Устройство для измерения коэффициента влияния деформации объекта на виброизмерительный преобразователь

,з 1 еи иэй 4 ь, ге(гю ьюА ОП И АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик,Це осударственный кометеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(43) Опубликовано 25,02 77, Бюллетень(45) Дата опубликования описания 12.07.77(71) Заявитель товский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ВЛИЯНИЯФОРМАЦИИ ОБЬЕКТА НА ВИБРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 0 20 5 Изобретение относится к измерительной техни. ке и может быть использовано для измерения коэффициента влияния деформации объекта (КВДО) на виброизмерительный преобразователь (ВИП), в частности на пьезоэлектрический ВИП.Известно устройство, в котором система, создающая деформации, представляет собой консольный металлический стержень прямоугольного сечения 1. Испытуемый ВИП установлен на стержне у основания, вблизи места заделки стержня. Рядом располо. жены тензодатчики, с помощью которых измеряют величину деформации в месте установки ВИП. При измерениях свободный конец консольного стержня выводят из положения равновесия и отпускают стержень, предоставляя ему возможность совершать свободные изп 1 бные колебания, Реп 1 стрируя величину деформации стержня с помощью тензодатчиков и измеряя выходной сигнал ВИП с помощью вольтметра или зарядного усилителя, определяют КВДО ВИП. Измерения повторяют проворачивая ВИП относительно первоначального положеггия на 90, 180 и 270. За паспортную величину КВДО берут максимальное измеренное значение. Однако для определения паспортного значения КВДО необходимо несколько раз псрекреплять ВИП, что приводит к появлению погрешностеи из. за неоднород. ностей перекрепления: измерения получаются дли. тельньгми и трудоемкими. Кроме того, не всегда удается точно найти действительно максимальное значение КВДО, так как измерения проводятся фактически в двух взаимноперпендикулярных направлениях.Известны устройства для определения КВДО, в которых на ВИП кроме деформации воздействует еще и вибрация 2, Здесь система, создаюгцая деформации, выполнена в виде прямого металли. ческого стержня, закрепленного посредине одной, своей стороной к вибростенду. На другой стороне стержня также посредине установлен испытуемый ВИП. Изптбньге колебания стержня возбуждают при помощи вибростенда. Направление деформации объекта (в данном случае стержня) неизменно относительно ВИП, поэтому дггя определения пас. портного значения КВДО необходимо псрскрепля гь ВИП, как и в предыдущем устройстве.Прототипом предлагаемого изобретею 1 я является устройство, в котором на исследуемой ВИП действует практически только деформация (3 . Э го устройсгво содэржит систему, создающую деформацию, и элект 1 хмагпптную систему возбуж;сепия.Это устройство имеет такие же недостатки, что и ранее описанные устройства. Цель изобретения - сокращение времени из. мерения и повышение точности,Для этого система, создающая деформацию,выполнена в виде диска, закрепленного в центре другой поверхности испытуемым ВИП, и снабжена соосной с диском поворотной системой, на которой в одном направлении вдоль диаметра диска уста. новлены обмотки возбуждения, а во взаи мноперпен. дикулярном направлении установлены опоры,защемляющие диск по крайней мере в двух диа., метрально противоположных точках. Во взаимно. перпендикулярном направлении при помощи об. моток возбуждения диск заставляет совершать из. гибные колебания так, что вдоль линии эщемления(по диаметру) находится узел колебаний, Меняяточки заземления далека по окружности, но оставляя их лежащими все время на диаметре и переме. щая вокруг диска обмотки возбуждения, можно изменять направление изгибных колебаний диска и таким образом менять направление действия деформации относительно закрепленного испытуемого ВИП, Отсюда появляется возможность снятькруговую диаграмму КВДО ВИП. Защемление, способное перемещаться относительно диска по окружности, можно осуществить, например, опорами качения, основным элементом которых являютсяролики или шарики, Для того, чтобы величинадеформации диска в различных нправлениях относительно ВИП была одинаковой при изменениинаправления изгибных колебаний диска, необходимо использовать систему стабилизации амплиту. б 10ды деформации. Причем в системе стабилизацииконтроль амплитуды возможно проводить, напри. 8мер, как тензозадатчиками, укрепленными на поверхности диска, так и бесконтактными ВИП, которые измеряли бы амплитуду колебаний диска, Лоддер. живая постоянной амплитуду колебаний диска при изменении направления колебаний можно добиться и постоянства величины деформации диска.Вследствие того, что измерения проводятся в один прием с получением сразу круговой диаграммы КВДО без перекрепления ВИП повышается7точность и сокращается время выполнения измерений, улучшаются удобства при эксплуатации.На чертеже дано устройство для онредения КВДО ВИП, общий вид,Устройство состоит из нескольких систем. система, создающая деформации, выполнена в виде диска 1, закрепленного в центре одной из его поверхностей, с установленным в центре другой поверхности испытуемым ВИП 2. Соосно с диском расположена лово 1 ютная система 3, которая может вращаться вокруг диска 1, Е 1 а поворотной системе 3 в одном направлении, вдоль диаметра диска уста. новлены обмотки возбуждения 4, являющиеся частью элсктромагпитной системы вобуждепия 5.На поворотной системе 3 во вэаимпопсрпспцпкулярном напрвпеппи устаповлепы опоры качепя 6,эащемляющие в двух диаметрально противоположных точках диск 1 недалеко от его краев, Устройство снабжено системой стабилизации амплитуды деформации 7, которая содержит укреплен. ный н поворотной системе 3 бесконтактный ВИП 3, служащий для измерения амплитуды коле. баний диска 1. Система стабилизации амплитуды дефор:.ации 7 связана с электромагнитной систе. мой возбуждения 5 и может управлять ее работой с целью поддерживания на постоянном уровне величины диска 1 в разных направлениях относительно испытуемого ВИП 2.Устройство работает следующим образом. При помощи электромагнитной системы возбуждения 5 и обмоток возбуждения 4 диск приводится в колебательное движение так, что вдоль диаметра, где расположены опоры качения б, защемляющие диск, имеется узел изгибных колебаний, В центре свободной поверхности диска 1, где расположен испытуемый ВИЛ 2, создаются деформации, которые воздействуют на ВИЛ 2 и вызывают появление на его выходе сигнала. Поворотная система 3 приво. дится во вращательное движение вокруг диска, Вместе с поворотной системой 3 относительного диска перемещаются опоры качения б и обмотки возбуждения 4, в результате чего узел и направле. ние колебаний диска перемещается относительно покоящегося закрепленного ВИП 1, Бесконтактный ВИП 8 контролирует амплитуду колебаний диска 1 ч с помощью системы стабилизации амплитуды деформациии 7 управляет работой электромагнитной системы возбуждения 5 так, что величина деформации диска 1 в месте установки испытуемого ВИП 2 не зависит от положения поворотной системы 3, За один оборот поворотной системы снимается круговая диаграмма КВДО ВИП, откуда можно найти величину и направление максимума КВДО ВИЛ, т,е. паспортное значение,Формула изобретенияУстройство для измерения коэффициента влия. ния деформации обьекта на виброизмерительный преобразователь, содержащее систему, создающую деформацию, и электромагнитную систему возбуж. дения, о т л ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени измерения и повышения точности, система, создающая деформацию, выполнена в виде диска, закрепленного в центре одной из его поверхностей, с установленным в центре другой поверхности испытуемым виброиэмерительным преобразователем и снабжена соосной с диском поворотной системой, на которой в одном паправпеции вдоль диаметра диска устаповлены обмотки возбуждения, а во взапмпоперпснлпкулярпом напрвленип установлены опоры, зацсмляюшие диск по крайней мере в двух диаметрально протпвоположцых точках.;оставитель Н. ГраникТехред А. Богдан оррек 1 р Е Гнук едакор 1няар аказ 874/9 Тираж 1101 И Государггвенного комитета (о по ленам изобретений и 1 133035. Москва, Ж 35, РаугискПолиисное ета Министров хИРЦ 11 И ьтгий я наб., д, 4,ииал 111 И 1 патент", г. Ужг 1 я уя. 11 ркна Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе; 1.ба 1 аи С,В."Брве Ьеиее 1 и 1 еИ риоседо реб, Гидесо ТесЬ Врт,а,А 509. р.1.4. 62. Пеллинец В.С., Бабер И.С. "Оценка погрешности измерения параметров вибрации и удара", Л, ЛДНТП, 1969, г., стр. 10.3. "Измерительная техника", Яа 5, 1974 г., стр, 29. 30 (прототип) .