Устройство для контроля вибраций

Устройство для контроля вибраций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля технического состояния движущихся частей машин в процессе их эксплуатации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения отношения периода гармоники, имеющей большую амплитуду, к периоду оборотной частоты. В процессе работы устройство контролирует общий уровень вибраций и в том случае, если это превышение определяется одной из гармоник, определяет отношение периода этой гармоники к периоду оборотной частоты. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 Н 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4747862/28 (22) 11,10.89 (46) 15.12,91, Б1ол. ¹ 46 (71) Самарский авиационный институт им. акад, С,П,Королева (72) Н.A.Камынин (53) 621.01:531.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 905654, кл. G 01 Н 1/08, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1420384, кл. 6 01 Н 11/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВИБРАЦИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля технического состояния движущихся частей машин в процессе их эксплуатации, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет определения отношения периода гармоник :„имеющей большую амплитуду, к периоду оборотной частоты.

На чертеже изображена блок-схема устройства, Устройство для контроля вибраций содержит последовательно соединенные вибропреобразователь 1, усилитель 2, первый амплитудный детектор 3 и индикаюр 4, последовательно соединенные ограничитель 5, вход„ которого соединен с выходом усилителя 2, интегратор 6, схему 7 выборки и запоминания, первое дифференцирующее звено 8, второй амплитудный детектор 9, масштабирующий усилитель 10, суммирующий усилитель 11, пороговый элемент 12 и исполнительный механизм 13, второе дифференцирующее звено,„„SU „„1698652 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля техничесхого состояния движущихся частей машин в процессе их эксплуатации.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет определения отношения периода гармоники, имеющей большую амплитуду, к периоду оборотной частоты, В процессе работы устройство контролирует общий уровень вибраций и в том случае. если это превышение определяется одной из гармоник, определяет отношение периода этой гармоники к периоду оборотНоА частоты, 1 ил.

14, вход которого соединен с выходом первого амплитудного детектора 3 и вторым входом суммирующего усилителя 11, а выход — с третьим входом суммирующего усилителя 11, первый формирователь 15, вход которого соединен с выходом ограничителя

5., а выход — с управляюшим входом схемы 7 выборки и запоминания, схему 16 сброса, вход KQTopQA соединен с выходом формиро. вателя 15, а выход — с управляющим входом интегратора 6, последовательно соединенные датчик 17 оборотов, умножитель 18 частоты, элемент И 19, счетчик 20, регистр 21 памяти и цифровой индикатор 22, последовательно соединенные триггер 23, вход которого соединен с выходом первого формирователя

15, второй формирователь 24 и элемент 25 задержки, выход которого соединен с входом "Сброс" счетчика 20, и второй пороговый элемент 26. вход которого ссединен с выходом второго амплитудного детектора 9, а выход — с вторым входом элемента И 19, третий вход которого соединен с выходом триггера 23, а вход "Запись" регистра памяти соединен с выходом второго формирователя 24.

Ус. ройство работает следующим образом, Сигнал с выхода вибропреобразователя

1 через усилитель 2 поступает на вход первого амплитудного детектора 3, выпрямляется и сглаживается и подается на индикатор 4, rpe отображается среднее значение измеряемой величины.

С выхода первюго амплитудного детектора 3 среднее зна ение выпрямленного напряжения поступает на второй вход

10 суммирующега усилителя 11,а через Второе напряжение, пропорциональное скорости нарастания измеряемой величины.

Сигна x(t) с выхода усилителя 2 поступает через Ограничитель 5 на вход интегратора 6.

С выхода датчика 17 оборотов сигнал с периодом Тр поступает на умчажитель 18 частоты, с выхода которого импульсы с частотой f = К/Тр, где К вЂ” коэффициентумножения частоты, поступают на первый вход элемен-à "И 19, на второй вход которого поступает сигнал с выхода порогового элемента 26, На выходе Ограни ителя 5 формиру1отся импульсь; U, положительной полярности с постоянной амплитудой и длительност ю, равной времени превышения напряжечием х() напряжения нулевого уровня.

На выходе интегратора 6 формируются пилообоазные импульсы с амплитудой А, пропорциональной длител bHc! GTM импул ьсо> Uo

Первый формирователь 15 формирует короткий импульс U Iвмомент с:пада фронта импульсов U,. Импульс U> поступает нз управляющий вход схемы 7 выборки и запоми. нанич. Во время действия импульса U> амплитуда сигнала на сигнальном Входе схемы 7 выборки и запоминания равна А, Это значение сигнала запоминается схемой

7 выборки и запоминания и через первое дифференцирующее звено 8, второй амплитудный детектор 9 и масштабирующий уси. литель 10 поступает на вход суммирующего усилителя 11.

Импульс U< поступает на вход схемы 16 сброса, на выходе которой формируется короткий импульс Uz В момент ОкОн" 1ания 4мпульса U>, Импульс U поступает на вход сброса интегратора 6 и устанавливает его в исходное состояние, при котором сигнал на его выходе равен нулю. дифференцирующее звено 14 — на третий 15 вход суммирующего усилителя 11 поступает ., Импульс U< поступает на счетный вход триггера 23 и переключает его состояние. На выходе триггера 23 формируются положительные импульсы длительностью Тх, которые.поступают на третий вход элемента И 19.

На выходе схемы 7 выборки и запоминания формируется ступенчатый сигнал, величина которого пропорциональна текущему значению времени превышения сигналом

x(tj нулевого уровня.

Если сигнал с вибропреобразователя 1 является периодическим, то сигнал на выходе схемы 7 выборки и запоминания будет постоянным (например, для синусоидального сигнала x(t) = XpslA 2л t/Tx сигнал на выходе схемы 7 выборки L. запоминания будет пропорционален Tx), а длительность импульсов на выходе триггера будет равна перисду x(t). На выходе первого дифференцирующего звена 12 сигнал будет равен нулю.

Поэтому на первом входе суммирующего усилителя 11 сигнал будет равен нулю, т.е. для периодического сигнала сигнал на выходе суммирующего усилителя 14 зависит лишь от среднего значения измеряемой величины и скорости нарастания среднего значения.

Нулевой сигнал с выхода второго амплитудного детектора 9 поступает на вход второго порогового элемента 26. На выходе которого при этом формируется сигнал логической единицы, который поступает на второй вход элемента И 19.

Таким образам, если сигнал x(t) — периодический, то счетчик 20 будет считать импульсы с частотой t = К/Т, поступающие через элемент И 19 с выхода умножителя 18 частоты за время Тх.

В счетчике 20 формируешься число и = f 7< = К Тх/Т,, которое фиксируется в регистре 21 памяти в момент поступления на его

Вход "Запись" короткого и пульса 0з с выхода второго формирователя 24 в момент спада фронта импульсов с выхода триггера

23, после чего задержанный элементом 25 задержки импульс 0з поступает на вход

"Сброс" счетчика 20, устанавливая его в исходное состояние. Число й, зафиксированное в регистре 21 памяти, пропорционально

Отношению периода периодической составляющей вибрации к периоду вращения детали. Это число отображается на цифровом индикаторе 22 и позволяет идентифицировать источник повышенной вибрации, Если сигнал с вибропреобразователя 1 является случайным, то сигнал на выходе схемы 7 выборки и запоминания будет изменяться случайным образом, пропорционально текущему значени о времени превышения сигналом .нулевого уровня.

1698652

Случайный сигнал с выхода схемы 7 выборки и запоминания после первого дифференцирующего звена 8 выпрямляется во втором амплитудном детекторе 9, и через масштабирующий усилитель 10 среднее значение производной этого сигнала поступает на первый вход. суммирующего усилителя 11.

Сигнал с выхода второго амплитудного детектора 9 вызовет срабатывание второго порогового элемента 26. Сигнал логического нуля с выхода второго порогового элемента

26 заблокирует прохождение импульсов с выхода умножителя частоты 18 через элемент И 19 на вход счетчика 20.

Счетчик 20 будет находиться s нулевом состоянии, в регистре 21 памяти и на индикаторе 22 будет фиксироваться нуль, что указывает на случайный характер вибрации.

Сигнал с выхода суммирующего усилителя 11 через пороговый элемент 12 включает исполнительный механизм 13, который служит для подачи сигнала предупреждения об опасном изменении характера или уровня вибрации или для отключения контролируемой машины, Формула изобретения

Устройство для контроля вибраций, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель, первый амплитудный детектор и индикатор, последовательно соединенные ограничитель, вход которого соединен с выходом усилителя, интегратор, схему выборки и запоминания, первое дифференцирующее звено. второй амплитудный детектор, масштабирующий усилители, суммирующий усилитель, поро5 говый элемент и исполнительный механизм, второе дифференцирующее звено, вход которого соединен с выходом первого ампли-гудного детектора и вторым входом

10 суммирующего усилителя, а выход — с третьим входом суммирующего усилителя, формирователь, вход которого соединен с выходом ограничителя, а выход — с управляющим входом схемы выборки и запомина15 ния, и схему сброса, вход которой соединен с выходом формирователя,.а выход — с управляющим входом интегратора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снаб20 жено последовательно соединенными датчиком оборотов, умножителем частоты, элементом И, счетчиком, регистром памяти и цифровым индикатором, последовательно соединенными триггером, счетный вход ко25 торого соединен с выходом формирователя, вторым формирователем и элементом задержки, выход которого соединен с входом

"Сброс" счетчика, и вторым пороговым элементом, вход которого соединен с выходом

30 второго амплитудного детектора, а выход— с вторым входом элемента И, третий вход которого соединен с выходом триггера, а вход "Запись" регистра памяти соединен с выходом второго формирователя.

1698652

Составитель A.Паникленко

Редактор Т.Маковскав Техред Ы.Моргентал Корректор G,Виоле

Заказ 4385 Тираж Подоисное

ВИИИПИ Государственного комитета яо изобретениям и открытиям ори ГЕ П СССР

113035, Москы„ж-35, Раушскал наб„4/5

Производственно-издательскил комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101