Устройство экспресс-диагностики виброперемещений

Устройство экспресс-диагностики виброперемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повьпиение точности измерений за счет фиксирования максимального переменного напряжения на выходе фотоприемника относительно уровня полного сигнала и исключения влияния отражающих свойств поверхности на результат измерения. Устройство экспресс-диагностики виброперемещений содержит разветвленный световод 1 с оптической насадкой, при приближении торца которого к поверхности объекта измерения на выходе фотоприемника 3 появляется сигнал, пропорциональный сумме двух напряжений: постоянного, пропорционального расстоянию до объекта , и переменного, пропорционального мгновенному значению виброперемещений . Максимальная амплитуда переменной составляющей, выделенная на первом пиковом детекторе 5, подается на первый вход аналого-цифрового преобразователя 6. Максимальное значение суммарного сигнала, выделенное на втором пиковом детекторе 8, подается на второй вход аналого-цифрового преобразователя 6, на выходе которого сигнал появится в момент достижения устройством оптимального рабочего расстояния до поверхности объекта. Отношение максимальной амплитуды переменной составляющей к максимальному значению суммарного сигнала фиксируется регистратором 7 и не зависит от отражающих свойств поверхности . 3 ил. ё СО ел о сд а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 G 01 Н 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕ1-1ИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4099453/25-28 (22) 28. 07 . 86 (46) 07.11.87. Бюл. Р 41 (71) Московский институт электронного машиностроения (72) 1О.И.Гудков, Е.А.Зак, В.В.Зиновьев и В.И.Степанов (53) 531.7(088.8) (56) Патент США N - 3940608, кл. G 02 В 5/16, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ

ВИБРОПЕРЕЬЖЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет фиксирования максимального переменного напряжения на выходе фотоприемника относительно уровня полного сигнала и исключения влияния отражающих свойств поверхности на результат измерения. Устройство экспресс-диагностики виброперемещений содержит разветвленный световод 1 с оптической насадкой, при приближении

„„Я0„„1350506 Л1 торца которого к поверхности объекта измерения на выходе фотоприемника 3 появляется сигнал, пропорциональный сумме двух напряжений: постоянного, пропорционального расстоянию до объекта, и переменного, пропорционального мгновенному значению виброперемещений. Максимальная амплитуда переменной составляющей, выделенная на первом пиковом детекторе 5, подается на первый вход аналого-цифрового преобразователя 6. Максимальное значение суммарного сигнала, выделенное на втором пиковом детекторе 8, подается на второй вход аналого-цифрового преобразователя 6, на выходе которого сигнал появится в момент достижения устройством оптимального рабочего расстояния до поверхности объекта. Отношение максимальной амплитуды переменной составляющей к максимальному значению суммарного сигнала фиксируется регистратором 7 и не зависит от отражающих свойств поверхности. 3 ил.

1350506

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — функция преобразования в виде зависимости постоянной составляющей выходного сигнала от расстояния до поверхности объекта; на фиг. 3 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство экспресс-диагностики виброперемещений содержит разветвленHbIH световод 1 с оптической насадкой, источник 2 света, последовательно соединенные фотоприемник 3, оптически связанный через световод 1 с источником 2 света, фильтр 4 верхних частот, первый пиковый детектор 5, аналого-цифровой преобразователь 6 и регистратор 7, последовательно соединенные второй пиковый детектор

8, делитель 9 напряжения и компаратор 10, второй вход которого подключен к выходу фотоприемника 3 и входу второго пикового детектора 8, выход связан с третьим входом аналого-цифрового преобразователя 6, второй вход которого связан с выходом второго пикового детектора 8.

Устройство работает следующим образом.

Измерение виброперемещений осуществляется фиксированием амплитуды переменной составляющей сигнала фотоприемника 3 на рабочем расстоянии хо до поверхности объекта, соответствующем квазилинейному участку и максимальной крутизне функции преобразования датчика (фиг. 2). °

При приближении общего торца раз. ветвленного световода 1 к поверхности объекта измерения на выходе фотоприем. ника З,появляется сигнал, пропорциональный сумме двух напряжений: постоянного, пропорционального расстоянию до объекта, и переменного, пропорционального мгновенному значению виброперемещений. Причем величина переменной составляющей и суммарного

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения механических колебаний объектов.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет фиксирования максимального переменного напряжения на выходе фотоприемника относительно уровня полного сигнала и исключения влияния отражающих свойств поверхности на результат измерения.

55 сигнала определяется отражающими свойствами поверхности и функцией преобразования. С помощью фильтра 4 верхних частот выделяется переменная составляющая и подается на вход перваго пикового детектора 5, который фиксирует максимальную амплитуду пе-. ременной составляющей, а далее подается на первый вход аналоГо-цифрового преобразователя 6. Суммарный сигнал с фотоприемника 3 подается на вход второго пикового детектора 8, который фиксирует максимальное напряжение суммарнсго сигнала, и далее подается на второй .вход опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя 6. Кроме того, с выхода второго пикового детектора 8 сигнал поступает на делитель 9 напряжения, коэффициент. деления которого выбирается равным отношению U U мак величины напряжения Ll„ „, соответствующей максимальному уровню полного сигнала фотоприемника З,и величины напряжения U, соответствующей нижней границе диапазона измеряемых амплитуд виброперемещений, который определяется нелинейностью функции преобразования (фиг. 2).

Уровень напряжения на выходе делителя 9 определяет момент запуска аналого-цифрового преобразователя 6 на участке функции преобразования, соответствующем максимальному коэффициенту преобразования. Напряжение с делителя 9 поступает на вход компаратора 10, на второй вход которого подается суммарный сигнал с фотоприемника 3. При превышении напряжения на выходе делителя 9 уровня суммарного сигнала, компаратор 10 дает разрешающий уровень »а третий вхоц запуска аналого-цифрового преобразователя 6, к этому моменту на выходе первого пикового детектора 5 будет уровень, соответствующий амплитуде переменной составляющей в рабочей зоне.

При движении торца световода 1 к поверхности объекта первый пиковый детектор 5 дает на выходе максимальное значение амплитуды Б переменной составляющей (фиг. 3,б), соот. ветствующей рабочему участку функции преобразования, имеющему максимальный коэффициент преобразования, второй пиковый детектор 8 дает на выходе максимальное напряжение (фиг.3,a) „

1350506

15 соответствующее максимуму функции преобразования U „,. Так как значение

Б „ подается на тот вход аналогоцифрового преобразователя 6, куда в обычных случаях подводится опорное

5 напряжение, то при аналого-цифровом преобразовании код на выходе пропорционален отношению амплитуды переменной составляющей и значения U„«,.

После прохождения точки х, уровень сигнала с фотоприемника 3 меньше напряжения на выходе делителя 9 (фиг.За), на выходе компаратора 10 появится разрешающий уровень запуска аналогоцифрового преобразователя 6 и напряжение 0„/Ь „„„, будет зафиксировано регистратором 7. Так как 0 и U „„„ пропорциональны коэффициенту отражения поверхности объекта, то в результате деления будет скомпенсирована зависимость выходного сигнала от отражающих свойств поверхности объекта. В силу того, что величина коэффициента преобразования k, в точке х и U„, „, однозначно связаны между собой и этом соотношение определено по градуировочной характеристике (U = n .k, n — некоторое положитель— ное число, постоянное для конкретного датчика,1, то число, зафиксированное регистратором U /n k., соответствует амплитуде виброперемещений

U /k,с учетом известного числа п.

Формула и з обретения

Устройство экспресс-диагностики виброперемещений, содержащее оптически связанные источник света, разветвленный световод с оптической насадкой и фотоприемник, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено последовательно соединенными фильтром верхних частот, первым пиковым детектором, аналого-цифровым преобразователем и регистратором, последовательно соединенными вторым пиковым детектором, делителем напряжения и компаратором, второй вход которого подключен к выходу фотоприемника, входу фильтра верхних частот и входу второго пикового детектора, выход связан с третьим входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу второго пикового детектора.

1350506

Составитель .С.Конюхов

Техред Л.Олийнык Корректор М.Пожо

Редактор С.Патрушева

Тираж 500

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5251/40

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r,Óæãîðoä, ул.Проектная, 4