Главная > Вибрации в технике, Т. 5. Измерения и испытания
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

5. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА

Аппаратура при возбуждении гармонической силой. Наиболее распространенный метод измерения частотных характеристик заключается в приложении к объекту синусоидальных сил, медленно изменяющих свою частоту, и в получении основных результатов (амплитуды и фазы отклика) в графической или табличной форме. Преимущества этого метода перед другими в том, что соответствующая аппаратура хорошо отработана; достигается (с сопровождающими фильтрами) высокое отношение сигнал/шум; малы нелинейные искажения; обеспечивается широкий диапазон нагрузок. Подача на ЭВМ данных, обработанных аналоговой аппаратурой, существенно упрощает цифровую обработку, что важно на первых этапах внедрения цифровой техники в эту область измерений.

Измерительный комплекс, полностью состоящий из серийно выпускаемой аппаратуры (рис. 12), содержит несколько измерительных схем более узкого назначения и может использоваться частями. В него входят звуковой генератор 1 медленно изменяющейся частоты, усилитель мощности 2 и вибровозбудитель 3. Вибровозбудитель установлен на испытуемом объекте вместе с импедансной головкой 4, содержащей встроенные датчик силы с выходом 5 и датчик ускорения с выходом 6. Сигналы Датчиков 5 и 6 (для измерения в точке возбуждения), а также датчика ускорения 7

(для измерения передаточных характеристик) поступают на предварительные усилители 8. Корректирующая схема, содержащая усилитель 9 с фазойивертором и сумматор 10, выполняет преобразование согласно уравнению Сигнал на ее выходе в идеальном случае соответствует силе, действующей на объект со стороны переходника. Эта коррекция существенна при измерении малых имнедансов и позволяет снизить нижний предел измерения в 5—8 раз Далее сигналы ускорения можно интегрировать (блоки 11). Сигналы силы и скорости ускорения подлежат дальнейшей обработке по одной из схем или В.

Регистрация модуля и фазы (схема А). Сигналы поступают на идентичные сопровождающие узкополосиые фильтры 12, перестраиваемые синхронно с генератором 1 и управляемые его сигналами. Выход канала силы подается на регулирующий вход в генератора 1,

Рис. 12. Структурная схема комплекса для измерения частотных характеристик с аналоговой и цифровой обработкой результатов

Через него осуществляется такое регулирование (компрессия) выходного напряжения генератора, при котором амплитуда основной гармоники вынуждающей силы остается постоянной В этом случае среднеквадратичное значение скорости записанное на самописец 13, развертка которого синхронизирована с генератором, есть в определенном масштабе частотная характеристика модуля подвижности Параллельно, с помощью фазометра 14 с регистрирующим устройством записывается фазочастотиая характеристика Так как полярность сигналов зависит от положения датчиков и полярности пьезопластин, необходимо проверять соответствие фазы данным табл. (для сигналов и Vг) и при необходимости вводить поправку 180°.

Регистрация действительной и мнимой части (схема Б). В каналз силы применяют сопровождающий фильтр 12, где имеется широкополосный фазовращатель вводимый с помощью переключателя. При подаче на синхронный детектор опорного сигнала и сигнала самописец 16 регистрирует действительную часть харакгеристнки При подаче опорного сигнала сдвинутого на 90°, получается мнимая часть

Цифровая обработка результатов (схема В). Вместо генератора непрерывно изменяющейся частоты используют генератор фиксированных звуковых частот (частотный синтезатор) 19, частота и выходное напряжение которого изменяются с

помощью ЭВМ 18 непосредственно или через специальный блок управления ЭВМ, получая кодированные значения сигналов с выхода аналого-цифрового преобразователя 17, при наличии помех может определять среднеквадратичные значения силы, ускорения, скорости (путем деления на модуля импеданса и подвижности (путем взаимного деления величин), фазового угла (через вычисление авто- и взаимно-корреляционных функций). Результаты выводятся на цнфропечатающее устройство и (или) используются при дальнейших вычислениях (идентификация, определение собственных частот и форм, обращение матриц и

Генератором можно управлять по жесткой программе Существуют также про граммы регулировки шага по частоте в зависимости от крутизны получаемого

Варианты (с использованием сопровождающих фильтров) требуют боль затрат времени на анализ (время измерения импеданса одной точки в диапазоне 20—5000 Гц с фильтрами полосой Гц порядка 15 мин). Схема В с цифровым анализом позволяет производить измерения при значительно более быстром изменении частоты

Измерения при импульсном и случайном возбуждении. Благодаря развитию современной вычислительной техники, в особенности мини- и микро-ЭВМ, а также появлению необходимых алгоритмов обработки сигналов, особенно быстрого преобразования Фурье, все больше распространяются методы измерения частотных характеристик при импульсном воздействии на механический объект. Импульсы вынуждающей силы и отклика подвергаются преобразованию Фурье, и по соотношению гармоник определяется нужная характеристика. Отношение сигнал/шум может быть повышено путем промежуточного преобразования анализируемых сигналов с помощью авто- и взаимно-корреляционных функций [18] Соответствующие возбудители зачастую оказываются значительно проще и меньше, чем электродинамические, не требуют специального крепления (что особенно важно при перестановке), дают значительное усилие в импульсе Общее время испытаний и выдачи результатов снижается до величины порядка нескольких миллисекунд (в специализированных быстродействующих ЭВМ). Можно назвать несколько примеров реализации импульсного метода.

1 Возбуждение в виде однократного импульса. Используется легкий молоточек со встроенным пьезодатчиком [20], не требуется никаких крепежных приспособлений, обеспечивается развязка возбудителя и объекта во время затухающих колебаний последнего Однако импульс не получается «стандартным» и годится главным образом для массивных объектов в области низких частот

2. Возбуждение в виде периодических импульсов. Одна из технических реализаций [20] использует обычный электродинамический возбудитель, подвижная система которого имеет боек с полусферической головкой Катушка питается от сети переменного напряжения Импульс длительностью при амплитуде позволяет определять характеристики в диапазоне до

3 Возбуждение в виде импульса заданной формы, например полусинусоиды. Производится с помощью обычной аппаратуры, предназначенной для синусоидальных виброиспытаний [19] В сочетании с автокорреляционным методом для устранения шума в широкой полосе частот [18] обеспечивает практически полное совпадение с обычным анализом в диапазоне 20—200 Гц Время обработки (включая построение графиков) 3 мин

Частотные характеристики можно получить при возбуждении в объекте случайной вибрации, измеряя ссбственную и взаимную спектральную плотность [16]. Для увеличения измеряемого сигнала применяют генераторы узкополосного шума с плавно изменяющейся средней частотой Измерение отклика системы на шум в относительно широкой полосе позволяет получить усредненную частотную характеристику многорезонансной системы, что может быть полезно для выявления основных резонансов [11]

При испытаниях сложных и уникальных объектов по матрицам частотных характеристик определяют движения объекта под действием заданных сил и воспроизводят его в замедленном виде с помощью дисплея [14].

1
Оглавление
email@scask.ru