Устройство для контроля вибраций

Устройство для контроля вибраций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля вибраций агрегатов и машин. Цель изобретения - расширение области применения и упрощениеустройства. Сущность: устройство содержит пьезокерамический датчик усилитель, первый интегратор, первый стрелочный индикатор, предназначенный для контроля и измерения виброскорости, самописец уровня виброускорения, второй интегратор , второй стрелочный индикатор, предназначенный для контроля и измерения виброперемещения, дифференциатор, дифференциальный усилитель, пороговый блок и исполнительный механизм. Новым в устройстве является то, что в него введены дифференциальный усилитель дифференциатор , самописец уровня виброускорения и второй стрелочный индикатор, что позволило расширить область применения путем контроля и измерения величин виброскорости и виброперемещения и значительно упростить устройство, сохранив возможность распознавания характера вибраций (периодическая или случайная). 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4746090/28 (22) 03,10;89 (46) 07,03.93. БюлЛ№ 9 (71) Конструкторское бюро электроприборостроения (72) С.А.Ключка и В.Ф.Дунай (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 859833, кл. G 01 Н 11/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1420384, кл. G 01 Н 11/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВИБРАЦИЙ (57) Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля вибраций агрегатов и машин. Цель изобретения расширение области применения и упрощение устройства. Сущность: устройство содержит пьезокерамический датчик

Изобретение относится к измеритель- ной технике, и может быть использовано для контроля вибраций агрегатов и машин, Цель изобретения — расширение обла, сти применения путем контроля и измерения величины виброскорости и виброперемещения и упрощение устройства.

На чертеже представлены: на фиг.1— функциональная схема устройства; на фиг.2 — пример выполнения интегратора; на фиг.3 — пример выполнения дифференциатора.

Устройство содержит пьезокерамический датчик 1, усилитель 2, первый интегратор 3, первый стрелочный индикатор 4, предназначенны/ для контроля и измере1800284 А1 (si)s G 01 Н 17/00 усилитель, первый интегратор, первый стрелочный индикатор, предназначенный для контроля и измерения виброскорости, самописец уровня виброускорения, второй интегратор, второй стрелочный индикатор, предназначенный для контроля и измере-ния виброперемещения, дифференциатор, дифференциальный усилитель, пороговый блок и исполнительный механизм, Новым в устройстве является то, что в него введены дифференциальный усилитель дифференциатор, самописец уровня виброускорения и второй стрелочный индикатор, что позволило расширить область применения путем контроля и измерения величин виброскорости и виброперемещения и значительно упростить устройство, сохранив воэможность распознавания характера вибраций (периодическая или случайная). 3 ил. ния виброскорости, самописец 5 уровня виброускорения, второй интегратор 6, второй стрелочный индикатор 7, предназначенный для контроля и измерения виброперемещения, дифференциатар 8, дифференциальный усилитель 9, пороговый блок 10 и исполнительный механизм 11.

Пьезокерамический датчик 1 соединен с усилителем 2, выход которого соединен с входом первого интегратора 3, входом самописца 5 и первым входом дифференциального усилителя 9, второй вход которого соединен с выходом дифференциатора 8, вход которого соединен с выходом второго интегратора 6, соединенным также со вторым стрелочным индикатором 7, выход пер1800284 вого интегратора 3 соединен с входом второго интегратора 6 и первым стрелочным индикатором 5, выход дифференциального усилителя 9 через пороговый блок 10 подключен к исполнительному механизму 11.

Интегратор 3 (6) (фиг.2) выполнен на операционных усилителях 12, 13 по широко известной схеме инвертирующего интегратора с заземленным конденсатором (см.:Щербаков В,И., Грездов Г.И. Электронные схемы на операционных усилителях. Киев: Техника, 1983, с.139).

Резисторы R1-Вэ выбираются из условий:

R3+R5=R2R4/R1

R1=R4 R2=R3

В этом случае передаточная функция интегратора будет иметь вид;

5. 1

Uavx(t)= — fUsxdt. о где т=йИ5 С/R1.

Величина С выбирается из условий обеспечения спада АЧХ 6дб/окт. в рабочем диапазоне частот.

Дифференциатор 8 (фиг.3) относится к классу высококачественных и выполнен на операционном усилителе (сумматоре) 14 путем введения инвертирующего интегратора на операционных усилителях 15, 16 в цепь отрицательной обратной связи (ООС). сумматора 14.

Передаточная функция данной схемы имеет вид:

О...(Р)= -ЮЗС1ОЦ ), Вг Rs

1 4 (см, вышеуказанный источник стр 143).

Дифференциатор обеспечивает подъем

АЧХ 12 дб/окт. в рабочем диапазоне частот.

Дифференциальный усилитель выполнен по известной схеме с инвертирующим усилителем (см.вышеуказанный источник, с.35).

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода пьезокерамического датчика 1 через усилитель 3 поступает на вход самописца 5 уровня, где непрерывно регистрируется уровень виброускорения. С выхода усилителя 2 сигнал через первый интегратор 3, в котором происходит спад

АЧХ на 6 дб/окт„далее поступает íà первый стрелочный индикатор 4, на котором измеряется величина виброскорости, С выхода первого интегратора 3 сигнал поступает на вход второго интегратора, в котором происходит дальнейший спад АЧХ

6 дб/окт. С,выхода интегратора 6 сигнал поступает на второй стрелочный индикатор

7, на котором измеряется величина виброперемещения.

С выхода второго интегратора 6 сигнал поступает на вход дифференциатора 8, в

10 котором происходит компенсационное выравнивание АЧХ. С выхода дифференциатора 8 сигнал поступает на второй вход дифференциального усилителя 9.

Если сигнал с пьезокерамического дат-.

15 чика 1 является периодическим, то сигналы на первом и втором входах дифференциального усилителя 9 будут равны и выходной .сигнал дифференциального усилителя 9 будет равен нулю.

Если сигнал с пьеэокерамического датчика 1 случайный (т.е, на основной низкочастотный сигнал будут наложены высшие гармоники как результат износа подшипников объекта контроля и т.п,), то сигналы на входах усилителя 9 будут различные по величине и на выходе появится сигнал о случайном процессе, и в случае превышения последним заданной величины пороговый блок 10 включит исполнительный механизм

30 11, который подаст сигнал опасности или отключит объект контроля.

Кроме того, сигнал виброускорения непрерывно регулируется самописцем уровня

5, подключенным к выходу усилителя 2, Как

35 показал схемно-технический анализ, устройство, по сравнению с прототипом, имеет расширенную область применения за счет контроля и измерения величины виброскорости и виброперемешения при сохранении

40 возможности регистрации виброускорения и распознавания характера вибрации(периодическая или случайная), Кроме того, оно значительно проще по структурному(в прототипе 18, а в предлага45 емом устройстве 11 узлов) и функциональному построению и не требует преобразования контролируемого сигнала, Формула изобретения

Устройство для контроля вибраций, со50 держащее последовательно соединенные датчик вибрации, усилитель, первый и второй интеграторы, стрелочный индикатор, соединенный с выходом первого интегратора, и последовательно соединенные порого55 вый блок и исполнительный механизм, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем определения характера вибраций, величины виброскорости и виброперемещения, оно снабжено последовательно соеди1800284

Г

Фiг. j

Фиг, 2

11 айаг,3

Составитель О.Носова

Редактор Т.Мельникова Техред М.Моргентал Корректор . Н,Гунько

Заказ 1157 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ненными дифференциальным усилителем, дифференциатором, самописцем уровня виброускорения и вторым стрелочным индикатором, выход усилителя подключен к входу самописца уровня виброускорения и первому входу диФференциального усилителя, второй вход которого подсоединен к выходу дифференциатора, соединенного входом с выходом второго интегратора, соединенного входом с выходом первого интегратора, а выходом — с вторым

5 стрелочным индикатором, выход дифференциального усилителя соединен с входом порогового элемента.