Устройство для резонансных виброиспытаний изделий

(72) Авторы изобретения Заявител ский ордена Ленина электроте им. В,И, Ульянова (Ленина ен 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗОНАНСНЫХ ВИБРОИСПЫТАИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к испы тельной технике и может быть пр назначено для резонансных вибро пытаний изделий.Известно устройство для резо ных виброиспытаний иэделий, сод щее задающий генератор с элемен регулировки частоты, последоват соединенные усилитель мощности будитель колебаний, вибродатчик танавливаемый на испытуемом изд выход которого через коммутатор ключен к входу фазового детекто второй вход которого подключен ходу задающего генератора 13. т д ансе о льно в уселии,подра,к вытва аба ко про- ансной и ени устНедостатком этого устройс ляется возможность ложных ср ваний при возбуждении изгибн баний, при которых колебания сходят не на требуемой резо частоте, а на смежной.Наиболее близким к изобре технической сущности являетс ройство для резонансных виброиспытаний изделий, содержащее последовательно соединенные задающий генератор с элементом регулировки частоты,усилитель мощности и возбудитель колебаний, вибродатчик, устанавливаемый на испытуемом изделии, контур автоподстройки частоты, выполненный сдвумя параллельно подключенными квибродатчику цепями, первая из которых включает фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходомзадающего генератора, а выход - свходом элемента регулировки частоты,и первый элемент сравнения с подключенным к его второму входу источником опорного напряжения, а втораяцепь включает второй элемент сравнения с подключенным к его второму входу вторым источником опорного напря"жения, а вторая цепь включает второй элемент сравнения с подключеннымк его второму входу вторым источником опорного напряжения, и ключ, вы3 945707 4 ход которого соединен с входом эле- последовательно соединенные первый мента регулировки частоты. элемент 9 сравнения, входы которогоУстройство позволяет проводить подключены к выходу фазового детеквиброиспытания изделий с многоре- тора 1 и первому источнику опорного зонансной характеристикой. Работанапряжения (не обозначен), блок 10 устройства предусматривает режим совпадения, счетчик 11 периодов ко"грубой" настройки с помощью цепи . лебаний, подключенный также к выходу слежения за требуемой частотной областью, в пределах которой работает задающего генератора 3, блок 12 задержки, триггер 13 и ключ 14, выход цепь "тонкой" регулировки по фазово о которого подключен к входу элеменму критерию резонанса. Устройство та 2 регулировки частоты, причем исключает возможность перехода на выход усилителя 8 через последовачастоту близлежащего резонанса Г 21, тельно соединенные амплитудный деОднако в устройстве не предусмот- тектор 15 и второй элемент 16 сраврена возможность быстрого изменения 15 нения, к второму входу которого частоты при переходе от одного ре- подключен второй источник опорного зонанса к другому, а также автомати- напряжения (не обозначен), подключеский переход на другую резонанс- чен к второму входу блока 10 совпаную частоту после отработки требуе- дения, коммутатор 17, служащий для мого числа циклов на одной частоте. щ подключения генератора 3 к второмуУказанные факторы снижают произ- входу фазового детектора 1 неповодительность виброиспытаний. средственно и через инвертор 18. УпЦелью изобретения является повы- равляющий вход коммутатора 17 чешение производительности виброиспы- рез проажуточный каскад 19 подклютаний. 25 чен к выходу триггера 13.Указанная цель достигается тем, Последовательно соединенные фазочто устройство снабжено последова- вый детектор 1, выход которого подтельно соединенными блоком совпаде- ключен также к элементу 2 регулировния, входы которого подключены к вы- ки частоты, первый элемент 9 сравневторую цепь на входе второго элемен- опорного напряжения, Обе цепи входят та сравнения, коммутатором, служащим в контур автоподстройки частоты задля подключения выхода задающего дающего генератора 3генератора к второму входу фазовогодетектора непосредственно или через Устройство работает следующим об 4 Оинвертор, управляющий вход коммута- разом,тора подключен к выходу триггера, При включении устройства триггер а выход задающего генератора подклю устанавливается в нуль. Этому сочен также к входу счетчика периодов стоянию триггера 13 соответствует колебани" нулевой сигнал на выходе ключа 14 и коле аний.управляющее напряжение на выходеНа фиг, 1 представлена блок-схема согласующего каскада 19, при котором устройства; на фиг, 2 - фазочастот- коммутатор 17 соединяет второй вход ные характеристики испытуемых изде- фазового детектора 1 с выходом запалий, дающего генератора 3. Генератор 3 выУстройство содержит последователь- работает сигнал, частота которого50но соединенные фазовый детектор 1, определяется начальной уставкой элемент 2 регулировки частоты, за- и величиной сигнала, поступающего дающий генератор 3, усилитель 4 мощ- с выхода элемента 2 регулировки часности и возбудитель 5 колебайий таты. Выходной сигнал генератора 3 вибродатчик 6, устанавливаемый наусиливается усилителем 4 мощности испытуемом изделии 7, согласующий и через возбудитель 5 колебаний возусилитель 8, выход которого подклю- буждает колебания испытуемого издечен к входу фазового детектора 1, лия 7. С выхода вибродатчика 6 сигходам элементов сравнения, счетчи- зо ния с подключенным к нему источникомком периодов колебаний, выход которо- опорного напряжения образуют первуюго подключен к его входу сброса, цепь автоподстройки частоты. Втораяблоком задержки и триггером, выход цепь включает амплитудный детектор 15,которого подключен к входу ключа, второй элемент 16 сравнения с подамплитудным детектором, включенным воз ключенным к нему вторым источником5 9457 нал, пропорциональный скорости изделия 7, через согласующий усилитель 8 поступает на первый вход фазового детектора 1. На выходе фазового детектора 1 образуется сигнал, пропорциональный по величине разности фаз сигналов, поступающих на входы фазового детектораПодача выходного сигнала фазового детектора 1 на управляющий вход зле мента 2 регулировки частоты приводит к нарастанию сигнала на его выходе. При этом начинает увеличиваться частота генератора 3. При приближении к резонансной частоте м. уменьша з ется фазовый сдвиг между сигналами на входе Фазового детектора 1, При приближении к резонансной частоте увеличивается также амплитуда колебаний испытуемого изделия 7. Поэтому при превышении опорного напряжения, подаваемого на вход второго элемента 16 сравнения, на его выходе формируется уровень логической единицы, который подается на один из входов блока 10 совпадения. Около резонансной частоты, когда сигнал на выходе фазового детектора 1 оказывается меньше заданного сигнала ошибки, срабатывает первый блок 9 сравнения, и уровень логической единицы прикладывается к второму входу блока 10 совпадения, На выходе блока 10 Формируется сигнал, устанавливающий такой коэффициент деления счетчика35 11, при котором сигнал на выходе счетчика 11 формируется по прошествию заданного числа периодов колебаний испытуемого изделия на резонансной частоте ц, т,е. по прошествию цикла работы йа этой частоте. Сигнал с выхода счетчика 11 может быть использован для запуска электронносцетного частотомера, измеряющего резонансные частоты объекта. щей резонансной частоты испытуемогоиэделия 7. Такие режимы необходимыкак для обеспечения точных замеровзначений резонансных частот, так идля проведения программных испытанийисследуемых иэделий. 50 Формула изобретения Переход к режиму настройки на следующую резонансную частоту испытуемого иэделия происходит через интервал времени, необходимый для измерения значения предыдущей частоты, Необходимую временную задержку вносит блок 12 задержки, При появлении логической единицы на выходе блока 10 триггер 13 также устанавливается в единичное состояние. В результате переклочается ключ 14, и к входу элемента 2 регулировки частоты прикладывается напряжение,07 6 которое обеспечивает быстрое приращение частоты генератора 3. Одновременно выходным сигналом триггера 13 переключается согласующий каскад 19, и коммутатор 17 подсоединяет к второму входу фазового детектора 1 выход инвертора 18, В устройстве начинается процесс автоподстройки, который для объекта с фазочастотной характеристикой (фиг. 2 а ) закончится на резонансной частоте и)Если испытуемый объект имеет фазочастотную характеристику (фиг.2,6 ), то вблизи частоты и), на выходе первого блока 9 сравнейия Формируется уровень логической единицы, а на выходе второго элемента 16 сравнения нулевой уровень, так как амплитуда колебаний испытуемого изделия 7 вблизи частоты Юменьше заданного порога срабатывания второго элемента 16 сравнения. Укаэанная совокупность сигналов, поступающих на входы блока 10, обеспечивает появление выходного сигнала блока 10который устанавливает минимально возможный коэффициент деления счетчика 11, равный, например, четырем или десяти. Поэтому время работы на частоте ш оказывается равным лишь четырем или десяти периодам колебаний, после чего происходит переход. к режиму настройки на резонансную частоту и 3. Цикл работы вблизи частоты Ю не является рабочим, поэтому на выходе счетчика 11 не Формируется сигнал, который может быть использован для запуска частотомера.Таким образом, устройство обеспечивает режим последовательной настройки на резонансные частоты испытуемого изделия. Переход к настройкена последующую смежную частоту возможен лишь после цикла работы. устройства при сигнале с генератора 3 счастотой, равной значению предыдуУстройство для резонансных виброиспытаний изделий, содержащее после довательно соединенные задающий генератор с элементом регулировки частоты, усилитель мощности и возбудитель колебаний, вибродатчик, устанавливаемый на испытуемом изделии,контур автоподстройки частоты, выполненный с двумя параллельно подключенными к вибродатчику цепями,первая из которых включает фазовыйдетектор, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора,а выход - с входом элемента регулировки частоты, и первый элементсравнения с подключенным к его второму входу источником опорного напря зжения, а вторая цепь включает второйэлемент сравнения с подключеннымк его второму входу вторым источником опорного напряжения и ключ, выходкоторого соединен с входом элемента щрегулировки частоты, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности виброис"пытаний, оно снабжено последовательносоединенными блоком совпадения, вхо 07 8ды которого подключены к выходам элементов сравнения, счетчиком периодов колебаний, выход которого подключен к его входу сброса, блоком задержки и триггером, выход которого подключен к входу ключа, амплитудным детектором, включенным во вторую цепь на входе второго элемента сравнения, коммутатором, служащим для подключения выхода задающего генератора к второму входу фазового детектора непосредственно или через инвертор, управляющий вход коммутатора подключен к выходу триггера, а выход задающего генератора подключен также к входу счетчика периодов колебаний.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРФЮ 596848, кл. С 01 М 7IОО, 19782. Авторское свидетельство СССРпо заявке Я 2064924/25-28,кл. С ОГ И 7/00, 1974 (прототип).945707 ь А. КаратышНадь остави ехред М орректор 0 Бигак Редактор Н. Лазаре каз 5318/6 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 887 8 НИИПИ Госуд по делам и 13035, Москва-35, Раушс Подписное омитета СССР крыти й я наб., д, 4/5