Способ калибровки виброизмерительной аппаратуры

(54) СПОСОБ КАЛИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУ (57) Изобретениеизмерительной те РОИКИ ВИБРОИЗМЕРИЫотносится к вибронике и может бытькалибровки виброизатуры как в процесиспользовано длямерительной ап ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьскойсоциалистической революции(56) Авторское свидетельство СССРФ 1232950, кл. 0 01 Н 1/08, 1984. ЯО 137219 се настройки, так и при эксплуатации. Целью изобретения является повышение точности калибровки за счет исключения влияния на результат калибровки погрешности установки выходного сигнала, управляемого напряжением генератора. Калибровку коэффициента передачи измерительного тракта производят по измеренным значениям коэФФициентов передачи масштабного преобразователя при синазном и противогазном возбуждениях путем изменения коэААициента передачи тракта. Полученное значение коэффициента передачи измерительного тракта не зависит от величины сигнала возбуждения и от Фазовой погрешно- сЩ сти, так как сигнал возбуждения совпадает по Лазе с сигналом, обусловленным вибрацией объекта. 2 ил.13721Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для калибровки виброиэмерительной аппаратуры как н процессе настройки, так и при эксплуатации.Целью изобретения является повышение точности калибровки за счет исключения влияния на результат калибровки погрешности установки выходного сигнала, управляемого напряжением генератора.На фиг.1 представлена структурная схема устройства, реализующего способ калибровки виброизмерительной ап г паратуры; на фиг.2 - схема формирователя опорного напряжения.Устройство для калибровки виброизмерительной аппаратуры содержит пьезоэлектрический датчик 1, имеющий 20 рабочий 2 и калибровочный 3 пьезоэлементы. Пьезоэлемент 3 механически связан с рабочим элементом 2, к которому последовательно пОдсоединены усилитель 4 заряда, блок 5 обработки 25 и первый блок 6 индикации, Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные усилитель 7 заряда, управляемый фазовращатель 8, формирователь 9 опорного напряжения, 30 масштабный преобразователь 10, выход которого подключен к калибровочному пьезоэлементу З,и к общему входу перного ключа 11, выходы которого, гервый непосредственно, а второй через инвертор 12, подключены к первому входу фазового детектора 13, второй вход которого подключен к выходу усилителя 7 заряда, а выход соединен с управляющим входом управляемого фа эовращателя 8, источник 14 опорного напряжения, подключенный к опорному входу формирователя 9 опорного напряжения и к первому входу второго ключа 15, второй вход которого соединен 45 с общим проводом, а выход подключен к первому входу блока 16 сравнения, второй вход которого подключен к входу первого блока 6 индикации, а выход соединен с входом отсчетного бло ка 17, дополнительный пьезодатчик 18, расположенный по отношению к датчику 1 таким образом, что форма вибрационных колебаний на них одинакова. 55Датчик 18 подключен к входу усилителя 7 заряда. Формирователь 9 опорыого напряжения состоит из последовательно соединенных регулятора 19 97 2(фиг21, первого преобразонателя 20 переменного напряжения н постоянное и нычитателя 21, причем второй вход нычитателя 21 подключен к выходу второго преобразователя 22 переменного напряжения в постоянное, а выход соединен с входом усилителя 23 некомпенсации, выход которого подключен к управляющему входу регулятора 19,Способ калибровки ниброизмерительной аппаратуры осущестнляют следующим образом.Сигнал от дополнительного пьезодатчика 18 через усилитель 7 заряда поступает на входы управляемого фазовращателя 8 и к второму входу фазового детектора 13, второй вход которого подк:цен через первый выход первого клича 11 к выходу масштабного преобразователя 1 О. При этом фазовый детектор 13 и управляемый фазовращатель 8 обеспечивают нулевой сдвиг фаз между сигналом возбуждения и сигналом, обусловленным вибрацией объекта.Сигнал с выхода управляемого фаэовращателя 8 поступает на вход формирователя 9 опорного напряжения, выходное напряжение которого синфазно с сигналом, обусловленным вибрацией объекта.Синфазность обеспечивается по параметру, который необходимо измерять амплитудное, дейстнующее и так далее значения вибрации). В соответствии с этим, в состав формирователя 9 опорного напряжения включаются преобразователи 20 и 22 переменного напряжения в постоянное по одному из перечисленных параметров. Коэффициент передачи регулятора 1 О изменяется с помощьи выходного напряжения усилителя 23 некомпенсации до тех пор, пока на обоих входах вычитателя 21 сигналы не сравняются.При этом выходное напряжение формирователя 9 опорного напряжения равно напряжении источника 14 опорного напряжения ныход которого подключен через первый вход второго ключа 5 к первому входу блока 16 сравнения, Изменяя коэффициент передачи масштабного преобразователя 1 О, добиваются выполнения следующего равенства:П, = (3 +ПК КК =Ц30 1в оКобр Км 1)К 0Момент равенства определяется спомощью блока 16 сравнения и отсчет-ного блока 17. Из последнего равенствва определяют Пб Ц -обр м 11 Гоб м 1 откуда1КК (К 1 м 1) так как коэффициент передачи обратного пьезоэффекта есть величина постоянная для данного типа пьезоэлектрических датчиков. где И, - напряжение на вьмоде блока 5обработки;К - коэффициент обратного пьезообрэффекта; 511 о - напряжение источника опорного напряжения;3 в - амплитуда вибраций исследуемого объекта;К, - коэффициент передачи масштабного преобразователя 10;К - коэффициент передачи измерительного тракта.Момент равенства определяется с помощью блока 16 сравнения и отсчет ного блока 17.Затем подключают вьмод масштабного преобразователя 10 через инвертор 12 и второй выход первого ключа 11 к второму входу фазового детектора 13, 20 При этом обеспечивается сдвиг фаз между сигналом возбуждения и сигналом, обусловленным вибрацией объекта, равный 180 . Кроме того, первый нход блока 16 сравнения подключается через 25 второй ключ 15 к общему проводу. Изменяя коэффициент передачи масштабного преобразователя 10, добиваются следующего раненства:Калибровку коэффициента передачиизмерительного тракта производятпо прлученным значениям коэффициентов передачи масштабного преобразователя путем изменения коэффициентапередачи тракта. Индикация результатов измерения после калибровки производится по блоку 6 индикации.Полученное значение коэффициентапередачи измерительного тракта не занисит от величины сигнала возбуждения.Кроме того, так как сигнал возбуждения совпадает по фазе с сигналом,обусловленным вибрацией объекта, фазовая погрешность калибровки сведенак минимуму,Формула изобретения 45 Способ калибровки виброизмерительной аппаратуры.с пьезодатчиком, содержащим калибровочный элемент, заключающийся в том, что возбуждают калибровочный элемент пьезодатчика синфазно, а затем противофазно с сигналом от вибрации объекта и измеряют сигнал, полученный на выходе рабочего пьезодатчика, по которому определяют коэффициент передачи измерительного тракта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности калибровки, при синфазном возбуждении калибровочного элемента пьезодатчика сигнал возбуждения изменяют до равенства сигнала на выходе рабочего элемента пьезодатчика сигналу, получаемому с выхода источника опорного напряжения, и определяют масштабный коэффициент изменения, при противофазном возбуждении калибровочного элемента пьезодатчика сигнал возбуждения изменяют до равенства нулю сигна" ла на выходе рабочего элемента и измеряют при этом масштабный коэффициент изменения, а коэффициент передачи измерительного тракта определяют с учетом измеренных масштабных коэффициентов при синфазном и противофазном возбуждениях калиброночного элемента,аказ 473/3 4 ир уд ИИПИ Г ственног по дела 3035) М оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,зобретени ва, Ж,Подписноекомитета СССРи открытийаушская наб., д. 4/5