Устройство для обнаружения виброрезонирующих элементов конструкций и измерения их резонансных частот

,БО А ГОСУДАРСПО ДЕЛ ТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВ ВТОРСНО с недоанса, вто в, яркос элеменЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР, ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙСАНИЕ ИЗО(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯВИБРОРЕЗОНИРУ 1 ОЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ. КОНСТРУКЦИЙ И ИЗМЕРЕНИЯ ИХ РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТ, содержащее источник света, возбудитель колебаний, на котором устанавливается испытываемая конструкция, телевизионную видеокамеру ителевизионный приемник, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения производительности обнаружения виброрезонирующих элементов и измерения резонансных частот, улучшения условийтруда и техники безопасности, оноснабжено последовательно соединенными демодулятором, первый вход которого подключен к выходу телевизионной видеокамеры, первым формирователем измерительных сигналов, селектором импульсов, от элементовпустимым уровнем виброрезонрым формирователем импульсо тного выделения резонирующихтов и блоком согласования, выходкоторого подключен к первому входутелевизионного приемника, а такжеблоком управления, выходы которогосоединены с входом возбудителяколебаний, управляющим входом телевизионного приемника, вторым входомдемодулятора и источником света,линией задержки, включенной междувыходом видеокамеры и вторым входомблока согласования, запоминающимуправляемым частотомером, вход которого подключен.к второму выходу демодулятора, блоком сигнализации иуправления запоминанием частоты,включенным между вторым выходомвторого формирователя импульсов ивторым управляющим входом частотомера, а второй вход селектора соединенс первым выходом демодулятора, второй вход первого формирователя соединен с вторым выходом демодулятора,а третий выход демодулятора соединенс управляющим входом видеокамеры.Устройство работает следующим образом.Испытываемая конструкция 3 устанавливается на возбудитель 2 колебаний и освещается источником 1 света. Электрический сигнал изображения 55 11966Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано в приборостроительной имашиностроительной промышленностипри виброиспытании сложных многоэлементных конструкций.Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение производительности обнаружения виброрезонирующихэлементов и измерения резонансных 10частот, улучшение условий труда итехники безопасности,На фиг.1 представлена структурнаясхема устройства для обнаружения виброрезонирующих элементов конструкцийи измерения резонирующих частот; нафиг.2 - временные диаграммы поясняющие работу устройства.Устройство содержит источник 1света, возбудитель 2 колебаний, накотором устанавливается испытуемаяконструкция 3, последовательно соединенные телевизионную видеокамеру4, демодулятор 5, первый формирователь 6 измерительных сигналов, селектор 7 импульсов от недопустимо резонирующих элементов, второй формирователь 8 импульсов яркостного выделения виброрезонирующих элементов,блок, 9 согласования и телевизионныйприемник 10, а также блок 11 управления, выходы которого соединены свходом возбудителя 2 колебаний, управляющим входом телевизионного приемника 10, и вторым входом демодулятора 5 и источник 1 света, линию3512 задержки, включенную между выходом видеокамеры 4 и вторым входомблока 9 согласования, управляемыйзапоминающий частотомер 13, входкоторого подключен к второму выходу40демодулятора 5, и блок 14 сигнализации, включенный между вторымвыходом второго формирователя 8импульсов и вторым управляющим входом частотомера 13. Первый выходдемодулятора 5 соединен с вторымвходом селектора 7. Второй выходдемодулятора 5 соединен с вторымвходом первого формирователя 6, третий выход демодулятора 5 соединенс управляющим входом видеокамеры 4. 98 2неподвижной конструкции 3 с выхода видеокамеры 4 подается на вход демодулятора 5, в котором сигнал формируется по амплитуде посредством усиления и ограничения и запоминается в блоке памяти (например, видеомагнитофона), входящем в состав демодулятора 5, в виде последовательности 15 импульсов, соответствующих неподвижным элементам конструкции, При возбуждении колебаний конструкции 3 с выхода видеокамеры 4 работа синхронизируется сигналом с демодулятора 5, на входы демодулятора 5 совместно с последовательностью 15 подается последовательность 16 импульсов, фаза которых отличается от фазы первоначально запомненных импульсов при условии синхронизации по строкам обоих сигналов. На первом выходе демодулятор 5 после взаимодействия последовательности 15 и 16 импульсов появляются равные по амплитуде парные импульсы последовательности 17, широтно-модулирован- ные частотой вибрации (при условии что видеокамера 4 сориентирована строчной разверткой вдоль вибросмещения), имеющие длительность, зависящую в любой момент времени (обусловленный квантованием. времени периодом строчной развертки) от мгновенных значений виброперемещения соответствующих им элементов конструкции в тот же момент времени. Время между соседними максимальными по длительности импульсами от одного и того же элемента широтно-модулированного импульсного сигнала равно периоду частоты вибрации. Амплитуды вибрации элементов, преобразованные в эквивалентные величины фазовых отклонений импульсов, после фазоимпульсной демодуляции соответствуют максимальным длительностям широтно-модулированных импульсов, соответствующих одному и тому же элементу.Последовательность 17 импульсов в процессе широтно-импульсной демодуляции в демодуляторе 5 преобразует ся в последовательность 20 электрического сигнала частоты вибрации, который с второго выхода демодулятора 5 подается на частотмер 13 и второй вход первого формирователя б, где пропорционально его амплитуде синхронно с началами импульсов последовательности 17 формируется последовательность 18 измерительных35 импульсов регулируемой длительности, эквивалентной допустимому уровню резонанса, последовательность 17 импульсов подается с первого выхода демодулятора 5 на второй вход селектора 7, на первый вход которого подается с первого выхода формирователя 6 последовательность 18 измеритель" ных импульсов.На выходе селектора 7 формируют ся импульсы последовательности 19, эквивалентные по длительности превышению амплитуды виброперемещения виброрезонирующих. элементов допустимой амплитуды резонансного виброперемещения (задаваемого одинаковой регулиемой длительностью импульсов последовательности 18).Поступая на вход второго формирователя 8 импульсов, они усиливаются и приобретают полярность и амплитуду .необходимые для яркастного выделения виброрезонирующих элементов и управления блоком 14, сигнализации и частотомером 13.25На первый вход частотомера 13 с второго выхода демодулятора 5 подается выделенный из видеосигнала изображения вибрирующей конструкции сигнал частоты вибрации (последователвность 20).30Импульсы с первого выхода второго формирователя 8 поступают на вход блока 14 сигнализации, который включает звуковую и световую сигнализацию при наличии виброрезонирующих элементов на данной частоте и выдает сигнал на второй вход частотомера 13 для измерения и запоминания резонансных частот только во время присутствия на входе частотомера импуль сов, соответствующих виброрезонирующим элементам,что позволяет измерять и регистрировать резонансные частоты при измерении частоты источника вибрации. 45Со второго выхода формирователя 8 импульсы поступают на первый вход блока 9 согласования, где накладываются на видеосигнал, поступающий на второй вход от видеокамеры 4 через линию 12 переменной задержки, позволяющую скомпенсировать задержку импульсов яркостного вьщелеКия, приобретенную в измерительном канале устройства. Видеосигнал с выхода блока 9 согласования подается на телевизионный приемник 10, на экране которого восстанавливается. в изображение исследуемой конструкции, на котором виброрезонирующие элементы вьщеляются черным или белым цветом в зависимости от полярности импульсов яркостного выделения по отношению к видеосигналу;Блок 11 управления задает режим и частоту работу возбудителя 2 колебаний, обеспечивает. синхронную работу телевизионной видеокамеры 4, телевизионного приемника 10, демодулятора 5 и источника 1 света.Использование предлагаемого устройства позволяет значительно повысить производительность и снизить трудоемкость обнаружения виброрезонирующих элементов конструкции и измерения резонансных частот заЪсчет быстроты выделения из большого массива . электрических сигналов телевизионного изображения вибрирующей конструкции импульсов от виброрезонирующих используемых для вьщеления соответствующих им виброрезонирующих элементов на экране телевизионного приемника при восстановлении изображения конструкции, а также за счет автоматизации уп. - равления процессом обнаружения виброрезонирующих элементов и измерения резонансных частот.Предлагаемое устройство позволяет улучшить условия труда и техники безопасности за счет возможности удаления измерительных блоков (и оператора) за пределы помещения с вибрацией при соединении их с телевизионной видеокамерой кабелем.аказ лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,16О 55/39 Т ИИНИ Государпо делам и 13035, Москв Подписноеитета СССРоткрытийская наб., д. 4/5 ираж 533ственного козобретений иа, Ж, Раущ