Анализатор спектра вибраций

ц 546827 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(22) Заявлен 1) М. Кл,"- С 01 К 2316 вки Ъ"е с присоединением Гасударственный комите света Министров СССР(088,8) лам изобретени открытий а опубликования описания 28.03.77 Авторы Г, И. Розман И. Минцерис, Г, С, Жаунеров, Л,и В. А. КрищюкайтисЭкспериментального научно-исстута металлорежущих станков зобретения(71) Заявитель Ви скии фили иновательског 54) АНАЛИЗАТО ЦИЙ РА виброизмерительпользовано в устинамических хастанков.торый содержитсмеситель, узкоинтегратор, ос, генератор кача, дифференцирумматор 11.заторе при более еделенных резо- водить анализ в зоне, однако неон полностью уктп диаграммной ем секторе элекгоризонтали, т. е.б исследуемого оцесс изменения ется вручную пуя горизонтальнотом значительно готовку измереительность труда.ни анализа прела вибраций снабнапряжения, зао пределов измелем треугольных Изобретение относится к ной технике и может быть ис ройствах для определения д рактеристик металлорежущих Известен анализатор, ко входной каскад, панорамный полосный фильтр, детектор циллографический индикатор ющейся частоты (гетеродин) ющий каскад, инвертор и су Однако в известном анали детальном исследовании опр нансных пиков требуется про более узком частотном диапа обходимо, чтобы этот диапаз ладывался на активной час бумаги самописца или рабоч тронно-лучевой трубки по требуется изменять масшта диапазона частот. Этот пр масштаба обычно осуществля тем регулировки расширител го канала самописца, при э увеличивается время на под ний, что уменьшает производ С целью сокращения време лагаемый анализатор спектр жен источником постоянного датчиком верхнего и нижнег ряемой частоты, формироватеимпульсов, фильтром нижних частот, преобразователем частота - напряжение, дополнительным смесителем и генератором фиксированной частоты, подключенным одновременно 5 к формирователю треугольных импульсов идополнительному смесителю, второй вход которого соединен с генератором, а выход - с последовательно соединенными фильтром нпжнпх частот, преобразователем напряжение - 10 частота п сумматором, выход которого связан через триггер и интегратор с входом блока управления частотой гетеродина, а два других входа сумматора подключены соответственно к выходам задатчиков верхнего и ниж него пределов измеряемой частоты, прп этомвход задатчика верхнего предела измеряемой частоты связан с выходом формирователя треугольных импульсов и через инвертор - с входом задатчпка нижнего предела измеряе мой частоты, другой вход которого подключенк источнику постоянного напряжения.На фиг. 1 представлена блок-схема анализатора; на фиг. 2 - эпюры напряжений на выходе отдельных элементов устройства.25 Анализатор спектра вибраций содержитвибродатчик 1, панорамный смесптель 2, селективный фильтр 3, детектор 4, регистрирующий блок 5, гетеродин 6, дополнительный смеситель 7, фильтр 8 нижних частот, преобра зователь 9 частота - напряжение, генератор 1055 60 65 фиксированной частоты, формирователь 11 треугольных импульсов, сумматор 12, триггер 13, интегратор 14, блок 15 управлепгя пгстотой гетеродииа, инвертор 1 б, задатчик 17 верхнего предела исследуемой частоты, источник 18 посонноо нагряжсгггя и задатчпг; 19 нижнего предела исследуемой частоты.Анализатор раоотает следу югцилг ооразом.Вибрацгюнный сигнал с вибродатчпка 1, установленного иа исследуемом объекте, поступает на панорамный смеситель 2 и с по;, огцью гетеродина б спектр исследуемого сигнала последовательно перемешается по частоте через селекторный фильтр 3, выходной сигнал с которого детектируется детектором 4 и поступает на вертикальный канал регистрируюгцего блока 5. Сигнал гетеродина б поступает и на дополнительный смеситель 7, куда также поступает напряжение генератора 10 фиксированной частоты, совпадающей с резонансной частотой селективного фильтра 3. На выходе смесителя 7 образуются суммарная и разностная частоты, после фильтрации в фильтре 8 нижних частот разностная частота прямо пропорционально преобразуется в преобразователе 9 в напряжение. Разностная частота равна в каждый данный момент времени гармонике исследуемого сггектра вибросигнала.При плавной перестройке гетеродига б напряжение с выхода преобразователя 9 поступает на первый вход сумматора 12, Синусоидальное напряжение генератора 10 фиксированной частоты формируется в послсдовательность треугольных импульсов форыирогзателем 11. Эти треугольные импульсы поступают на задатчик 17 верхнего предела исследуемой частоты, представляющий собой масштабный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, иа выходе которого амгглитуда треугольных импульсов изменяется в соответствии с задаваемым верхним пределом исследуемой частоты (фиг. 2,а), причем эта амплитуда Ь, равна напряжению преобразователя 9 частота в напряжен на частоте верхнего предела. Треугольные импульсы поступают на второй вход сумматора 12.На вход задатчика 19 нижнего предела частоты, представляющего собой также масштабный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, поступает постоянное напряжение источника 18 и инвертировапные инвертором 1 б треугольные импульсы, причем величина постоянного напряжения на входе задатчика 19 равна амплитуде инвертированных треугольных импульсов,На выходе задатчика 19 нижнего предела исследуемой частоты в соответствии с задаваемым нижним пределом частоты изменяется величина постоянного напряжения У, вместе с ней также изменяется амплитуда инвертированных треугольных импульсов (фиг. 2, в), причем величина постоянного напряжения (; равная ей амплитуда инвертированных треугольных импульсов) равна напряжению преобразователя 9 частота - напряжение на ча 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 стоте никггего предела. Эти импульсы вместе с постоянным напряжением поступают на третий вход сумматора 12 и суммиру;отся в ием с нап 1)яжегггсг, проггорциона;гьпым гсследуемой частоте с вьгхода преобразователя 9; суммарное напряжение (фгг. 2,Г) с выхода сумматора 12 наступает на триггер 13, в котором при переходе через нуль фо;вгируготся импульсы, модули рова ннь:с по длительности (фпг. 2,6). Эти импульсы усредняются в интеграторе 14 и в виде г остоягггкго г апряжеиия (фиг, 2,в), пропорционально:о исследуемой частоте в пределах задавас.,гого диапазона и производяшего развертку пера, поступают на горизонтальный канал регистриругощего устройства 5.Кроые того, сигнал с интегратора 14 подведен к блоку 15 управления частотой гетеро- дина.Так как широтно-модулированные импульсы на выходе триггера 13 имеют постоянную амплитуду, то усредненное напряжение с выхода интегратора 14 пропорционально длительности импульса. Эти импульсы имеют место лишь тогда, когда изменение напряжения с выхода преобразователя 9 происходит в рамках от уровня, соответствующего нижнему пределу Удо уровня, соответствующего верхнему пределу У, т. е. в пределах напряжений заданного диапазона частот ЛСг = У, - У, при этом длительность импульсов может изменяться независимо от величины выбранного диапазона всегда в известных пределах от 0 до Т, равного периоду треугольных импульсов, что означает возможное изменение напряжения, подводимого к горизонтальному каналу рсгистрпруюгцего устройства от нуля до фиксированной величины, т. е. развертка осугцествляется всегда в определенных границах,Таким образом, автоматически полностью автоматизируется изменение масштаба исследуемого диапазона частот, что суп;ественно сокраигает время, необходп ое для подготовки к измерениям, упрощает сам гпроцесс измерения,позволяя прп задаваемых малых диапазонах более детально исследовать резонансные пики путем их автоматической растяжки на всю рабочую зону регистрирующего блока,Формла изооретенияЛцаггизатор спектра вибраций, содержащий гетеродин, связанный с блоком управления частотой гетеродина и первым входом панорамного смесителя, сумматор, инвертор, триггер, интегратор, подключенный к выходу регистрирующего блока, и вибродатчик, подключенный ко второму входу панорамного смесителя, выход которого связан с последовательно соединенными селективным фильтром, детектором и регпстрируюгцим блоком, о т л ич а ю гц и й с я тем, что, с целью сокращения времени анализа, он снабжен источником постоянного напряжения, задатчиками верхнего и нижнего предела измеряемой частоты, формировйтелем треуолнх импульсов, фильтром нижних ч 2 стот, преоор 2 зОВатслех 1 ч 2 стоТа - Нап Я 1 КСПИЕ, ДОПОЛНТЕЛЬНЫМИ СМЕСИТЕ- лем, и генератором фиксированной частоты, подк Очеиных одновременно к формироватеЛ 10 трсуго.1 ьных и 1 пульсов и дополнителы 10 ху СМЕСИТЕЛЮ, ВТорой ВХОД КОТОООГО СОЕДИНЕН С Гетеродином 2 Выход - с последОВательно соединенны.ш фильтром нижних частот, пре 02 зэзйтс. :, 1 астота - пйпряжРниР и сл 1- матором, выход которого связан через тригге; и интегратор с входом блока управления чйсОтой гетеродина, й дВй других входй сух 1 матора подключены соответственно к выходам задатчиков верхнего и нижнего предела измеряемой частоты, при этом вход задатчика верхнего предела измеряемой частоты связан 5 с выходом формирователя треугольных импульсов и через инвертор - с входом задатчика нижнего предела измеряемой частоты, другой вход которого подключен к источнику постоянного напряжения.10 Источник информации, принятый во винание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР М 454499Корректор 3. Тарасова Редактор Л, Попова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 434/10 Изд,204 Тираж 1054 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 5 К, Раушская наб., д. 4/5