Устройство для измерения коэффициента детонации

(ГОСПАТЕНТ СССР) САНИЕ ИЗОБ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательский институт электромеханических приборов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ДЕТОНАЦИИ(57) Изобретение относится к приборостроению, а именно к записывающей и звуковоспроизводящей технике, и может быть Изобретение относится к области приборостроения, а именно к записывающей и звуковоспроизводящей технике, и может быть использовано для контроля параметров кинематических систем записи и воспроизведения.Известно устройство и способ йзмерения коэффициента детонации по ГОСТ 11948-78, содержащее во входной части аттенюатор и амплитудный усилитель-ограничительь.Недостатком известного устройства является то, что применяемые во входной части традиционные аттенюатор и усилитель-ограничитель не устраняют дополнительных погрешностей измерения коэффициента детонации, появляющихся за счет паразитной амплитудной модуляции (ПАМ) и за счет различной величины напряжения измерительного сигнала, подаваемого на вход детонометра в пределах от 10 МВ до 5 В. использовано для контроля параметров кинематических систем записи и воспроизведения. Цель изобретения - уменьшение погрешности измерения. Устройство для измерения коэффициента детонации содержит формирователь измерительного сигнала, частотный демодулятор, взвешивающий фильтр, кваэипиковый двухполупериодный детектор, блок амплитудного демпфирования, сумматор, индикатор. Формирователь измерительного сигнала выполнен в виде согласующего усилителя, блока автоматической регулировки усиления и формирователя прямоугольных импульсов. 3 ил. Известно устрэффициента детолятор и взвешикоторого соединерез два дифферетри интегрирующматора соединенром,Недостатком прототипа является применение во входном устройстве традиционных аттенюатора и амплитудного усилителя - ограничителя, не исключающих дополнительной погрешности измерения коэффициента детонации, появляющихся за счет ПАМ.Целью изобретения является уменьшение погрешности измерения,Цель достигается тем, что в устройство для измерения коэффициента детонации; содержащее последовательно соединенные входную шину, формирователь измерительного сигнала, частотный демодулятор, вэвеойство для измерения конации, частотный демодувающий фильтр, выход н с входом сумматора ченцирующих усилителя и ие цепочки, а выход сумсо стрелочным индикато 1778789ограничения измерительного сигнала, которая уменьшает погрешность измерения ко 40 45 50 шивающий фильтр, квазипиковый двухполупериодный детектор, подключенный соответствующими выходами непосредственно и через блок амплитудного демпфирования в виде параллельно включенных цепей из дифференциального усилителя, диода и интегрирующей цепи, входом соединенной с выходами диодов двух цепей, к соответствующим входам сумматора, выход которого подключен к входу индикатора, введены переключатель и шина напряжения смещения, а формирователь измерительного сигнала выполнен в виде последовательно соединенных согласующего усилителя, вход которого является входом формирователя измерительного сигнала блока автоматической регулировки усилителя и формирователя прямоугольных импульсов, управляющий вход которого соединен с шиной напряжения смещения, а выход является выходом формирователя измерительного сигнала, при этом выход частотного демодулятора соединен с входом взвешивающего фильтра через переключатель, другой вход которого подключен к выходу взвешивающего фильтра.Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что взамен аттенюатора и традиционного усилителя - ограничителя установлены согласующий усилитель, автоматическое регулирование усилителя (АРУ) и усилитель - формирователь с внешней регулировкой начальной точкой срабатывания эффи циента колебания скорости и детонации на высокочувствительных пределах измерения 0,03 и 0,1 , возникающих за счет наличия ПАМ в измерительном сигнале,Необходимость во введении предлагаемых изменений обосновывается следующим образом,В . обычных усилителях-ограничителях (компараторах) существуют различные смещения начальной точки срабатывания (начало ограничения), обусловленные конечнымзначением коэффициента усиления начальными смещениями, введением гистерезисадля устойчивой работы усилителя,На Фиг.1, 2 графическипоказано, каким образом за счет смещения начальной точки срабатывания возникает фазовый сдвиг при наличии ПАМ, порождающий паразитную частотную модуляцию(ПЧМ), которая вызывает погрешность измерения коэффициента колебания скорости ленты и коэффициента детонации. 5 10 15 20 25 30 Аналитически значение Ьу,2 можно определить выражениемЬЩ 1,2 =агсзп О -Осмщ 1,2где Ь 1,2 - фазовый сдвиг за счет наличия ПАМ в измерительном сигнале, угловые градусы;Осм - напряжение смещения нуля в ОУ, МВ;012 - амплитудное значение измерительного сигнала с учетом ПАМ, МВ.Можно, например, определить для требований ГОСТ 11948-78, устанавливающего для детонометров дополнительную погрешность измерения коэффициента детонации +15 при наличии в измерительном сигнале ПАМ 30 ф 6, какое значение принимает Ьр 1,2 на усилителе-ограничителе, выполненном на ОУ типа К 544 УД 1, у которого Осм 30 МВ. При этом 012 измеряется в пределах от 10 до 7 В, что составляет 300(0 ПАМ.Следовательно30Ьф 1 агсзи 110000 = 0Ьу 2 = агсз 1 п - = 0,25307000ЬР 1,2 = Ьди - ЬР 1 =0,25 О,17 =0,08 Учитывая, что на пределе измерения детонометра 0,0306 в точке 0,0106 ( Ь 1 = 0,315 Гц) фазовый сдвиг Ьу = 0,3 (см. Фиг.2). поэтому можно определить погрешность для этой точки шкалы при Ь р 1,2 = 0,08 по ФормулеЬрф,2100 0,08100Р 03фИз формулы видно, что только за счет лишь паразитной ЧМ в точке шкалы 0,010 погрешность измерения коэффициента детонации составляет не менее 26,60 при требовании ГОСТ 11948-78 не более 15 .Экспериментально установлено, что без предлагаемого устройства нет возможности выполнить требования ГОСТ 11948- 28 на пределах шкалы 0,03 и 0,1.Предлагаемое устройство, заменяющее аттенюатор и обычный усилитель-ограничитель на согласующий усилитель, АРУ и усилитель-Формирователь с внешней регулировкой начальной точки срабатывания ограничения позволяет уменьшить или исключить паразитную ЧМ и уменьшить погрешность измерения коэффициента колебания скорости и детонации на вцсокочувствительных пределах шкалы детонометра. Таким образом, заявляемое устройство отвечает критерию изобретения "новизна". Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в5 10 15 20 30 35 40 45 данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".На фиг,3 приведена блок - схема устройства, реализующая предлагаемое устройство,Устройство для измерения коэффициента детонации содержит последовательно соединенные блоки; входное устройство 1, включающее в себя согласующий усилитель 2, АРУ 3, усилитель - формирователь прямоугольных импульсов с регулируемой начальной точкой срабатывания 4, ЧМ демодулятор 5, взвешивающий фильтр б, применяемый для измерения коэффициента детонации, когда переключатель П в полокении а и в положении б при измерении коэффициента колебания скорости, квазипиковый детектор 7, амплитудный демпфер 8, сумматор 9, стрелочный индикатор 10.Устройство работает следующим образом.На вход устройства поступает измерительный сигнал с величиной напряжения от 10 М В до 5 В. На входе блока АРУ амплитуда измерительного сигнала приводится к выбранному уровню, равному примерно 10 В. В блоке усилителя - формирователя измерительный сигнал преобразуется из синусоидальной формы в форму прямоугольного типа. При этом на один из входов усилителя - формирователя подается напряжение смещения с целью экспериментального выбора в нем рабочей точки, при которой компенсируется (минимизируется) паразитное напряжение смещения и формируются симметричные полуволны измерительного сигнала, способствующие уменьшению погрешности измерения коэффициента колебания скорости и детонации. Начальная точка ограничения экспериментально выбирается для одного масштаба напряжения, Поэтому на вход усилителя - ограничителя необходимо подавать напряжение выбранного масштаба. Эту функцию выполняет АРУ с пределами регулирования, обусловленными измерениями уровня входного сигнала от 10 МВ до 5 В. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения при наличии паразитной амплитудной модуляции в измерительном сигнале на высокочувствительных пределах измерения детонометра и повысить точность измерения при подаче детонометра величин напряжения малых значений, начиная с 10 МВ вместо требуемых по ГОСТ 11948-78 от 100 МВ. Формула изобретения Устройство для измерения коэффициента детонации, содержащее последовательно соединенные входную шину, формирователь измерительного сигнала, частотный демодулятор, взвешивающий фильтр, кваэипиковый двухполупериодный детектор, подключенный соответствующими выходами непосредственно и через блок амплитудного демпфирования в виде параллельно включенных цепей иэ дифференциального усилителя, диода и интегрирующей цепи, входом соединенной с выходами диодов двух цепей, к соответствующим входам сумматора,. выход которого подключен к входу индикатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения, введены переключатель и шина напряжения смещения, а формирователь измерительного сигнала выполнен в виде последовательно соединенных согласующего усилителя, вход которого является входом формирователя измерительного сигнала, блока автоматической регулировки усиления и формирователя прямоугольных импульсов, управляющий вход которого соединен с шиной напряжения смещения, а выход является выходом формирователя измерительного сигнала, при этом выход частотного демодулятора соединен с входом взвешивающего фильтра через переключатель, другой вход которого подключен к выходу взвешивающего фильтра, 17787891778789 ехв 8, шина 1 О Ии Составитель В. БахмачукРедактор Т. Полионова Техред М.Моргентал рект л Заказ 4195 Тираж П ВНИИПИ Государственного комитета по изобретения 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4одписноем и открытиям при ГКНТ ССС зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10