Электродинамический градуировочный вибростенд

(5)5 ЕТЕН И нои нд тся тем, я виброчках иэщений, плосконию его оси пона взаеев и С.Н.Лука- и ях. Из ируетсявиброуровень ов вычи- адуируе- овышает изме рител льзовано пр высокочувс шение точно- ения погреш- наклонами 03 едставле кого гра ок-схема вочного овочный опровод ибрострл енную в а 1 исвяй генера- казанУ, ке 3, чеий, устаоскости,адуир магни ия, в ановл овод ющи по катуш ещен в плОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР САНИЕ ЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ГРАДУИРОВОЧНЦЙ ВИБРОСТЕНД(57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам поверки и градуировки виброизмерительныхпреобразователей. Цель изобретения - повышение точности градуиравки путем искИзобретение относитсяной технике и может быть испградуировке низкочастотныхвительных преобразователейЦель изобретения - повсти градуировки путем исклюности, обусловленнойвибростола.На чертеже прэлектродинамичеспреобразователя.Электродинамический грпреобразователь содержит1 с обмоткой подмагничиван2, подвижную катушку 3, уствоздушном зазоре магнитопрзанную с вибростолом 2, задатор /на чертеже неподключенный к подвижнойтыре измерителя 4-7 перемновленных на вибростоле 2 лючения погрешности, обусловлен клонами вибростола, Это достигае что измерение параметров движени стола осуществляется в четырех то мерителями переме установленными на вибростоле в сти, перпендикулярной направле движения, равноудаленными от движной катушки и размещенными имно перпендикулярных ос зарегистрированных сигналов форм сигнал, обусловленный наклонами стола, и сигнал, характеризующий колебаний, Первый из этих сигнал таЕтся из сигнала, снимаемого с гр мого вибропреобразователя, что и точность градуировки. 1 ил. перпендикулярнои направлению его движения. равноудаленных от оси подвижной катушки и размещенных на взаимно перпендикулярных осях, первый дифференциальный усилитель 8, входы которого соединены с противоположно установленными измерителями 4, 5 перемещений, второй дифференциальный усилитель 9, входы которого соединены с измерителями 6, 7 перемещений, первый и второй индикаторы 10, 11 разбаланса дифференциальных усилителей, входы которых подключены к их выходам, первый и второй квадраторы 12 и 13, входы которых соединены с выходами первого и второго дифференциальных усилителей 8, 9, последовательно соединенные первый сумматор 14, входы которого соединены с выходами первого и второго квадраторов 12, 13, масштабирующий усилитель 15, первый амплитудный детектор 16, третий дифференциальный усилитель 17 и де5 10 15 20 30 40 45 50 55 литель 18, второй сумматор 19, входы которого соединены с измерителями перемещений 4 - 7, второй амплитудный детектор 20, вход которого соединен с выходом второго сумматора 20, а выход - с вторым входом делителя 18, и третий амплитудный детектор 21, вход которого предназначен для подключения градуируемого вибропреобразователя 22, а выход соединен с вторым входом третьего дифференциального усилителя 17,Электродинамический градуировочный вибростенд работает следующим образокСигналы с измерителей 4-7 одновременно поступают на вход двух измерительных каналов: канала измерения амплитуды колебательного перемещения вибростола, состоящего из второго сумматора 19 и второго амплитудного детектора 20, и канала измерения амплитуды ускорения, обусловленного наклонами вибростола, состоящего из первого и второго дифференциальных усилителей 8, 9, индикаторов разбаланса 10, 11, первого и второго квадраторов 12, 13,первого сумматора 14, масштабирующего усилителя 15 и первого амплитудного детектора.16. Градуируемый вибропреобразователь 17 размещают на поверхности вибростола 2, которому задают возвратнопоступательные движения. При этом с помощью измерителей перемещений 4-7 контролируют колебательные перемещения четырех независимых точек стола, равно- удаленных от оси его движения. Среднее арифметическое значение выходных сигналов измерителей перемещений 4-7 вычисляются сумматором 19, далее сигнал подается на вход амплитудного детектора 20, Выходной сигнал амплитудного детектора 20 пропорционален амплитуде колебательных перемещений вибростола 2. Но вибростол 2 иэ-за наличия гибких связей с магнитопроводом 1, при своих перемещениях, кроме поступательных, совершает также наклонные движения, которые, благодаря принципу эквивалентности инерционного и гравитационного воздействия на вибропреобразователь 17 приводят к появлению на,его выходе сигналов, не связанных однозначно с задаваемыми на его входе колебательными перемещениями, т.е, к погрешности градуировки. Поэтому в целях контроля характера движения поверхности вибростола сигналы с противоположно размещенных измерителей перемещений 4, 5 и 6, 7 вычитаются друг иэ друга в дифференцивльных усилителях 8 и 9 соответственно, В результате сигналы на выходе усилителей 8 и 9 пропорциональны разности перемещений противоположных точек вибростола и характеризуют величины наклона его плоскости относительно осей, перпендикулярных линиям, соединяющим соответствующие измерители. Например, выходной сигнал усилителя 8 пропорционален углу поворота плоскости вибростола относительно оси, проходящей через измерители 6 и 7, при этом знак выходного сигнала определяется направлением наклона, Величины выходных напряжений усилителей 8, 9 регистрируются индикаторами разбаланса 10, 11,.а также поступают на входы квадраторов 12 и 13. Показания индикаторов разбаланса 10. 11 используют для статической балансировки вибростола 2 после размещения на нем градуируемого вибропреобразователя 22, Размещение вибропреобразователей, в частности сейсмических, масса которых может достигать 70 кг, приводит к появлению в подвижной системе опрокидывающих моментов, которые, проявляются в виде наклонов поверхности вибростола 2, Для устранения этих статических наклонов преобразователь 17 перемещается по поверхности вибростола 2 до тех пор, пока не найдет то положение, в котором его воздействие на подвижную систему вибростенда минимально, Перемещение происходит последовательно вдоль осей, соединяющих противоположно размещенные измерители до тех пор, пока показания индикаторов разбаланса не обнулятся, После выполнения операции статической балансировки вибростолу задают колебательное движение, а в дальнейшем измерения производятся в динамическом режиме, При этом в динамическом режиме оценивается модуль величины ускорения. облусловленной наклонами поверхности вибростола во время движения, Это обеспечивается тем, что каждый из сигналов с дифференциальных усилителей возводится в квадрат квадраторами 12, 13, затем полученные значения суммируются сумматором 14, Полученный сигнал умножается на масштабный коэффициент, после чего выполняется операция выделения амплитуды сигнала, осуществляемая амплитудным детектором 16. В результате выходной сигнал с амплитудного детектора 16 пропорционален амплитуде ускорения, обусловленного наклонами поверхности вибростола 2. Выходной сигнал с амплитудного детектора 21 пропорционален амплитуде ускорения, регистрируемого градуируемым вибропреобразователем 22. которая является суммой нескольких слагаемых; ускорения, обусловленного колебательными движением ао, ускорения, обусловленного наклонами поверхности вибростолв внек, и ускорения. обусловлен 165112410 20 30 40 45 50 ного вибрационными и сейсмическими помехами апом Первое слагаемое является полезным сигналом, а остальные являютсяпомехой, не связанной однозначно с зада-ваемым вибпропреобразователю входным 5воздействием, присутствие которой снижает точность градуировки, Если Ь - задаваемое входное воздействие, амплитудакоторого регистрируется с помощью измерителей перемещений 4-7, сумматора 19 иамплитудного детектора 20, то коэффициент преобразования вибропреобразователя 17 определяется выражениемаколЬ 1при этом погрешность д определения коэффициента преобразования (погрешностьградуировки) можно оценить из выраженияд- - + - =д 1 +ЙанакапомЬ ЫПутем вычитания из выходного сигналаамплитудного детектора 21, пропорционального регистрируемому вибропреобразователем 17 ускорению, сигнала с выходаамплитудного детектора 16, пропорционального амплитуде ак, компенсируетсяпервая составляющая погрешности, которая обусловлена наклонами поверхности, котовибростола, что существенно повышает точность градуировки. Операция вычитанияосуществляется дифференциальным усилителем 17. При этом сигнал, пропорциональный коэффициенту преобразованияградуируемого вибропреобразователя 22,снимается с выхода делителя 18, на вход 3делимого /первый вход/ которого поступает сигнал С выхода дифференциального усилителя 17, а на вход делителя второй вход/- сигнал с выхода амплитудного детектора20,Таким образом, предлагаемый электродинамический градуировочный вибростендпозволяет повысить точность градуировкивибропреобразователя путем исключениясоставляющей погрешности, связанной снаклонами поверхности вибростола. Дополнительным преимуществом предлагаемоговибростенда является возможность проведения и контроля балансировки вибростолав статическом режиме, что также снижает погрешность градуировки при задании виб-ростолу колебательных движений. Операция статической балансировки еибростолапроизводится при каждой смене вибропреобразователя Ф о р мул а изобретен ия Электродинамический градуировочный вибростенд. содержащий магнитопровод с обмоткой подмагничивания, вибростол, подвижную катушку, установленную в воздушном зазоре магнитопровода и связанную с вибростолом, задающий генератор, подключеняый к подвижной катушке, и измеритель перемещений вибростола, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности градуировки вибропреобразователя путем исключения погрешности, обусловленной наклонами вибростола, он снабжен тремя измерителями перемещений вибростола,все измерители перемещения установлены на вибростоле в плоскости, перпендикулярной направлению его движения, равноудалены от оси подвижной катушки и размещены на взаимно перпендикулярныхосях, первым и вторым дифференциальными усилителями, входы которых соединены с измерителями перемещений, первым и вторым индикаторами разбаланса Дифференциальных усилителей, входы которых подключены к их выходам., первым и вторым квадраторами, входы которых соединены с выходами первого и второго дифференциальных усилителей. последовательно соединенными первым сумматором,входы которого соединены с выходами первогс и второго квадраторов, масштабирующим усилителем. первым амплитудным детектором, третьим дифференциальным усилителем и делителем. вторым сумматором, входы которого соединены со всеми измерителями перемещений. вторым амплитудным детектором, вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход - с вторым входом делителя, и третьим амплитудным детектором, вход которого предназначен для подключения градуируемого вибропреобразователя. а выход соединен с вторым входом третьего дифференциального усилителя,1651124 Составитель А.ПаникленкоТехред М.Моргентал Корректор Л,Бескид актор Т.Шаго каэ 1979 Тираж 363 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открыти 113035, Москва. Ж, Раувская наб 4/5 при 1 КНТ СССР Проиэводсвенно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10