Генератора синусоидальных

ния ОК с находящимися в нем дефектами. Для этого на вертикально отклоняющие пластины трубки подрют напряжение от генератора развертки, а на горизонтально отклоняющие — от специального генератора, электромеханически связанного с устройством перемещения ЭАП вдоль поверхности ОК. Усиленные эхосигналы увеличивают яркость свечения луча.

Количественный ультразвуковой контроль МКК проводится при помощи импульсного ультразвукового анализатора ДСК-1 (или ДСК-1М), принципиальная схема которого приведена на рис. 3.12. Прибор состоит из задающего генератора 1, генератора радиоимпульсов 2, аттенюатора 3, усилителя 4, генератора развертки 5, измерителя интервалов времени 6, осциллографического индикатора 7, излучающего пьезопреобразователя 8А, приемного пьезопреобра-зователя 8Б.

Задающий генератор 1 вырабатывает импульсы, которые используются для одновременного запуска генератора радиоимпульсов 2, генератора развертки 5 и измерителя интервалов времени 6. Высокочастотные импульсы генератора^ 2, преобразованные излучающим пьезопреобразователем 8А в упругие колебания ультразвуковой частоты, пройдя •• через объект контроля МКК. попадают на приемный пьезопреобразователь 8Б, который преобразует их в высокочастотные импульсы. Эти импульсы через аттенюатор 3 поступают на вход усилителя 4, откуда, усиленные и продетектированные, подаются на вертикально отклоняющие пластины осциллографического индикатора 7, на горизонтально-отклоняющие пластины которого поступает пилообразное напряжение с генератора развертки 5.

Если в качестве фазочувствитель-ного устройства используется электронно-лучевая трубка (ЭТЛ), то в зависимости от способа индикации применяют две основные структурные схемы. На рис. 67, в приведена структурная схема с временной разверткой на экране («способ синусоиды»). На вертикальные пластины ЭЛТ подается усиленный усилителем 3 сигнал блока ВТП, а на горизонтальные — пилообразное напряжение от генератора развертки 5, синхронизируемого генератором 1, через фазорегулятор 4. Таким образом, на экране ЭЛТ возникает периодическая кривая, фаза которой плавно изменяется с помощью фазорегулятора 4. Это позволяет фиксировать мгновенное значение сигнала, а при синусоидальной кривой сигнала — проекцию вектора сигнала на принятое направление. При таком способе возможна индикация несинусоидальных сигналов.

Генератора развертки 10 (см. рис. 43) предназначен для формирования напряжения развертки луча на ЭЛТ 14, получения импульсов подсвета и селектирующих импульсов (длительность

В ряде случаев функции генератора развертки и глубиномера совмещаются. Задержанная развертка применяется также для увеличения масштаба изображения некоторого участка экрана ЭЛТ («лупа времени»).

Назначение и принцип работы ряда узлов, а именно синхронизатора 12, генератора зондирующих импульсов 11, генератора развертки 13, преобразователя 10, приемника-усилителя /, и подобных узлов эхо-дефектоскопов (см. подразд. 4.2) аналогичны. Отметим их некоторые особенности. Генератор // формирует зондирующий импульс с возможно более крутым передним фронтом, а полоса пропускания усилителя и преобразователя расширена в область высоких частот, чтобы обеспечить прохождение импульса с таким фронтом. Это условие необходимо для приборов группы А, однако желательно (хотя в меньшей степени) его выполнение и для приборов группы Б. В приборах группы А с апериодическими преобразователями для расширения полосы пропускания частот применяют усилители с очень низким входным сопротивлением (усилители тока).

Синхронизатор вырабатывает импульсы, которые используются для одновременного запуска генератора радиоимпульсов и генератора развертки. Короткие импульсы генератора радиоимпульсов подаются на излучающую искательную головку, где ее пьезо-элементом преобразуются в упругие механические колебания, которые через акустический контакт вводятся в испытуемое изделие 8. Отраженные от дна изделия упругие колебания воздействуют на пьезоэлемент приемной искательной головки и преобразуются в высокочастотные электрические импульсы, поступающие на вход усилителя. Усиленные и продетектированные импульсы подаются на вертикально-отклоняющие пластины осциллографи-ческого индикатора для визуального наблюдения. На горизонтально-отклоняющие пластины осциллографического индикатора поступает пилообразное напряжение, вырабатываемое генератором развертки. В схему усилителя входит ступенчатый делитель напряжения, позволяющий измерять амплитуды сигналов.

17. Смирнов П. Т., Использование генератора развертки осциллографа) для деления частоты, «Измерительная техника» № 2, 1958, стр. 89.

К одной паре подводят пилообразное развертывающее напряжение, создающее ось времени, к другой — исследуемое напряжение. Если оба подводимых напряжения имеют кратные периоды, то на экране получают неподвижное изображение наблюдаемого напряжения. Электроннолучевой осциллограф ЭО-5 (фиг. 89) имеет трубку ЛО-729 диаметром 75 мм с электростатическим отклонением; диапазон частот генератора развертки от 2 гц до200кг((; нелинейность развертки<СЮ%.

ЭЛО-ЭО-4 имеет трубку ЛО-737 диаметром 125 мм с электростатическим отклонением; диапазон частот генератора развертки от 2 ец до 50 кгц. По входам Y и X имеются усилители, чувствительностью по Y 30 мм/в, по X 25 мм/в. Входное сопротивление 2 мгом; Сдх — 30 пф. Напряжение синхронизации 0,1 в. Питание от сети 110—220 в; Р = 100 в/п; вес 22 кГ.

Коэффициент усиления измеряют на той рабочей частоте дефектоскопа, которая была найдена при поверке параметров ЗГ. Если ИУ является селективным, то коэффициент усиления измеряют на его резонансной частоте, указанной в техническом описании прибора. Для определения коэффициента усиления К необходимо собрать схему, изображенную на рисунке 4.3.2. Ручки, регулирующие усиление ИУ, следует выставить в положение максимального усиления. На вход измерительного усилителя 3 подают напряжение от генератора синусоидальных колебаний 1. Выходное напряжение генератора контролируют милливольтметром 2, а его частоту — частотомером 4. К выходу усилителя подключают эквивалент нагрузки, состоящей из параллельно включенных резистора Лн и конденсатора С„, к которому подсоединяют вход милливольтметра. Значения RH и С„ указывают в техническом описании прибора. В случае отсутствия значений Л„ и С„ усиленный сигнал с ИУ подают на милливольтметр с выхода детектора прибора. Напряжение с генератора 1 должно быть равно максимально допустимому уровню сигнала, указанному в техническом описании дефектоскопа. Визуальный контроль формы сигнала осуществляют осциллографом 6.

Коэффициент усиления измеряют на той рабочей частоте дефектоскопа, которая была найдена при поверке параметров ЗГ. Если ИУ является селективным, то коэффициент усиления измеряют на его резонансной частоте, указанной в техническом описании прибора. Для определения коэффициента усиления К необходимо собрать схему, изображенную на рисунке 4.3.2. Ручки, регулирующие усиление ИУ, следует выставить в положение максимального усиления. На вход измерительного усилителя 3 подают напряжение от генератора синусоидальных колебаний 1. Выходное напряжение генератора контролируют милливольтметром 2, а его частоту — частотомером 4. К выходу усилителя подключают эквивалент нагрузки, состоящей из параллельно включенных резистора RH и конденсатора Са, к которому подсоединяют вход милливольтметра. Значения RH и С„ указывают в техническом описании прибора. В случае отсутствия значений RH и С„ усиленный сигнал с ИУ подают на милливольтметр с выхода детектора прибора. Напряжение с генератора 1 должно быть равно максимально допустимому уровню сигнала, указанному в техническом описании дефектоскопа. Визуальный контроль формы сигнала осуществляют осциллографом 6.

При использовании АСЧХ анализируемый профиль вводят в него с помощью ощупывающей головки и усилителя (с филь-,тром в случае индуктивной головки) щупового электромеханического профилографа или профилометра. На экране осциллоскопа АСЧХ при этом наблюдаются вертикальные полосы, отвечающие каждая определенной гармонике анализируемого профиля. Высота каждой полосы пропорциональна амплитуде данной гармоники, а расстояние по горизонтали от нее до полосы, отвечающей основной гармонике, пропорционально ее частоте. Сетку экрана осциллоскопа предварительно тарируют путем подачи от генератора синусоидальных сигналов с известными амплитудами и частотами. Затруднения заключаются в том, что АСЧХ должен иметь диапазон наблюдаемых частот почти от О или профиль должен быть предварительно записан на магнитную ленту, а затем воспроизведен с увеличенной на постоянный коэффициент частотой, поскольку диапазоны обычных АСЧХ имеют нижнюю границу порядка 20 Гц.

Принцип построения генератора синусоидальных вибраций показан на примере генератора типа 1025 фирмы Bruel and Kjaer (рис. 4). Частота генератора фиксированной частоты выбрана 30 или 35 кГц в зависимости от установки частотного диапазона. Частота генератора переменной частоты изменяется в пределах 25—30 кГц. Вследствие этого генератор обеспечивает выходной сигнал, изменяющийся по линейному закону в диапазоне 5000—10 000 Гц и по логарифмическому закону в диапазоне 5—5000 Гц.

Разомкнутые системы управления гармоническими вибрациями (рис. 5, а) состоят из генератора синусоидальных колебаний Г, усилителя мощности У/И, вибратора В, исследуемой системы ИС, датчиков Дг и Д2, регистратора Р.

Сканирование частоты вибрации в заданной полосе производится с постоянной скоростью. Амплитуду колебаний устанавливают вручную. Аналогично устроены разомкнутые системы управления полигармоническими вибрациями, но вместо генератора синусоидальных колебаний в них применяют генераторы сложных гармонических колебаний с фиксированными частотами. Амплитуды и фазы отдельных гармоник регулируют вручную. К разомкнутым системам управления относят также стенды с механическими вибраторами. Частоту колебаний механических вибраторов изменяют регулированием частоты вращения двигателя.

На фиг. 9, е приведена схема кинематической системы механотронного генератора синусоидальных колебаний, допускающего регулирование частоты этих колебаний за счет изменения собственной частоты колебаний подвижной системы механотрона в результате изменения натяга петли Я, на которой подвешен постоянный магнитик М с подвижным электродом Э механотрона. Изменение натяга подвеса осуществляется извне в результате вращения винта В, прогибающего своим нажимом эластичную мембрану Э, осуществляющую натяг петли П.

По этим уравнениям, преобразованным к машинному виду, набрана электронная модель н. к. г. (рис. 2), в которой уравнение движения нагнетательного клапана реализуется с помощью усилителя / и двух интеграторов 2 и 3, а уравнение расхода — с помощью усилителей 4 и 5, интегратора 6, нелинейного блока БН-1 и блока произведений БП-1. Уравнение движения -всасывающего клапана реализуется с помощью усилителя 8, интеграторов 9 и 10, а уравнение расхода — с помощью усилителей 5 и 7, интегратора 6, нелинейного блока БН-2 и блока произведений БП-2. Синусоидальные возмущения, соответствующие расходу, создаваемому поршнем, вводятся в схему с выхода генератора синусоидальных колебаний, состоящего из двух интеграторов и одного инвертора, соединенных последовательно и охваченных отрицательной обратной связью. В электронной модели, так же как и в насосе, начало работы одного клапана возможно лишь при окончании работы другого. Управляющими сигналами для этого служат знак синусоиды, величина давления р в поршневой камере и его знак. Для этого использованы диоды Д1 — Д8, реле Рхн, Рхв, Рр. Диоды Д1 и Д7 воспроизводят реакцию седла при закрытом клапане. 282

Рис. 6.68. Схема эксперимента по определению частотных характеристик путем возбуждения колебаний в замкнутой АСР: а — с использованием генератора синусоидальных сигналов (ГСС): б — с использованием добавочного замкнутого контура с нелинейным элементом

Одновременно с началом счета импульсов включается электронный секундомер, состоящий из генератора синусоидальных колебаний частоты 10 гц, формирующего устройства и четырех декатронов (рис. 7-Г2). (Первый декатрон, следовательно, отсчитывает десятые доли секунды, второй — единицы секунд, третий — десятки и четвертый — сотни секунд.

Датчик прибора устанавливается на опорные площадки вибратора так, чтобы его игла соприкасалась с плоской поверхностью верхнего конца колебательной системы вибратора- Через обмотку вибратора пропускается ток от электрического генератора синусоидальных колебаний, величина которого измеряется миллиамперметром, микроамперметром или каким-либо другим аналогичным прибором. Вибратор начинает колебать иглу датчика прибора, который дает показания по своей шкале. Величина показаний профилометра или профилографа зависит от амплитуды колебаний .подвижной системы вибратора. Зная чувствительность вибратора, т. е. величину колебания в зависимости от силы тока, проходящего через него, и, что эта чувствительность с достаточным приближением постоянна в рабочем диапазоне колебаний, можно связать показания поверяемого прибора с показанием электроизмерительного прибора простым 'переводным множителем. Так как точность электроизмерительных приборов много выше, чем точность щуповых приборов, то имеется возможность отградуировать и проверить профило-метры непосредственно по электроизмерительному прибору соответствующего класса. Частотные характеристики прибора, т. е. зависимость его показаний от скорости движения датчика по измеряемой поверхности, определяются на этой установке изменением частоты питающего тока: амплитудные характеристики — изменением силы тока.