Устройство для измерения параметров колебательной системы

г ;О П И-С А Н И Е, 310578ИЗОБРЕТЕНИЯСоюз СоветскихСоцкалистицескихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельствааявлено 04.1.1970 ( 1390966/18-10) 1. Кл. 6 011 т присоединением заявкиГосударственный комитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий орите Опубликовано 1 Х.1973. Бюллетень3 УДК 621.317.352(088.8 та опубликования описания 31.1.1974 второбретения. А. Ьалоди ститут механики полимеров АН Латвийской ССР аявитель О ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УСТРОЙ С и акус начено ов обр примен аническ м.щие тр измери чевой и й опер тичедля азца ение х ч сты ель Цель изобретения - повысить оперативность процесса измерений. Для этого предлагаемое устройство снабжено блоком памяти, выполненным, например, в виде перестраиваемого генератора электрических колебаний, соединенным с одним из входов электроннолучевого индикатора и с одним из входов измерителя отношений частот, Согласно изобретению, блок памяти может быть выполнен в виде двух генераторов кратных частот, выход, по крайней мере, одного из которых соединсн со входом индикатора, а выход другого - со входом измерителя отношения частот. В предлагаемом устройстве шкала измерителя отношения частот проградуирована в единица., декремента или в единицах коэффициента Пуассона.На чертеже дана блок-схема устройства. Изобретение относится к област ского приборостроения и предназ измерения акустических параметр материала, а также может найти при измерениях параметров мех электрических колебательных систеИзвестные устройства, содержа возбуждения и приема колебаний, отношения частот и электронно-лу катор, не обеспечивают достаточно ности процесса измерений. Оно содержит тракты возбуждения 1 иприема 2 колебаний исследуемой колебательной системы 3, электронно-лучевой индикатор 4, контрольно-регистрирующий блок 5, измеритель отношения частот 6 и блок памяти 7, выполненный из двух генераторов кратных частот 8 и 9, и переключатели 10 - 16.Устройство работает следующим образом.Колебательная система 3 возбуждается 10 трактом 1 и ее колебания принимаются трактом 2. Колебания системы 3 могут быть вынужденными или автоколебательными, в зависимости от режима работы тракта 1. В первом случае частоту колебаний системы 3 оп ределяст перестраиваемый генератор в тракте 1, во втором - значение собственной частоты системы. При этом обратная связь между трактом 2 и усилителем тракта 1 замыкается переключателем 10.20 Логарифмический декремент затухания измеряют в режиме вынужденных колебаний системы 3. Частоту тракта 1 выбирают равной резонансной частоте этой системы по максимуму амплитуды ее колебаний при постоян ной амплитуде сигнала тракта 1 илп по минимуму амплитуды тракта 1, при постоянной амплитуде сигнала тракта 2, или по резонансному значению фазового сдвига спгналоь трактов 1 и 2, в зависимости от выбранной 30 конструкции блока 5 и принятого критерия рс310578,60 65 зонанса. Для этих целей также может быть использован индикатор 4 при замкнутых положениях переключателей 13 и 14. Далее, между резонансной частотой системы 3 и частотами генераторов 8 и 9 при замкнутых положениях переключателей 13 и 11 цли 12 по экрану индикатора 4 устанавливают выбранные кратности частот. Сигнал с одного из генераторов подводят через переключатель 15 или 16 и 11 к одному из входов измерителя отношения частот 6, к другому входу которого подведен сигнал от тракта 1. Частоту тракта 1 устанавливают соответственно выбранным показаниям измерителя 6 и измеряют изменения амплитудного соотношения либо фазового сдвига сигналов трактов 1 и 2.Декремент определяют по известным формулам из заданного отношения частот (с учетом промежуточных кратностей резонансной частоты системы 1 и генераторов 8 и 9) и по измеренному изменению амплитудного соотношения или фазового сдвига сигналов трактов 1 и 2.Декремент также может быть установлен, если при помощи блоков 4 и 5 задаваться конкретным изменением отношения амплитуд или фазового сдвига сигналов трактов 1 и 2 и измерять соответствующие изменения отношения частот измерителем 6. Величина декремента б рассчитывается по формулеА - й,о=Фгл где Йь А, - показания измерителя 6, т - отношение частоты резонанса к частоте генератора 8 или 9, При этом шкала измерителя 6 может быть отградуирована в единицах декремента.Декремент может быть определен и по графику резонансной кривой, записанному при помощи двухкоординатного самописца.При нахождении декремецта по шприце резонансной кривой цслссоооразцо задаваться как минимум двумя симметричными расстройками фазового сдвига относительно его резонансного значения. При этом дскремсцт может быль определен цо разнице двух соответствующих показаний измерителя отношений частот 6 или получен непосредственно путем использования пересчетцого устройства с возможностью реверсивного счета и выбора кратности частот 101, где д - цслос число, а уровень резоцацсцоя кривой находят цз ус- ловия где -- отношение резонансного зцачсА.Ация амплитуды к амплитуде выбранного уров- НЯ.В диапазоне высоких частот целесообразно на вход пересчетного устройства измерителя подать сигнал от тракта 1, а на вход управ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ления - сигнал от генератора 8 или 9 с меньшей частотой, При этом в свою очередь устанавливают между частотой второго из них и частотой резонанса системы 3 кратность меньше 1.В диапазоне низких частот целесообразно ца вход псресчетного устройства измерителя подать сигнал от генератора 8 или 9 с большей частотой, устанавливая при этом между частотой второго из них и частотой резонанса системы 3 кратность больше 1, а на вход управления - сигнал от тракта 1, В этом случае декремент может быть также получен по разнице показаний измерителя 6. При этом для более удобной регулировки времени производства измерений вход управления измерителя снабжают делителем частоты, коэффициент деления которого может быть переключен ступенями, напРимер через 10 раз.Для установления параметров колебательной системы, определяемых из отношения собственнных частот разных видов колебаний, может быть использован режим как вынужденных, так и автоколебаний. При измерении отношений этих частот систему возбуждают на одной из них и между частотами генераторов 8 и 9 и этой частотой устанавливают выбранную кратность. Далее, систему возбуждают на другой частоте и измеряют отношение ее и частоты одного из генераторов. Искомое от. ношение собственных частот получают по показанию измерителя 6 с учетом выбранных промежуточных кратностей частот. При измерении коэффициента Пуассона шкала измерителя 6 может бьггь отградуирована непосредственно в соответствующих единицах,Для калибровки или проверки измерителя 6 отношений частот могут быть применены генераторы 8 и 9, либо один из них, и генератор тракта . Г 1 ри этом имеется возможность в широком диапазоне частот получить в качестве опорных точек ца экране индикатора фигуры Лиссажу, соответствующие определенным отношениям частот, подаваемых ца входы измерителя отношений частот. В области высоких частот ца одну отклоняющую систему индикатора 4 целесообразно подать суммарный сигнал от генераторов 8 и 9 через переключатели 11, 12 и 13.Измерение абсолютных значений собственных частот можно производить по шкале генератора тракта 1, либо измерителем 6 отношения частот прц известной частоте генератора 8 или 9, которые могут содержать подключаемый контур, стабилизированный кварцем,Предмет изобретения 1, Устройство для измерения параметров колебательной системы, например образца материала, содержащее тракты возбуждения и приема колебаний, измеритель отношения частот и электронно-лучевой индикатор, отличаюи 1 ееся тем, что, с целью гювышения оперативности процесса измерений, оно снабжеРсдакто чицкий Корректор Н. Учакин Заказ 45/6 Изд.10 Государственногопо делам изоб Москва, )К,Тираж 755омитета Совета Микисетеиий и открытийаугпская нао., д. 45 Подписноов СССР ИИП Типография, пр. Сапунова,цо блоком памяти, выполненным, например, в виде перестраиваемого генератора электрических колебаний, соединенным с одним из входов электронно-лучевого индикатора ц с одним из входов измерителя отношений частот,2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок памяти сделан в виде двух генераторов кратцьгх частот, выход по крайней мере одного из которых соедицен со входом ицдикатора, а выход другого - со входом измерителя отношецця частот.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что шкала измерителя отношения частот про.5 градуирована в единицах декремента.4. Устройство по пп. 1, 2, отличающеесятем, что шкала измерителя отношения частот проградуирована в единицах коэффициента Пуассона.