Способ калибровки виброизмерительной аппаратуры с пьезодатчиком

(54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ВИБРОИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ С ПЬЕЗОДАТЧИКОМ (57) Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для калибровки виброизмерительной аппаратуры, содержащей пьезодатчик с калибровочным элементом, установленный на вибрирующем объекте как в процессе настройки,так и при эксплуатации. Целью изобретения является повышение точности калибровки, исключение зависимости калибровочного сигнала от амплитуды вибрирующего объекта. Калибровка осуществляется следующим образом, Сигнал ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ(71) Киевский орденанический институт имликой Октябрьской сореволюции(56) Авторское свиде9 7 11345, кл. С 01Авторское свидетеУ 296038, кл. С 01 М 1) 4 С 01 Н 1/08 С 01 от дополнительного пьезодатчика, установленного так, чтобы фаза вибрационных колебаний на нем была равнафазе на основном пьезодатчике, черезусилитель заряда поступает на входфазового детектора, второй вход которого подключен к блоку фазовой манипуляции, Сначала с помощью блокафазовой манипуляции устанавливаетсянулевой сдвиг фаз, Сигнал с фазовогодетектора поступает на генератор, спомощью которого возбуждается калибровочный пьезоэлемент датчика в фазес сигналом вибрирующего объекта. Срабочей пластины датчика снимают наряжение, Затем устанавливают сдвиг азы блока фазовой манипуляции, раноый 180, и снимают с рабочего пьезо лемента пьезодатчика напряжение в противофазе с сигналом от объекта.По полусумме двух сигналов производят калибровку измерительного трактапутем изменения коэффициента передачи тракта. При этом полученное значение сигнала не зависит от амплитуды вибраций объекта, что позволяетна порядок повысить точность калибровки виброизмерительной аппаратурыв широком диапазоне амплитуд вибрации объекта, 1 ил.Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для калибровки виброизмерительной аппаратуры.Целью изобретения является повышение точности калибровки,На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующегоспособ калибровки виброизмерительнойаппаратуры с пьезодатчиком,Устройство содержит пьезоэлектрический датчик 1, имеющий рабочий 2и калибровочный 3 пьезоэлементы.Пьезоэлемент 3 механически связан с рабочим элементом 2, к которому последовательно подсоединены усилитель 4заряда, блок 5 обработки и устройство 6 индикации. Кроме того, устройство содержит последовательносоединенные усилитель 7 заряда, фазовый детектор 8 и генератор 9. Выход последнего подключен к калибровочному пьезоэлементу 3 и ко входублока 10 манипуляции Фазой выходкоторого подсоединен к входу Фазового детектора 8. Устройство содержит дополнительный пьезодатчик 11,расположенный по отношению к датчику 1 таким образом, что Фаза вибрационных колебаний, попадающих наних, одинакова, Датчик 11 подключенк входу усилителя 7 заряда,Способ калибровки виброизмерительной аппаратуры производится следующим образом.Сигнал от дополнительного пьезодатчика 11 через усилитель 7 зарядапоступает на вход фазового детектора 8, второй вход которого подключенк блоку 10 Фазовой манипуляции. Сначала с помощью блока 10 фазовой манипуляции устанавливается нулевойсдвиг фаз. Сигнал с Фазового детектора 8 поступает на генератор 9, спомощью которого возбуждается калибровочный пьезоэлемент 3 датчика 1 вфазе с сигналом вибрирующего объекта.При этом напряжение на выходе рабочего пьезоэлемента 2 определяютиз выражениягде Б - напряжение на выходе рабочего пьезоэлемента 2 пьезодатчика;К - коэффициент обратного пьеоврзоэффекта;П - напряжение управляемого на. -гпряжением генератора 9; К - коэффициент прямого пьезопрэффекта,Б - амплитуда вибраций исследуемого объекта,Затем устанавливают сдвиг фазы блока 10 Фазовой манипуляции раваным 180. При этом напряжение на выходе рабочего пьезоэлемента 2 определяют из выражениягоб г 6 игде П - напряжение на выходе рабочего пьезоэлемента 2 при сдвиге Фазы блока 10 фазовой манипуляции, равном 180Величину калибровочного сигналаопределяют из выраженияП, + Бгде П - напряжение калибровочного сигнала. Калибровку измерительного трактапроизводят по полученному значению калибровочного сигнала путем изменения коэффициента передачи тракта,Полученное значение калибровочного сигнала не зависит от амплитуды вибрации объекта, на котором установлен пьезодатчик, и, кроме того, данный способ калибровки не требует повышенного значения динамического диапазона тракта измерения.Способ позволяет на порядок повысить точность калибровки виброизмерительной аппаратуры в широком диапазоне амплитуд вибрации объекта.Формула изобретенияСпособ калибровки виброизмерительной аппаратуры с пьезодатчиком, заключающийся в возбуждении калибровсчного элемента пьезодатчика и измерении сигнала, полученного на выходе рабочего элемента пьезодатчика, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности калибровки, калибровочный элемент пьезодатчика возбуждают сигналом синфазно и затем противофазно с сигналом от гибрации объекта, определяют полусумму сигналов на выходе рабочегоэлемента пьезодатчика и в зависимости от полученной величины изменяют коэффициент передачи измерительноготракта.1232950Составитель В.Евстратов Редактор Н,Егорова Техред О.СопкоКорректор И Эрдеии Заказ 2757/40 Тираж 507 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4