Разделы сайта
Читаемое
Обновления Apr-2024
|
Промышленность Ижоры --> Теоретическая механика Рис. 19.21 отклоняются в магнитном поле в разные стороны (на рисунке видно, что направление тока в них противоположное) и зеркальце поворачивается. На зеркальце направляется сфокусированный световой луч, отражение которого фиксируется на рулонной фотобумаге (или ки- . нопленке), движущейся с фиксированной ско- г, ростью, что и создает запись процесса. * Собственная частота шлейфа определяется натяжением нитей (их толщиной и допустимыми нагрузками в материале), массой и размерами зеркальца, а также массой нитей. Последнее обстоятельство не позволяет получить сколь угодно большую собственную частоту, поскольку, увеличивая натяжение нитей, мы должны увеличивать их толщину, а следовательно, и массу. Можно получить собственную частоту порядка 15 кГц, но чувствительность такого шлейфа будет невысокой. Обычно собственная частота лежит в пределах 2-5 кГц. Для обеспечения необходимого значения коэффициента затухания шлейф помещают в прозрачное масло определенной вязкости. Если обратиться к графикам коэффициента динамичности при силовом возбуждении (см. рис. 19.15) и фазового сдвига (см. рис. 19.16), то кажется, что решение проблемы точности прибора очевидно. Поскольку коэффициент динамичности при 2 = 0 имеет экстремум и, следовательно, в некоторой окрестности z = О изменяется достаточно слабо, можно потребовать, во-первых, чтобы собственная частота прибора значительно превышала максимальную частоту учитьюаемых гармоник в разложении в ряд периодической измеряемой величины. Тогда коэффициент динамичности по всем учитываемым гармоникам будет примерно равен единице, что исключит амплитудные искажения, на которые указывалось в § 19.4 при рассмотрении вынужденных колебаний в случае периодической возмущающей силы. Во-вторых, нужно чтобы фазовые сдвиги по любой из учитьюаемых гармоник бьши близки к нулю (что исключает фазовые искажения). Для этого необходимо, чтобы прибор имел как можно большую добротность Д и соответственно как можно меньший безразмерный коэффициент затухания d . Однако не все так очевидно. Прежде всего, нельзя использовать приборы с большой добротностью, если реальные регистрируемые процессы не являются периодическими, поскольку возникающие в этом случае свободные колебания (переходные процессы) будут затухать очень медленно и сильно искажать показания прибора. Поэтому приходится выбирать достаточно малые значения добротности, близкие к единице. Что касается первого условия, то оно в целом выполнимо при регистрации относительно низкочастотных процессов. В случае высокочастотных процессов, в силу естественной ограниченности собствсЕпюй частоты прибора, необходимо увеличивать зону в окрестности Z = О, в которой коэффициент динамичности незначительно отличается от единицы. На графике (см. рис. 19.15) видно, что при значениях добротности, близких к единице, зона малых амплитудных искажений значительно расширяется. Наилучший результат получается при добротности, равной 0,91 (рис. 19.22), когда отклонение коэффициента динамичности от единицы на всем диапазоне z от О до 1 не превышает 9%. Но максимальный фазовый сдвиг на этом диапазоне будет достигать 90°, а это недопустимо. Даже при использовании половины ширины области (до z = 0,5) максимальный фазовый сдвиг для высшей гармоники будет составлять 30-35°. В некоторых случаях можно допустить такие искажения, но их надо иметь в виду. Например, при регистрации гармонических колебаний записанные показания прибора будут отставать от регистрируемого процесса по фазе на величину, которую можно i определить по паспорту прибора. При регистрации же периодических (полигармонических) процессов приходится идти на компромисс между искажениями по фазе и амплитуде, несколько увеличивая добротность прибора. При этом, если есть такая возможность. 1,089 Рис. 19.22 надо всегда стремиться к уменьшению диапазона измеряемых частот по отношению к собственной частоте прибора, поскольку при z =0,l добротность прибора практически не влияет на амплитудные искажения и очень мало влияет на фазовые. Сейсмическими называются приборы, используемые для замера вибраций подвижных объектов ( автомобилей, железнодорожных вагонов, самолетов и т. д.), поскольку они построены по такому же принципу, что и сейсмографы - приборы для регистрации колебаний земной коры. При этом проблема состоит в том, что необходимо замерить абсолютные колебания изучаемого объекта, т. е. его колебания относительно некоторой реально несуществующей неподвижной системы отсчета. Следовательно, в приборе должно быть тело, покоящееся относительно такой неподвижной системы отсчета, чтобы измерять колебания исследуемого объекта относительно этого тела. Таким телом отсчета может служить тело А, упруго скрепленное с исследуемым объектом В (рис. 19.23). В соответствии с графиком, приведенном на рис. 19.15 при z 1 (в случае, когда собственная частота колебаний тела на пружине - собствеищая частота прибора существенно меньше частоты низшей гармоники), коэффициент динамичности А. О, т. е. тело А остается практически неподвижным. При этом запись движения объекта относительно тела с точностью до знака будет соответствовать колебаниям объекта. s(t) Рис. 19.23 Таким образом, в сейсмических приборах соотношение между собственной частотой и частотами регистрируемых гармоник обратно тому, которое имеет место в квазистатических приборах.
|
© 2003 - 2024 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка |