Способ определения амплитуды механических колебаний объекта

ОП ИСАНИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюк СоветсиикСфцмапистичесиикРеснублии и 877347(51)Я. Кл.1 01 Н 11/00 Ртаударстиииый камитет СССР ао делаМ иЗабретеикЯ н аткрытиЯОпубликовано 30.10.81Бюллетень М 40Дата опубликования описания 01. 1 1, 81 т.лугА. Т. Побровольскис и С, Ю. Сакалаусаас "л."Вильнюсский ордена Трудового Красного Знаменигосударственный университет им, В, Капсукаса :;Ь:с;:,:";,.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ОБЪЕКТАИзобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению параметров механических колебаний объекта,Известны способы определения амплитуды механических колебаний ультразвукового инструмента, при которых через5зону взаимодействия инструмента с обрабатываемой деталью пропускают посто.янный электрический ток и измеряют длительность нарушения электрическогот 0контакта, по которой судят об амплитуде колебаний инструмента 113.. Недостаток этих способов заключается в том, что они.пригодны для измерения амплитуды колебаний только таких15 объектов, которые контактируют в про цессе колебаний с электропроводящей поверхностью. При этом из-за контактирования не может быть обеспечена достаточно высокая точность измерений.20Наиболее близким к предлагаемому является способ определения амплитуды механических колебаний объекта с использованием динамического конденсатора, одной из пластин которому служит поверхность объекта, а другой - измерительный электрод, и измерением ампли" туды электрического сигнала, снимаемого с конденсатора, В качестве измерительного электродаиспользуется микрометрический винт, с помощью которого производится калибровка электрического сигнала в единицах длины 21.Недостаток этого способа заключается в том, что он не может обеспечить достаточно высокой производительности вследствие необходимости опера" ции калибровки, требующей затраты времени.Цель изобретения - повышения производительности определения амплитуды механических колебаний объекта эа счет уменьшения времени измерений.Указанная цель достигается тем, что в известном способе определения амплитуды механических колебаний объекта с использованием динамического конденсатора, одной из пластин которо-.87734 45 му служит поверхность объекта, а другой - измерительный электрод, и измерением амплитуды электрическогосигнала, снимаемого с конденсатора,последнему сообщают постоянный заряд,приводят измерительный электрод в колебания с частотой, отличной от частоты колебаний объекта, и измеряютамплитуды электрического сигнала начастотах колебаний объекта и измери отельного электрода, по отношению которых с учетом амплитуды колебанийизмерительного электрода судят бб амплитуде колебаний объекта,Благодаря этому уменьшается количество операций способа, так как нетребуется проводить калибровку измеряемых электрических сигналов, в результате чего повышается производительность измерений, Кроме того, предлага Оемый способ обеспечивает достаточновысокую точность вследствие исключения ручных операций.На чертеже изображено устройство,реализующее данный способ, 25Устройство содержит динамическийконденсатор 1, одной из пластин которому служит исследуемый объект 2, если он выполнен из электропроводящегоматериала, а другой - измерительныйэлектрод, представляющий собой рабочий:, . орган 3 механического вибратора 4. Если исследуемый объект выполнен из диэлектрика, то к нему надо жестко прикрепить металлическую пластину. Вибратор 4 снабжен средствами для установ-,35ления определенной амплитуды и частотыколебаний рабочего органа 3, выполненного стержнеобразным с площадью наконечника 1-2 мм. К конденсатору 1 че-:40рез резистор 5 подключен источник 6постоянного тока и измеритель 7 амплитуды электрических сигналов, например, осциллограф или эмиттерные повторители, и двухканальный селективныйусилитель с индикаторами,Способ осуществляется следующим образом.К поверхности объекта 2 приближают рабочий орган 3 вибратора 4 так,чтобы .между ними остался воздушныйзазор и тем самым образовался конденсатор 1. С помощью источника 6 постоянного тока сообщают конденсатору 1постоянный заряд, что обеспечиваетсяпри условии ТС, где Т - наибольший 55период колебаний объекта 2, 12. - входное сопротивление измерительной цепи,С - емкость конденсатора 1. Приводят рабочий орган 3 вибратора 4 в колебания с частотой, отличной от частотыколебаний объекта 2, и заданной амплитудой Н. Измеряют амплитуды электрического сигнала, снимаемого с конденсатора 1: А - на частоте колебанийобъекта 2 и А - на частоте колебанийрабочего органа 3 вибратора 4,Исходя из условия пропорциональнос"ти амплитуд электрического сигнала наконденсаторе 1 амплитудам механических колебаний его пластин, определяют.значение амплитуды механических коле:баний объекта 2 по формулеН А,.Предлагаемое изобретение позволяетизмерить амплитуду механических колебаний объекта до значения 10 м в диапазоне частот от десятых долей герцдо 1 мГц. Можно также получить распределение колебаний по.поверхности объекта 2, например акустического трансформатора.Время измерения одного объекта составляет от долей секунды до 1-2 с.Благодаря уменьшению времени измерения повышается производительность тру"да при серийных испытаниях изделиймассового производства,Формула изобретенияСпособ определения амплитуды механических колебаний объекта с использованием динамического конденсатора,одной из пластин которому служит поверхность объекта, а другой - измерительный электрод, и измерением амплитуды электрического сигнала, снимаемого с конденсатора, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности за счет уменьшения времени измерений, конденсаторусообщают постоянный заряд, приводятизмерительный электрод в колебанияс частотой, отличной от частоты колебаний объекта, и измеряют амплитудыэлектрического сигнала на частотахколебаний объекта и измерительногоэлектрода, по отношению которых с учетом амплитуды колебаний измерительного электрода судят об амплитуде колебаний объекта.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 481785, кл, Я 01 Н 1/00, 1973,2, Авторское свидетельство СССРУ 114093, кл. Я 01 Н 11/00, 1957поототип).Составитель А, ЯценкоТехвеБ С,МигуноваТираж 487ударственного комитета См изобретений иоткрытийва Жд Раушская наб. Корректор Е. РошкоПодписное Редактор С. кочпе.ю ,Заказ 9600/64ВНИИПИ ина Го дел Мос по13035 д, 4/ ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4