева В, В кн. 2, М., "Машиностроение", 1978, с. 203- 204 (прототип).(54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ ВИБРАЦИИ, содержащее по следовательно соединенные вибродат-. чик, согласующий усилитель, входной коммутатор и подключенные к нему параллельные каналы измерения, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителя и пикового детектора и источника опорного напря. жения, а также источник калибровоч- . ного сигнала, подключенный к второму входу входного коммутатора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, оно снабжено двумя формирователями модуля сигнала, включенными между усилителем и пиковым детектором, двумя компараторами, двумяэлемейтами И, двумя элементами НЕ,выходным коммутатором и фильтром нижних частот, выход входного коммутатора соедийен с первым сигнальнымвходом выходного коммутатора,. выходыусилителей каналов подключены соответственно к второму и третьему сигнальным входам выходного коммутатора, выходы пиковых детекторов подключены к первым входам первого и второго компараторов, вторые входы которых соединены между собой и с источником опорного напряжения, выход пер-,вого компаратора соединен с первым аэлементамл НЕ, выходным коммутатороми фильтром нижних частот, выход выходного коммутатора соединен с первым сигнальным входом выходного коммутатора,. выходы усилителей каналовподключены соответственно к второмуи третьему сигнальным входам выходного коммутатора, выходы пиковых де 6065 Изобретение относится к средствам испытаний на вибрацию и может использоваться в любой отраели машиностроения.Известно устройство для измерения рибрации, содержащее вибродатчики,5 электрически связанные через согласующие усилители с коммутатором, генератор тактовых импульсов, блоки измерения и регистрации, блок запрета с подключенным к его управляющему 10 входу через интегратор одновибратором и блоком задержки электрически связанным с выходом генератора тактовых импульсов и с управляющим входом коммутатора 1, 15Недостатками данного устройства являются узкий диапазон измерений и сложность управления.Наиболее близким к предлагаемому но технической сущности и достигаемоО му эффекту является устройство для измерения ускорения вибрации, содер.жащее последовательно соединенные вибродатчик, согласующий усилитель, входной коммутатор и подключенныек нему параллельные каналы измерения,каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителя ипикового детектора и источника опорного напряжения, а также источниккалибровочного сигнала, подключенныйк второму входу входного коммутатора 2 .Недостатком известного устройстваявляется невозможность измерения малых (до 10 м/с 2) ускорений объектаф З 5дистанционно. Точность и надежностьизмерений известными средствами невысока из-за отсутствия селекции полезного сигнала из помех,Цель изобретения - повышение точности и надежности устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для измеренияускорения вибрации, содержащее после.довательно соединенные вибродатчик,согласующий усилитель, входной коммутатор и подключенные к нему параллельные каналы измерения, каждый изкоторых состоит из последовательносоединенных усилителя и пикового де Отектора и источника опорного напряжения, а также источник калибровочного сигнала, подключенный к второму входу входного коммутатора, Снабжено двумя формирователями модуля сигнала, включенными.между усилителем и пиковым детектором, двумя компараторами, двумя элементами И, двумя текторов подключены к первым входам первого и второго компараторов, вторые входы которых соединены между собой с источником опорного напряжения, выход первого компаратора соединен с первым входом первого элемента И, выход второго компараторас первым управляющим входом выходного коммутатора, через первый элемент НЕ- с вторым входом первого элемента И и с первым входом второго элемента И, выход первого элемента И соединен с вторым управляющим входом выходного коммутатора и через элемент НЕ - с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к третьему управляющему входу выходного коммутатора, выход которого соединен с фильтром нижних частот.На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения ускорения вибрации.Устройство содержит последовательно соединенные вибродатчик 1, согласующий усилитель 2, входной коммутатор 3, К коммутатору 3 подключены параллельные каналы измерения (не показаны), каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителей 4 и 5 и пиковых детекторов б и 7 соответственно, между которыми включены формирователи 8 и 9 модуля сигналаКанальные усилители 4 и 5 имеют разные коэффициенты усиления, усилитель 4 имеет коэфФициент усиления равный 3300, усилитель 5 имеет коэффициент усиления равный 33.Устройство имеет источник 10 калибровочного сигнала, подключенный к второму входу коммутатора 3, а также источник 11 опорного напряжения. Выходы пиковых детекторов б и 7 подключены к первым входам первого и второго компараторов 12 и 13, Вторые входы компараторов 12 и 13 соединены между собой и подключены к источнику 11, Выход компаратора 12 соединен с первым входом первого элемента 14 И. Выход второго компаратора 13 соединен с первым управляющим входом выходного коммутатора 15, а через первый элемент 1 б НЕ - с вторым входом элемента 14 И и с первым входом второго элемента 17 И. Выход элемента 14 И соединен с вторым управляющим входом выходного коммутатора 15 и через элемент 18 НЕ с вторым входом второго элемента 17 И, Выход элемента 17 И подключен к третьему управляющему входу коммутатора 15, Выход входного коммутатора 3 соединен с первым сигнальным входом выходного коммутатора 15. К второму и третьему сигнальным входам коммутатора 15 подключены выходы усилителей 4 и 5 каналов. Коммутатор 15 подключен к фильтру 19 нижних частот., 1060963 Составитель Ю, БогдановТехред А,Ач Редактор В. Ковтун Корректор А, Повх Заказ 10027/42 Тираж 873ВНИИПИ Государственного, комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Устройство для измерения ускоре- ния вибрации работает следующим образом.Перед началом проведения измерений импульсом запуска включаются источники питания устройства (не показаны) и источник 10 калибровочногосигнала. Синусоидальный низкочастотный сигнал от источника через коммутатор 3 поступает на входы усилителей 4 и 5 и на выход устройства в кавал телеметрии.По истечении установленного времени переходных процессов в системепосле включения источников питания с помощью реле времени отключают 15 источник контрольных сигналов и переключают коммутатор 3 таким образом, что к входам усилителей 4 и 5 и к первому сигнальному входу выходногокоммутатора подключается выход согла сующего усилителя 2.Ускорение вибрации элемента объ.- екта, на котором закреплен вибродатчик 1, преобразуется им в электрический сигнал, который предварительно усиливается согласующим усилителем 2и через коммутатор 3 поступает на входы канальных усилителей 4 и 5 ина первый сигнальный вход выходногокоммутатора 15, После усиления сигнал, пропорциональный ускорению вибрации, поступает на входы первогои второго формирователей 8 и 9 модуля сигнала и соответственно на второй и третий сигнальные входы выходного коммутатора 15. 35Формирователи 8 и 9 модуля сигнала преобразуют знакопеременный сигнал в однополярный, Эти однополярныесигналы детектируются пиковыми детекторами 6 и 7 и подаются на первые 40входы соответствующих компараторов ,12 и 13, на вторые входы которых по= ,ступает опорное напряжение от источ:ника 11. Если сигнал на выходе вход-ного коммутатора 3 меньше 1 мВ, то,компараторы 12 и 13 закрыты, на выходе элемента 14 И уровень сигналанулевой, а на выходе элементов 16и 18 НЕ уровни сигналов единичные,поэтому элемент 17 И открыт, управляющий сигнал поступает на третийуправляющий вход выходного коммутатора 15, который при этом подключает выход канального усилителя 4 квходу фильтра 19 нижних частот. Если сигнал на выходе входного коммутатора становится равным 1 мВ (приувеличении уровня ускорения), топервый компаратор 12 открывается, авторой компаратор 13 закрыт, уровеньсигнала на выходе первого элемента14 И единичный, а на выходе второгоэлемента 17 И - нулевой, поэтому управляющий сигнал поступает на второйвход выходного коммутатора 15, который подключает выход второго канального усилиаеля 5 к входу фильтра 19.Если сигнал с выхода входного коммутатора 3 равен или больше 100 мВ, тосрабатывает второй компаратор 13,при этом уровни сигналов на выходахэлементов 14 и 17 И нулевые, а навыходе компаратора 13 единичный, иуправляющий сигнал поступает на первый вход выходного коммутатора 15,который подключает непосредственновыход входного коммутатора 3 к входуфильтра 19,При уменьшении уровня ускорениявибрации процессы переключения компараторов и выходного коммутатора 15происходят в обратном порядке. Фильтр19 нижних частот ограничивает полосупропускания сигнала до необходимойдля каналов телеметрии,. Использование устройства обеспечивает автоматическую передачу данных, что повышает надежность и достоверность информации, ф