Устройство для вибродиагностики Советский патент 1984 года по МПК G01M7/00 

1.1 Изобретение относится к средствам виброметрии и может быть использоваис 4| в любой отрасли машиностроения. Известно устройство для вибродиагностики машин, содержащее измерительные преобразователи, программный блок, управляемые им ключи, через которые преобразователи подсоединены к формирователю испытательного сигнала, и соединенные с последним преобразователь сигнал-код и блок памяти l , Недостатком известного устройства является низкая надежность, обусловленная ложным срабатыванием ключей. Наиболее близким к изобретению является устройство для вибродиагностики, содержащее размещаемые по трем ортогональным осям на объекте диагностирования пьезопреобразователи, подключенные через согласующие усилители к входам первого электронного коммутатора, соединенный с его выходом анализатор параллельного действия и пороговый элемент 2j . Недостатком нзвестрого устройства является невысокая точность определения дефекта, обусловленная определением только одного вида дефекта, и невозможностью детального исследования спектра вибраций. Цель изобретения - повьшение точности определения места дефекта. Поставленная цель достигается тем что устройство для вибродиагностики, содержащее размещаемые по трем ортогональным осям на объекте диагностирования пьезопреобразователи, подключенные к ним согласующие усилители, соединенный с последними входом первый электронный коммутатор, соединенный с его выходом анализатор параллельного действия и пороговый элемент снабжено подключенным к сигнальному выходу первого коммутатора последовательно соединенными нормирующим усилителем, делителем лапряжения, первым истоковым повторителем, подключенным к нему вычитающим входом операционным усилителем, аналого-цифровым преобра-50

зователем и дисплеем, вход синхронизации которого подключен к управляющему выходу первого электронного коммутатора, подключенными к анализатору последовательно соединенными блоком 55 выбора экстремума и измерителем дисперсии, выход которого подключен к входу порогового элемента, последовататор 8 поочередно подключает выходы согласующих усилителей 5-7 к анализатору 9 и нормирующему усилителю 11, при этом блоком 17 измеряется максимальная величина дисперсии в заданной анализатором 9 полосе пропускания и одновременно текущее значение амплитуды сигнала преобразуется в 19 тельно соединенными с выходом последнего вторым электронным коммутатором, блоком С-цепей и вторым истоковым повторителем, выход последнего подключен к суммирующему входу операционного усилителя, 1вьгход которого соединен с делителем напряжения и вторым электронным коммутатором, а первый и второй истоковые повторители включены по балансной схеме. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство для вибродиагностики содержит размещаемые на объекте 1 диагностирования по трем ортогональным осям пьезопреобразователи 2-4, подключенные через согласующие усилители 5-7 к входам первого электронного коммутатора 8, соединенный с его выходом анализатор 9 параллельного .действия и пороговый элемент 10, а также подключенные к сигнальному выходу первого коммутатора 8 последовательно соединенные нормирующий усилитель 11, делитель 12 напряжения, первый истоковый повторитель 13, соединенный с ним вычитающим входом операционньм усилитель 14, аналого-гщфровой преобразователь 15 и трехцветный дисплей 16, вход синхронизации которого подключен к управляющему выходу первого электронного коммутатора 8, подключенные канализатору 9 последовательно соединенные блок 17 выбора экстремума и измеритель 18 дисперсии, выход которого подключен к вхрду порогового элемента 10, последовательно соединенные с его выходом второй электрон-, ный коммутатор 19, блок 20 С-цепей и второй истоковый повторитель 21, выходом подключенный к суммирующему входу операционного усилителя 14, выход которого соединен также с делителем 12 напряжения и вторым электронньм коммутатором 19. Устройство работает следующим об-, разом. Пьезопреобразователи 2-4 устанавливают на объекте 1 для определения вектора наибольшей вибрации. Коммукод и поступает на вход цветного телевизионного дисплея 16, синхрониэируемого сигналом первого электронного коммутатора 8.

На экране дисплея 16 высвечиваются в трех цветах гистограммы сигналов 1пЬезопреобразователей 2-4, каждый цвет соответствует определенной компоненте вибрации. Нормирующий усилитель 11 усиливает сигналы датчиков AOfo определенной величины, обеспечивающей нормальную работу элементов схемы, например до 1 В, и через делитель 12 передает сигнал на первый истоковый повторитель 13. Делитель 12(5 напряжения обеспечивает нужный коэффициент передачи операционного усилителя 14, равный отношению номиналов резисторов, входящих в плечи делителя. Коэффициент передачи может быть выб- 20 ран достаточно большим, чтобы компенсировать потери сигнала в блоке 20 частотно-зависимых К С-цепей.

Элементы 11,12,13,21,20,19 и 10 25 обеспечивают Детальное распознавание дефектов следуюпщм образом. Максималь ное напряжение, пропорциональное максимальной дисперсии колебаний, поступает на пороговый элемент 10. При npejg вышении заданного уровня дисперсии, свидетельствующем о наличии дефекта объекта, на выходе порогового элемента 10 появляется сигнал, запускаюпсий

второй электронный коммутатор 19. Последний переключает блок 20 частотнозависимых / С-цепей в цепи положительной обратной связи между входом второго истокового повторителя 21 и выходом операционного усилителя 14. Включенные между собой по балансной схеме первый и второй истоковые повторители 13 и 21 обеспечивают расширение динамического диапазона перестройки частотно-зависимых (1 С-цепей. За счет двойной положительной обратной связи через делитель 12 и блок 20 достигается повышение добротности канала детального распознавания дефекта . Стробирующий сигнал с выхода усилителя 14, йесущий информацию о детальном спектральном составе сигнала, поступает на первый вход двухканапьного аналого-цифрового преобразователя 15, где преобразуется в код и затем высвечивается на экране дисплея 16 Б виде узкополосного строба повышенной яркости. При этом на экране дисплея 1.6 высвечиваются гистограммы уровней дисперсии в полосах пропускания анализатора 9 в трех цветах и перемещающийся по экрану узкополосный яркий строб в тех полосах частот, где уровень дисперсии превышает допустимый.

Использование устройства позволит с высокой точностью диагностировать объекты сложной конструкции.

fe

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОДИАГНОСТИКИ, содержащее размещаемые по трем ортогональным осям на объекте диагностирования пьезопреобразователи, подключенные к ним согласующие усилители, соединенный с последним входом первый электронный коммутатор, соединенный с его выходом анализатор параллельного (ействия и пороговый элемент, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности определения места дефекта, оно снабжено подключенными к сигнальному выходу первого коммутатора последовательно соединенными нормирующим усилителем, делителем напряжения, первым истоковым повторителем, подключенным к нему вычитающим входом операционным усилителем, аналого-цифровым преобразователем и дисплеем, вход синхронизации которого подключен к управляющему выходу первого электронного коммутатора, подключенными к анализатору последовательно соединенными I блоком выбора экстремума и измерителем дисперсии, выход которого под(Л С. ключен к входу порогового элемента, последовательно соединенными с выходом последнего вторым электронньм коммутатором, блоком С-цепей и вторым истоковым повторителем, выход последнего подключен к суммирукмдему входу операциоиного усилителя, выход которого соединен с делителем напряжения и вторым электронным коммутатором, а первый и второй истоковые повторители включены по балансной схеме.

$-

t

S