Устройство для испытаний изделий на резонансной частоте

СОЮЭ СОВЕТСКИСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 1 1)4(51) СО 1 М 7/00(9) ПИС ИЯ ЕЛЬСТВУ К АВТОРСН ВИД ции вых торой соедиого элемента,рой соединеоров и выход дифф р ци у которого сче с выходом схе ный вход подкл ного элемента,в заданный дна нанснвщ частот ходу триггера. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Ленинградский ордена Ленинаэлектротехнический институтим. В.И. Ульянова (Ленина)(56) 1. Никитин К, Ус 1 тановка килогерцового диапазона для автоматического измерения внутреннего трения и модуля Юнга. - "Заводская.лаборатория", 1982, т. 48 В 5,с. 76-49,.2. Авторское свидетельство СССРВ 894392, кл. С 01 М 7/00, 1981..(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙизДелИЙ ИА Резонлнсной чАстотк,.у которого одна диагональ включена,между выходом нелинейного элементаи входом интегратора, а другая диа" гональ подключена к выходам преобразователя напряжения в разнонаправленные токи, вход которого присоединен к выходу источника питающего напряжения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с,целью автоматизаиспытаний, в том числе в поле- .условиях, .путем обеспечения цопускового контроля по значениям частот резонансных колебаний испы-туемых иэделий, в устройство введены два компаратора, первые входы которых соединены с выходом интегра.тора, а вторые входы соединены с вторым и третьим выходами источника питающего напряжения, дифференцирующая цепь, вход кнен с выходом нелинейнсхема И-НЕ, входы котны с выходами компараом е ен ей рующ цепи, триггер,тный вход соединен мы И-НЕ, а установоч" ючен к выходу нелинейиндикатор попадания назон значений резо" "1158882 1Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля качества изделий или определения характеристик изделий по значениям частот их ре зонансных колебаний.Известна установка килогерцевого диапазона для автоматического измерения логарифмического декремента и модуля Юнга в образцах ци линдрической формы при возбужденииР в них резонансных изгибных колебанийфосновного тона, состоящая из усилителя, блока автоматической регулировки усиления, возбуждающего И и приемного электромагнитных преоб". разователей, дискриминатора, частотомера, осциллографа, измерительного усилителя, самописца и стрелочного индикатора измеряемой амплиту- щ ды 1.11 .Недостаток установки заключается в сравнительной сложности, позволяющей применять ее лишь для лабораторных испытаний. 25Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являетсяустройство для испытаний изделий на резонансной частоте, содержащее выходной электромеханический преобразователь, входной мехаоэлектрический преобразователь, нелинейный элемент, интегратор и реверсивный мостовой переключатель, у которого одна диагональ включена между выходом нелинейного элемента и входом35 интегратора, а другая диагональ подключена к выходам преобразователя напряжения в разнонаправленные токи, вход которого присоединен к выходу источника питающего напряжения 23 .Недостатком данного устройства является то, что о попадании значений частоты в заданные границы оператор может судить в результате сопоставления измеряемых частиц с заданными граничными, вследствие чего снижается достоверность контроля.и затрудняется автоматизация испытаний, в том числе в полевых условиях,Цель изобретения - автоматизация испытаний, в том числе в полевых условиях, путем обеЧпечения дапус кового контроля по значениям частот резонансных колебаний испытуемых изделий. 2Указанная цель достигается тем, что в устройство для испытаний изделий на резонансной частоте, содержащее выходной электромеханический преобразователь, входной механоэлектрический преобразователь, нелинейный элемент, интегратор и реверсивный мостовой переключатель, у которого одна диагональ включена между выходом нелинейного элементаи входом интегратора, а другая диагональ подключена к выходам преобразователя напряжения в разнонаправленные токи, вход. которого присоединен к выходу источника питающего напряжения, введены два компа-; ратора, первые входы которых соединены с выходом интегратора, а вторые входы соединены с вторым и третьим выходами источника питающего напряжения, дифференцирующая цепь, вход которой соединен с выходом нелинейного элемента, схема И-НЕ, входы которой соединены с выходами компараторов и выходом,дифференцирующей цепи, триггер, у которого счетный вход соединен с выходом схемы И-НЕ, а установочный вход подключен к выходу нелинейного элемен- та, индикатор попадания в заданный диапазон значений резонансных частот, подключенный к выходу триггераНа Фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работу отдельных блоков устройства. Устройство для испытаний изделий на резонансной частоте содержитвыходной электромеханический преобразователь 1, входной механоэлектрический преобразователь 2, нелинейный элемент 3 с релейной характееристикай, интегратор:4, реверсивныймостовой переключатель 5, у которого одна диагональ. включена междувыходом нелинейного элемента 3 ивходом интегратора 4. а другая диа -гональ подключена к выходам преобразователя 6 напряжения в разнонаправленные токи, который присоединенк выходу источника 7 пйтающего напряжения, два компаратора 8 и 9, первые входы которых соединены с выходом интегратора 4, а вторые входысоединены с вторым и третьим выходами источника 7 питающего напряжефой контроль по значениям резонансых частот основного тона испытуемых изделий. Например, требуетсятсортировать изделие, у которогоказанные частоты отличаются не боее на 220% от значения Г . В этомлучае к входу первого компаратораприкладывается напряжение Ц(1-0,20) П 1, а к входу компараора 9 - напряжение Пь = (1 +0,20) П . Если у испытуемых иэелий резонансные частоты основноо тона не отличаются более чем на20% от значения й, то, следоваельно, амплитуда Ы сигналов навыходе интегратора 4 находится впределах О,с Б ( П, Тогда за счет,поступления на входы схемы И-НЕ 11сигналов, вид которых показан на 2 о фиг. 3, на выходе схемы 11 формируется уровень "0", Этим сигналом в10 устанавливается триггер 1 2 , чтовызывает высвечивание индикатора1 3 попадания в заданный диапазон 25 эначе ний резонансных частот . В с ос ".таяние "1 " триггер 1 2 переводитсясигналом отрицательной полярностис выхода нелинейного элемента 3 ,поступающим на установочный входтриггера . В результате к индикатору 1 3 прикладываются импульсы счастотой , совпадающей с резонанс "ной частотой испытуемого изделия .При включении в автоколебательный, контур испытуемого изделия , у которого резонансная ,частота основного ,тона меньше значения Е на 20 иболее , на выходе интегратора 4 формируются сигналы с амплитудой, превышающей величину Пь . Поэтому на. выходе компаратора 9 формируютсяуровни 0 и , следовательно , на вы-ходе схемы 1 1 будет " 1 " (также каки на выходе триггера 1 2) . В резуль-45тате индикатор 13 высвечиваться н .будет. Если в автоколебательныйконтур включается изделие, у которого резонансная частота основноготона больше значения Е, на 20 и Оболее, то на выходе интегратора 4формируются треугольные импульсыс амплитудой, меньшей величины Ц,Поэтому на,выходе первого компаратора 8 будет уровень, близкий поуровню к "О", и, следовательно,на выходе схемы 11 будет "1" (также как и на выходе триггера 12),В результате индикатор 13 высвечиваться не будет. Перед включением устройствак испытуемому изделию подсоединяют преобразователи 1 и 2, в результате чего образуется замкнутый автоколе/бательный контур из блоков 1-5 и изделия. При включении устройства в этом автоколебательном контуре возникают колебания с частотой, определяемой резонансной частотой основного тона испытуемого изделия. Амплитуда колебайий испытуемого изделия зависит как от его свойств, так и .от величины сигнала с выхо 1 да интегратора 4, который преобразователем 1 преобразуется в уси- . лие, прикладываемое к изделию. Амплитуда треугольного сигнала на выходе интегратора 4 определяется величинами токов, поступающих через переключатель 5. Реверсивный мостовой переключатель 5 работает синфазно с переключениями нелинейного .элемента 3, обеспечивая поочередное подключение входа интегратора 4 к выходам преобразователя 6, преобразующего напряжение с выхода источника 7 в разнонаправлен ные токи одинаковой величины. Пе ред началом испытаний различных типов изделий, которые характеризуются различными значениями резонансных частот основного тона производят .настройку устройства . на. определенную амплитуду Ци сигнала на выходе интегратора 4. Ука эанная настройка обеспечивается регулировкой напряжения П 5 (фиг 2), При этом при неизменной величине П определенному уровню напряжения Пь 1 соответствует свое значение 5 частоты Г колебания в автоколебательном контуре устройства, После настройки можно проводить допуско- . 3 1158882 ния, дифференцирующую цепь И,. вход , в которой соединен с выходом нелиней- н ного элемента 3, схему И-НЕ 11, входы которой соединены с выходайи ком- о параторов 8 и 9 и выходом дифференци у рующей цепи 10, триггер 12, у кото- л рого счетный вход соединен с вы- с ходом схемы И-НЕ 11, а установочный 8 вход подключен к выходу нелинейного элемента 3, и индикатор 13 попадает 10 т в 13 попадания в заданный диапазон + значений резонансных частот, подклю- д чейный к выходу триггера 12, гУстройство работает следующим 3 образом. 15 тОсновным преимуществом изобретения является то, что о значении резонансной частоты основного тона испытуемого изделия можно судить ,по амйлитуде сигнала на выходе интегратора 4. При превышениирезонанс" ными частотами заданных отклонений амплитуда сигнала на выходе интегратора 4 также выходит из заданныхграниц, что выявляется первым и вторым компараторами. Поэтому допусковой контроль по значениям частот 3 резонансных колебаний основного тона можно проводить. без использования измерительной частоты и временных интервалов.1158882 ставитель АЕред Л Мике 6 истяко оррект Заказ 3577/ дписное по 113035, ал ППППатент", г. Уагоро Проектная Редактор Ю. Е Тирак 897 осударственного коми еаам изобретений и о сква, 3-35, Раушска тета СССкрмтийн.аб., д