Устройство контроля технического состояния механических объектов по вибрационным нагрузкам Советский патент 1984 года по МПК G01H1/00 

г Изобретение относится к устройств диагностики и может быть использовано для контроля технического соетояния механических объектов, подвергающихся вибрационным нагрузкам, в частности при разбалансировании вращающихся частей, турбомашин. По основному авт.св. № 920393 известно устройство контроля технического состояния механических объектов по вибрационным нагрузкам, содержащее последовательно соединенные датчик вибрационных нагрузок, накопитель и индикатор, а также вклю ченные меяаду датчиком вибрационных нагрузок и входами накопителя каналы фиксации уровня вибрационных нагрузок, расположенные в порядке воз растения фиксируемого уровня .вибрационных нагрузок, каждый из которых вьтолнен в виде последовательно соединенных входного спусков.ого блока, триггера и элемента совпадения, тактовый спусковой блок, вход которого соединен с входами спусковых блоков, а инверсный его выход - с дополнительным входом каждого злемента совпадения-, и элемент ИЛИ, каждый вход которого соединен с выходом элемента совпадения каждого канала, выход его соединен с инверсными входаьш т1риггеров, а накопитель выполнен в |ВИде двоичного счетчика-, ячейки млад 1ших разрядов которого соединены, входами с выходами соответствующих каналов фиксации уровня вибрационных нагрузок, выход каждого триггера, за исключением первого канале фиксации уровня вибрационных нагрузок, соединен с инверсным входом элемеи- та совпадения.предьздущего .канала ; фиксации уровня вибрацион1аых нагру; зок ij. . , Йедостатком известного устройств является низкая точность контроля при изменении температуры контролируемого механического объекта. Например, при повьшеиии температуры начиная с .определенного уровня, предел усталости металлов снижается. Вследствие этого устройство кон троля дает точную характеристику те нического состояния механического объекта только для одного значения температуры. Целью изобретения является повышение точности контроля в заданном диапазоне эксплуатационных темцератур контролируемого объекта. Указанная цель до- тигается тем, чтр устройство снабжено последовательно соединенными датчиком температуры, нормирующим преобразоватедем и функциональным преобразователем, выходы которого соединены с дополнительными входами спусковых блоков каналов фиксации уровня вибрационных нагрузок. На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 - график зависимости между амплитудой и чис- j лом-циклом знакопеременных напряжений, на ,фиг.З - эпюры вибрационных нагрузок. I . . - . . Устройство содержит датчик 1 ви- « брационных нагрузок, последовательно/ соединенные накопитель 2, индикатор 3, включенные между датчиком I вибрационных нагрузок и входами накопителя 2 каналы 4(, 4л. 4|, фиксации уровня вибрационных нагрузок, расположенные в порядке- возрастания фиксируемого уровня вибрационных нагрузок, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных входного спускового блока 5, триггера 6 и элемента 7 совпадения, тактовый спусковой блок 8, вход которого соединен со входами спусковых блоков 5., а инвереиый выход - с дополнительным входом каждого злемента 7 совпадения, элемент 9 ИЛИ, каждый вход которого соединен с выходом элемента 7 со зпадени) каждого кана- ла, выход его соединен с инверсными входами триггеров 6,накопитель 2 выполнен в виде двоичного счетчика, ячейки 10., 10.2,..., lOf, младших разрядов которого соединены входами с выходами соответствукмцих Каналов ; 4..2, ..., 4h фиксации уровня j зибра1щонных нагрузок 4.1, 4.2 ... 4.-п, выход каждого триггера 6 за исключеиием триггера первого канала 4.1 фиксации уровня вибрационных нагрузок соединен с инверсным входом элемента совпадения предыдущего канала фиксации уровня вибрационных нагрузок, кнопку 11 сброса ин- ; формации. Устройствр содержит также датчик 12 температуры, нормирующий преобразователь 13 и функциональ ный преобразователь 14у которые образуют последовательную цепь. Выходы функционального преобразователя соединены со вторыми входами входных спусковых блоков 5 каналов 4.1, 4.2-4П. Устройство работает следующим образрм. В отсутствие вибрационных нагрузон перед началом эксплуатации меха нического объекта накопитель 2 устанавливается в нулевое положение нажатием кнопки 11 сброса информации, все входные спусковые блоки 5 и тактовый спусковой блок 8 заперты на выходе триггеров 6 - .логический О. При нормальной температуре объ та и вибрационных нагрузках с уровнем меньше минимального фиксируемого уровня (фиг.З эпюра 0) периодически открывается только тактовый блок В, но информация в накопитель 2 не проходит, так как элементы 7 совпадения заперть напряжениями с в хода триггеров 6. При вибрационных нагрузках в диа пазоне периодически открывают ся, помимо тактового спускового бло ка 8, входйые спусковые блоки 5 первого или нескольких первых каналов фиксации уровня вибрационных нагрузок, соответствующих меньшим фиксируемым уровням, в результате чего срабатывают триггеры 6 тех же каналов, а на их выходе появляется логическая 1. По окончании очередной положительной полуволны вибрационной нагрузки .З) тактовый спусковой блок 8 закрыв.ается, запре щающий сигнал, поступающий с его инверсного выхода на дополнительные входы элементов 7 совпадения, исчезает , но выходной сигнал триггера 6 проходит через элемент 7 совпадения только в последний из указанных каналов, так как в кащсом из остальных элемент 7 совпадения закрыт по инверсному входу сигналом триггера следующего канала С ш 1хода открытого злемента 7 совпадения сигнал поступает одновре менно на вход соответствующей ячейки младших разрядов накопителя 2 и на один из входов злемеита 9 ИЛИ, выходной сигнал которого переводит все триггеры б в начальное:состояние, после чего устройство готово к регистредии новой положительной полуволны вибрационной нагрузки. Следовательно, в накопителе 2 регистрируется абсолютное число им пульсов с уровнем вибрационных нагрузок в интервале V -V2 , а каяодый . импульс в интервале - в виде двух импульсов, в интервале Ve-V в виде четырех импульсов и т.д. Одно и то же число, регистрируемое индуктором 3, характеризует одну и ту же степень износа материала машины, независимо от изменений вибрационных нагрузок в процессе счета. Во время работы устройства.кроме уровня вибрации контролируется и температура материала механического объекта при помощи датчика 12. Сигнал датчика 12 температуры усиливается и нормализуется нормирующим преобразователем 13, а затем подается на вход функционального преобразователя 14. Как только температура контролируемого механического объекта достигает такого уровня, при котором начинают снижаться предел ус- талОсти и соответственно уровни вибрации V, при которых происходит разрушение материала за те же количества циклов N,, N и т.д., то функциональный преобразователь 14 начинает выдавать на дополнительные входы входных спусковых блоков 5 аналоговые сигналы, уменьшающие уровень их срабатывания. В результате действие устройства будет определяться характеристикой и i (N). , располагакгщейся ниже прямой I (фиг.2J.Если же контролируемая датчиком 12 температура увеличивается до такого предела что уровень срабатывания блоков 5 понижается до значения, определяемого характеристикой .2), то в накопителе 2 будут регистрироваться уже все- виброимпульсы с уровнем вибрационных нагрузок в интервале %,-(), где , а каждый импульс в интервале (V2-uV)-(.) в виде двух импульсов, в интервале ()-() - в виде четырех импульсов и т.д. Введение в устройство канала контроля 1температуры контролируемых уз- лов механического объекта обеспечивает температурную коррекцто порога срабатывания входных спусковых блоков, что позволяет более правильно производить определение количественного износи вибрирукнцего механического объекта, работающего в широком ;температурном диапазоне.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ПО ВИБРАЦИОННЫМ НАГРУЗКАМ по авт.св. № 920393, отличающееся тем, что, с целью повышений . точности, оно снабжено последовательно .соединенными датчиком- температуры, нормирующим преобразователем и функциональным преобразователем, выходы которого соединены с дополнительными входами спусковых блоков каналов фиксации уровня вибрационных нагрузок.

ШЗ

/J

Щ

p-O

0UZ.1 togf(Vw) V, %в todilff ,, togt , 18 19 го ii гг 23 J I 1 II Фиг.2 Фуг.