Устройство для измерения комплексных частотных характеристик колебательных систем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН С 19 Э бээ 4 С 01 НЗ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,Елохинунов ельство СССР3/08, 1979.ьство СССР3/08, 1981. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИККОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ(57) Изобретение относится к виброизмерительной технике и может бытьиспользовано при измерении .комплексных частотных характеристик различныхколебательных систем. С целью расширения функциональных возможностейза счет обеспечения использованияразличных механических возбудителей,в том числе и имеющихся на объектештатных возбудителей ударного действия, в устроиство, содержащее цифровой спектроанализатор 1, арифметический блок 2, регистратор 3, ударный возбуди."ель 4 колебательной системы, входной датчик 6 и выходной датчик 7 колебаний системы, делитель 9 частоты, введены датчик 5 частоты ударов и умножитель 8 частоты. Датчик 5 частоты ударов формирует электрический сигнал с частотой, равной частоте ударов возбудителя 4. Этот сигнал, имеющий естественную нестабильность, используется для синхронизации и накопления информации о комплексной частотной характеристике систеэва. Арифметический блок 2 выполняет опе- а рациюусреднения комплексных спектров выборок входных и выходных сигналов и вычисления комплексной частотной характеристики колебательной С системы путем деления усредненных комплексных спектров. При этом в качестве возбудителя может быть использован любой механизм с естественной нестабильностью частоты вибрации, 3 ил.разом.Ударный возбудитель 3 создает в испытуемой системе 10 механические колебания, регистрируемые датчиками 6 и 7, сигналы которых поступают на входы цифрового анализатора 1.Датчик 5 частоты ударов, механически связанный с возбудителем 4, формирует электрический сигнал с час 55 13286Изобретение относится к виброиз мерительной технике и может быть использовано при измерении комплексных частотных характеристик различных колебательных систем, например корпусов транспортных средств с виброи звукопоглощающими и звукоизолируюшими устройствами, при измерении механическихимпедансов и т.д, 10Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения использования различных механических возбудителей, в том числе имеющихся на объек 15 те штатных механизмов ударного действия,На фиг. 1 изображена блок-схемапредлагаемого устройства на фиг,2график амплитудного спектра сигнала, 2 Ополученного без синхронизации процесса анализа вибраций колебательнойсистемы; на фиг, 3 - график амплитудного спектра сигнала на выходе устройства. 25Устройство содержит цифровойспектроанализатор 1, арифмическийблок 2, регистратор 3, ударный возбудитель 4 колебательной системы,датчик 5 частоты уцаров, входной дат- ЗОчик 6 колебаний системы, выходнойдатчик 7 колебаний системы, умножитель 8 частоты и делитель 9 частоты.Выход цифрового спектроанализатора 1 подключен через арифметическийблок 2 к входу регистратора 3, Возбудитель 4 ударного типа, на оси которого расположен датчик 5 частоты уда -ров, сочленен с испытуемой колебательной системой 10., на которой закреплены входной 6 и выхоцной 7 датчикиколебаний, выходы которых соединены свходами цифрового анализатора 1, Выход датчика 5 частоты ударов черезумножитель 8 частоты соединен с входом внешней частоты дискретизациицифрового анализатора 1 и через делитель 9 частоты с входом внешнего запуска анализатора 1.Устройство работает следующим об 85С.тотой, равной частоте ударов. Этот сигнал поступает на вход умножителя 8 частоты, на выходе которого создается сигнал с частотой равной произведению частоты ударов на множитель, опрецеляемый требуемой частотой дискретизации цифрового анализатора 1, Сигнал с датчика 5 частоты ударов также поступает через делитель 9 частоты на вход внешнего запуска цифрового анализатора 1 для создания режима синхронного накопления с периодом, кратным периоду низшей частоты спектра ударного возбудителя 4, Результаты анализа поступают на регистратор 3 через арифметический блок 2, выполняющий операции усреднения комплексных спектров выборок входных и выходных сигналов и вычисления комплексной частотой характеристики колебательной системы путем деленияусредненных комплексных спектров,В качестве ударного возбудителя с естественной нестабильностью может применяться, например, молоточковый вибратор, представляющий собой набор ударных молотков, опускаемых последовательно механическим прерывателем при вращении электродвигателя с естественной нестабильностью частотывращения,Могут также применяться различные механизмы, например поршневые компрессоры, дизели, обладающие дискретным ударным) характером протекающих процессов возбуждения и естественной нестабильностью частоты,Высокая помехозащищенность измерений по отношению к шумовой помехе достигается применением комплексного осреднения измеряемых спектров, т,е, использованием синхронного накопления, По отношению к синусоидальной помехе также цостигается высокая помехозащищенность, однако не применяется специальный генератор, модулирующий одновременно частоты дискретизации и возбуждения, а используется естественная нестабильность частоты вращения возбулфающего механизма.На фиг, 3 видно, что большой уровень помех типа белого шума не позволяет уверенно выявить гармоники сигнала возбуждения Использование синхронного накопления (усредненияУстройство для измерения комплексных частотных характеристик колебательных систем, содержащее цифровой спектроанализатор, арифметический блок, регистратор, ударный возбудитель. колебательной системы, делитель частоты, входной и выходной датчики колебаний системы, выходы которых 15 з13285 синхронивированных комплексных спек - ров позволяет существенно подавить влияние помех и выявить гармоники сигнала возбуждения фиг, 4). Следовательно, обеспечивается высокая поЬ мехозащищенность измерения комплексной частотной характеристики наармониках сигнала возбуждения.Формула изобретения 1 О подключены соответственно к первомуи второму информационным входам цифрового спектроанализатора, выход которого через арифметический блок подключен к входу регистратора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей, в него введен умножитель частоты и датчик частоты ударов, механический вход которого подключен к выходу ударного возбудителя колебательной системы, сигнальный выход датчика частоты ударов через умножительчастоты подключен к входу частотыдискретизации цифрового спектроанализатора,а через целитель частоты подключен к входу внешнего запуска цифрового спектроанализатора,корректор К.Шарош 76/44 ВНИИПИ Го по дел 113035, МТирак 499 Подписноударственного комитета СССРам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб д 4/5 ка роизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектна