Устройство для измерения нараметров колебательной системы

Союз Советеких Социадистимеских Рвс.1 убликО П И-САИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства М М. Кл, 6 01 Ь 1/О Заявлено 04,1,19701390398/18-10)с присоединением заявки ЛЪ Гасударственный комитет Совета Министров СССР аа делам иэаоретений и открытийПриоритетОпубликовано 17.1 Х.1973. Бюллетень .ЪДата опубликования описания 6 Х.1974 УДК 621.,317.352 (088.8) Авторзобретен А. А. Балод Институт механики полимеров АН Латвийской ССР аявител СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРО КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫстическому измере матери измерен и элект зображена Изобретение относится к аку приборостроению.Устройство предназначено для ния акустических параметров образца ала и может найти применение при иях 5 параметров других механических ричсских колебательных систем.Известны устройства для измерения параметров колебательной системы, например образца материала, содержащие тракты возбуж дения и приема колеоаний, дополнительный генератор и электронно-лучевой индикатор.Предлагаемое устройство отличается от извсстных тем, что оно снабжено блоком относительной расстройки частоты с отсчетом вс личины расстройки, который подключен к тракту возбуждения, а дополнительный генератор выполнен перестраиваемым в диапазоне частот, Дополнительный генератор снабжен дельчтслем частоты, выход которого соединен 20 с одним из входов индикатора. Блок относитсльной расстройки снабжен автоматическим регулятором. Шкала блока относительной расстройки частоты может быть проградуирована и единицах декремента или в единицах коэф фициснта Пуассона.Такое выполнение устройства повышает точность измерений.Блок-схема устройства а чертеже. 30 Устройство содержит трактын 2, соответственно возбуждения и приема колебаний исследуемой колебательной системы 3, электроннолучевой индикатор 4, устройство 5 для относительной расстройки частоты с автоматическим регулятором 6, дополнительный генератор 7 с делителем 8 частоты, измеритель 9 отношения частот и переключатели 10 - 17.Колебательная система 3 возбуждается трактом 1, и ее колебания принимаются трактом 2. Стационарные колебания системы 3 могут быть вынужденными либо автоколебательными в зависимости от режима работ тракта 1. В первом случае частоту колебаний системы 3 определяет перестраиваемый генератор тракта 1, во втором - значение собственной частоты системы 3. При этом обратная связь между трактом 2 и усилителем тракта 1 замыкается переключателем 10,Логарифмический декремент затухания измеряют в режиме вынужденных колсоанпй системы 3. Частоту тракта 1 выбирают равной собственной частоте системы 3, например по максимуму амплитуды ес колебаний, контролируемой по экрану индпатора 4 при замнутом положении перси;початслсй 11 и 14. Далее между резонансной частотой систсмь 3 н частотоь сигнала генератора 7 илп делителя частоты 8 прн за.скнутов Положении псрсклОчателей 11 и 12 плп 13 по экрану пндикатора 4устанавливают выбранную кратность частот, После этого частоту тракта 1 расстраивают с помощью устройства 5 и по фигурам Лиссажу проверяют шкалу расстройки, а при необходимости ее корректируют, Логарифмический декремент затухания системы 3 определяют, устанавливая устройством 5 частоты соответствующие определенным изменениям амплитуды колебаний системы 3 до и после резонанса, например до 0,5 резонансной амплнтулы, Декремент б получают непосредственно из отсчитанных по шкале расстройки двух величин в соответствии с формулойо:,. р . р1 3 1 г 3где р+ и р -- относительные расстройки частоты. При измерении декремента также можно задаваться определенными изменениями фазового сдвига сигналов трактов 1 и 2 отиоситсльно его резонансного значения. При измерении декремента можно и амплитуду колебаний системы 3 поддержать постоянной, и задаваться определенными изменениями амплитуды возбуждающего сигнала тракта 1,Резонансная кривая системы 3 может быть автоматически записана двухкоординатным самописцем (иа чертеже не показан), на один вход которого подается сигнал от тракта 2, а ца другой - сигнал, пропорциональный величине относительной расстройки частоты, снимаемый с устройства 5. По графику резонансной кривой в дальнейшем можно определять значения декремента.Когда допустимая погрешность отсчета декремента меньше погрешности градуировки шкалы расстройки устройства, можно обойтись и без калибровки шкалы расстройки.Для особо точного отсчета значения декремента может быть использован точный измеритель отношений частот. В качестве измерителя 9 отношения частот могут быть использованы электронные частотомеры, построенные по схеме пересчетных устройств, управляющий вход которых целесообразно снабдить дополнительным делителем частоты. Измеритель 9 подключают переключателями 17 и 15 или 16.При определении коэффициента Пуассона систему 3 возбуждают в режиме вынужденных или автоколебаний на частоте Резонанса, например продольных колебаний образца, с которой частоту генератора 7 в замкнутом положении переключателей 11 и 12 или 13 настраивают по индикатору в выбраниой кратности,Далее систему 3 возбуждают на резонансной частоте крутильных колебаний, и частоту перестраиваемого генератора тракта 1, настроенного на резонансной частоте крутильцыхколебаний, регулируют с помощью блока 5расстройки до получения на экране индикато.ра 4 неподвижной фигуры Лиссажу известной5 кратности,Коэффициент Пуассона р получают из кратности частот, сравниваемых па экране индикатора 4, и отсчета по шкале расстройки блока5 в соответствии с соотношение.;10 ир =05 - ) (1+ р) - 1иб, Уагде и=; т=Хм Уд - частота дополнительного генератора;,д - резонансная частота крутильных колебаний;, - резонансная частота продольных колебаний;р - величина относительной расстройки.При определенной кратности частот ии,алцрасстройки может быть отградуироваиа непосредственно в единицах коэффициента Пуассона,Аналогичным образом могут быть опрслслсны и другие параметры системы 3, полученные из отношений частот.Для точного определения абсолютного значения собственных частот гснсратор 7 можетсодержать подключасмый контур, стабилизированный кварцем. Предмет изобретения1. Устройство для измерения парамстропколебательной системы, например образца материала, содержащее тракты возбуждения иприема колебаний, дополнительньш генератори электроннолучевой индикатор, отличающее 40 ся тем, что, с целью повышения точности, опснабжено блоком относительной расстройкичастоты с отсчетом величины расстройки, который подключен к тракту возбуждения, а лополнительный генератор выполнен псрестраи 43 ваемым в диапазоне частот.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что дополнительный генератор снабжен лели.телем частоты, выход которого соединен с слним Бз входов индикатора,3, Устройство по пп. 1 и 2, отликдащесстем, что блок относительной расстройки снабжен автоматическим регулятором.4. Устройство по пп 1 - 3, отличающеесятем, что шкала блока относительной расстрой.ки частоты проградуирована в единицах декре мента5. Устройство по пп. 1 - 3, отличающеесятем, что шкала блока относительной расстройки частоты проградуироваца в единицах д 60 эффициента Пуассона,Корректор Н. Учакина Редактор Б. федотов Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1375/20 Изд. 1 чз 10 Тираж 755 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5