Цифровой измеритель удара

(23) Приоритет 6 О Й 19/04 3 Ъеудеретеанай кемтет СССР ю делан зееретеннй и еткрытнй(53) УДК 621, .317.7(088.8) Дата опубликования описания 25 08(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УДАРА Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании изделий на ударопрочность, удароустойчивость и приисследовании их на надежность,Известно:устройство для цифровогоизмерения удара, содержащее пьезоэлектрический измерительный преобразователь, усилитель, блок измерения,блок цифровой индикации и блок управления 1.Недостатком устройства является тообстоятельство, что оно не позволяетпроводить измерение основного импульса ударного процесса на шумовом виб 15рационном фоне с достаточной точностью, а также производить с высокойточностью измерения длительности ударного импульса при нулевом уровне ускорения или близком к нему.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является цифровой измеритель удара, содержащий,вибропреобразователь, усилитель, блок управления, блок измерения, блок индикации и внешний синхронизатор, в котором выход вибропреобразователя соединен со входом усилителя, один из выходов которого через блок управления соединен с одним из входов блока измерения, другой вход которого соединен с другим выходом усилителя, выход блока измерения соединен с блоком индикации, а внешний синхронизатор соединен с блоком управления 2Недостатком этого устройства является невозможность выделения и измерения основного импульса ударного процесса с заданной достоверностью на шумовом вибрационном фоне и невозможность измерения длительности ударного импульса при нулевом уровне ускорения без, подключения внешнего синхронизатора, вырабатывающего синхроимпульс, который должкн совпасть с моментом приплода .основного импульса удара с вибропреобразователя и который служит для запуска устройства ы3 8 мерения .основного импульса удара. Од. вако наличие внешнего синхронизатора не устраняет необходимости предварительной настройки момента выработки синхроимпульса путем проб, т.е. необходимо произвести пробные удары и измерения до выявления момента появления основного импульса удара, например, с помощью осциллографа. Кроие того, под действием многократных ударов настройка внешнего синхрониза" тора нарушается и это вызывает необходимость подстройки, в противном случае может произойти потеря информации о характере ударных процессов, в т.ч. и потеря информации об основном импульсе удара,т,е.возникают погрешности в измерении.Цель изобретения - повышение точности измерения устройства.Поставленная пель достигается теи, что в цифровой измеритель удара, содержащий вибропреобраэователь, усилитель, блок управления, блок измерения и блок индикации, е котором выход вибропреобразователя соединен со входом усилителя,.один из выходов которого соединен с однни из входов блока измерения, выход которого соединен с блоком индикации, а другой вход блока иэмеренкя соединен с выходом блока .управления, дополнительно введены блок вреиенной привязки и выделенкя временного интервала импульса удара и узел коммутации, причем один иэ входов блока временной привязки и выделения временного интервала импульса удара соединен с третъии выходом усилителя, второй выход которого соеди" нен со входом узла оииутации, один выход которого соединен со входом блока управления, а другой - с другим входом блока временной привязки и выделения временного интервала им-. пулъса удара. На фиг. 1 изображена блок-схема предложенного устройства на фиг,2 -. , временные диаграимы, характеризующие работу блока вреиенной привязки и выделения временного интервала иипуль-. са удара.Цифровой изиеритель удара состоит из вибропреобразователя 1, усилителя 2, блока 3 управления, блока 4измерения, блока 5 индикации, блока 6 временной привязки и выделение времен ного интервала импульса удара, узла 7 коииутации. 75288Вибропреобразовательсоединенс усилителем 2, имеющим три выхода.Один выход усилителя 2 подключен кблоку 4 измерения, второй - к блоку 3управления через узел 7 коммутации,третий - к блоку 6 временной привязкии выделения временного интервала импульса удара, выход которого подключен между вторым выходом усилителя иблоком Э управления через узел 7 коммутации. Блок 4 измерения соединенс блоком 5 индикации.Устройство работает следующим образом.Измеряемый сигнал с выхода вибропреобразователя 1 поступает на входусилителя 2, где усиливается до величины, необходимой для работы блоков 3,4 и 6. Далее работа осуществляется 20в двух режимах зависящих от величиФны шумового внбрациоиного поля.В режиме измерения сигнала, не искаженного шумовым вибрационным фономили имеющего амплитуду этого фона нижепредела чувствительности блока 4 измерения и блока 3 управления усилен"ный сигнал с первого выхода усилителя поступает иа один из входов блока измерения, а со второго выхода 30усилителя через узел 7 коммутациииа вход блока 3 управления, которыйподготавливает, а затем разрешает измерение сигнала блоку 4. Измеренныепараметры сигнала индкцируются блоком 5, т.е. пиковые значения амплитуды и длителъности удара.При шумовом вибрационном фоне,июеющеи амплитуду выше предела чувствительности блока 4 измерения и блока 3 управления (например прк работе на стендах подьеи платформы которых на заданную высоту падения осу-.ществляется с помощью кулачкового механизма или на стендах электродинамического типа), устройство работаетв режиме, в котором сигнал с третьего.выхода усилителя 2 поступает на входблока 6, где происходит преобразование шумового фона в импульс привязки,с помощью которого. выделяется основной ударный иипльс, поступающий через узел 7 коммутации на вход блока 3 управления. Далее процесс совпадает с предццущим режимом.Полный сигнал положительной поляр-.ности относительно нулевого уровня, поступающий с усилителя 2, изображен на фнг. 2 а. Импульс удара основной, параметры которого подлежат измерению,Формула изобретения 30 5 8752эащтрихован. На фиг. 2 б-д иэобрааенпроцесс, происходящий в блоке 6. Отпоступившего полного сигнала отсекаются импульсы отрицательной полярностиотносительно нулевого уровня. Сигнал(импульсам), необходимому для работылогических схем (фиг. 2 б,в),Затем сигналы по времени до основного импульса удара преобразуются в . 10импульс временной привязки и далеепроисходит выделение временного интервала основного импульса удара(фиг.2 г,д) и далее (фиг, 2 г) происходит измерение самого выделяемого сигнала, 15.. Таким образом, предлоаенное техническое решение.по сравнению с известными позволяет получить возмоаностьизмерения ударных процессов на стендах, имеющих различную конструкци 3 о гопривода платформы без применения внешних приборов, в частности синхронизатора и осциллографа, Прн этом исключается необходимость предварительной настройки на выделение основного. 2импульса.удара, т.е. упрощается процесс настройки измерения и повышаетсяточность выделения этого сигнала. Цифровой измеритель удара, содераащий вибропреобразователь, усилитель, 88 бблок управления, блок измерения иблок индикации, в котором выход вибропреобразователя соединен со входомусилителя, один из выходов которогосоединен с одним из входов блока измерения, выход которого соединен сблоком индикации, а другой выход блока измерения соединен с выходом блока управления, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены блок временной привязкии выделения временного интервала импульса удара и узел коммутации, причем один из входов блока временнойпривязки и выделения временного интервала импульса удара соединен стретьим выходом усилителя, второй выход которого соединен со входом узлакоммутации, один выход которого соединен со входом блока управления, адругой - с другим входом блока временной привязки и выделения временного интервала .импульса удара.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Приборы и системы для измерениявибрации, шума и удара. Справочникпод ред. Клюева В.В. М., "Машиностроение", 1978, с. 424-425.2. Измеритель параметров удараИПУ. Информационньв 1 листок ВИМИ,У 78-1263 (прототип).875288 Фиа КоЦ СостаТехред о ель;Баб орректор М, Пож Т. Кугрыпе ак Заказ 9325"Патент ужгород, ул оектная,илиал ППП Тираж 735 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 33035, Москва Ж, Раушская наб., д. 4/