Устройство для измерения прямоугольных проекций вектора вибраций вращающихся роторов

Устройство для измерения прямоугольных проекций вектора вибраций вращающихся роторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И C А Н И Е !!!1596624

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со!оз Советских

Социалистических

Ресаублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.10.76 (21) 2410135/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.78. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 09.02.78 (51) М. Кл. - 6 01М 1, 22

Государственный комитет

Совета еаинистров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 620.1.05:531.24 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Крищюкайтис, Б. И. Миицерис, В. В. Гичан, Г. И. Розман и Л. И. Кулис

Вильнюсский филиал Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРЯМОУГОЛЪНЫХ

ПРОЕКЦИЙ ВЕКТОРА ВИБРАЦИЙ ВРАЩАЮЩИХСЯ РОТОРОВ

Изобретение относится к области измер ительной техники и может быть использовано в измерительных устройствах;неу р авновешенно сти балан сиро вочных станков.

Известно устройство для определения динамической неуравновешенности ротора,:содержащее датчики дисбаланса, усилитель сигнала дисбаланса,,синхронные детекторы, блок формирования опорного напря>кения, фильтр формирования синусоидального напря>кения (1).

Недостат!ком устройства является недостаточная точность измерения вследствие зависимости параметров фильтра от воздействия окружающей среды, Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее датчик сигнала метки на роторе, последо вательно соединенные с нпм усилитель и блок формирования опорных прямоугольных |импульсов, датчик вибраций с усилителем,сигнала, два синхроно!ых детектора,:подключенных сигнальными входами к выходу усилителя сигнала (2).

Однако это устройство не обеспечивает сравнительно высокой точности измерения проекций сигнала вектора вибраций в случае, если |измерительный сигнал вибрации имеет .Нели нейные искажения, т. е. содер>кит высшие гармоники, что практически всегда имеет место. Это объясняется тем, что в качестве опорного сигнала синхронных детекторов используется прямоугольный меандр.

Цель изобретения — повышение точности

5 измерения.

Для этого предлагаемое устройство спаб>кено генератором фиксирован ной частоты, параллельно под ключенными к его выходу делителями частоты, умножителем частоты, 1р подключенным к выходу блока формирования опорных прямоугольных импульсов, источнико vI постоянного напряжения, .Омму— татором сигналов, подкл!Оче нным входам и к выходам делителей, умножптеля частоты н

15 источника постоянного напряжения, ", выходами — к опорным входам синхронных дстсHторов.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фнг. 2 — эпюры напряжений.

Оно содержит вращающийся ротор 1 с нанесенной на нем .меткой 2, датчик 3 сигнала метки, усилитель 4 сигнала метки, формирователь 5 прямоугольных импульсов, датчик б сигнала вибраций, усилитель 7 сигнала вибраций, генератор 8 фиксированной частоты, делитель 9 частоты на два, делитель 10 частоты на семь, умножнтель 11 частоты на

30 двенадцать, коммутатор 12, синхронные дс590624 текторы 13 и 14 и источник 15 постоянного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При вращении ротора 1 с нанесенной на нем меткой 2 датчик 3 сигнала метки формирует один импульс напряжения за один оборот ротора. Метка может быть светочувствительной, магнитной, радиоактивной и т. д, Сигнал датчика З,метки усиливается усилителем 4, преобразуется в прямоугольные импульсы формирователем 5 и умножается по частоте на двенадцать в умножителе 11 частоты. Генератор 8 фиксированной частоты формирует последовательность импульсов А (см. фиг. 2 a), эти импульсы В делятся по чaGòoòå на д ва,в делителе 9 (см.,фиг. 2б), а импульсы 6 — на семь в делителе 10 частоты (см. фиг. 2в). Выходы генератора 8 и делителей 9 и 10 частот, сигналы на которых одинаковой амплитуды, подведены к коммутируемы vI информационным входам коммутатора 12, а с управляющим (коммутирующим) входом коммутатора соединен выход умножителя 11 частоты на двенадцать, т. е. коммутация информационных входов осуществляется с частотой, в двенадцать раз превышающей частоту вращения ротора. Коммутатор 12 обеспечивает на своем входе также и инверсию сигналов с .выхода генератора

8 (А) и делителей 9 и 10 (В и С) и подключение логической единицы (D), т. е..всего напряжения питания коммутатора, осуществ""ÿåìîãî от источника 15 постоянного напряжения (GM. фиг. 2г) и инвертированного сигнала (D) . Таким образом коммутируются сигналы А, А, В, В, С, С, D; D. Коммутация осуществляется в такой последовательности:

А,В, С,D, С,В,А,В, С,D, С,В,А.

Среднее значение сигнала А равно нулю, среднее значение сигнала В 0,5, среднее значение сигнала С 0,866 и среднее значение сигнала D 1, т. е. величины средних значений указанных сигналов равны соответственно значениям синусов угло в О, 30, 60, 90, Аналогично средние значения инвертированных сигналов будут равны соответственно значениям синусов углов 210, 240, 270, 300, 330, 3I60 . Таким образoiM, вид сигнала на выходе коммутатора 12 является широтномодулированным, изменяющимся по синусоидальному закону с частотой вращения ротора, причем в течение первой /» части периода коммутатор 12 пропускает сигнал А, следующие /» периода — сигнал В и т. д. Точ5

ЗО

55 ность формирования синусоидального закона определяется точностью формирования значен ий отдельных углов, Для более точного формирования синусоидаль ного сигнала необходимо сформировать больше точек значений отдельных углов. Соответственно изменяется число делителей частоты IB предлагаемом устройстве и коэффициент умножения умножителя 11 частоты.

Этот .коэффициент о пределяется числом, на которое разбивают период. Сигнал с выхода коммутатора 12 и сдвинутый относительно него на 90 поступает на опорные входы синхронных детекторов 13 и 14. Сигнал датчика

6 вибраций, усиленный усилителем 7, подается на сигнальные входы синхронных детекторо|в. С выходов синхронных детекторов 13 и 14 снимают сигналы, пропорциональные прямоугольным проекциям вектора виб рац ии.

При этом посколь|ку опорный вектор,коммутации модулирован по длительности по синусоидальному закону с частотой вращеma ротора, погрешности измерения из-за наличия в измеряемом сигнале нечетных гармоник (3, 5, 7 и т, д.) отсутствуют.

Это позволяет повысить общую точность измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения прямоугольных проекций вектора вибраций вращающихся роторов, содержащее датчик сигнала метки на р оторе, последовательно соединенные с ним у силитель и блок формирования опорных прямоугольных импульсов, датчик вибраций с усилителем оигнала, два синхронных детектора, подключенных сигнальными входами к выходу усилителя сигнала, о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено гене ратором фиксированной частоты, .параллельно подключенными к его выходу делителями частоты, умножителем частоты, подключенным к выходу блока формирования опорных прямоугольных импульсов, источником постоянного,напряжения, коммутатором сигнало|в, подключенным входами к выходам делителей, умножителя частоты и источника постоянного напряжения, а выходами —,к опорным входам си нхронных детекторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское овидетельство СССР №324534, кл. G 01М 1/22, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 222710, 1кл. G 01М 1/22, 1968.

590624 а о г.1

Фиг. 2

Заказ 3183/13 Изд. № 157 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Ю. Петраковский

Редактор О. Юркова Техред И. Карандашова Корректоры: А. Степанова и Л. Орлова