Устройство для диагностики дефектов машин и механизмов циклического действия Советский патент 1985 года по МПК G01M7/00 

Изобрете1ше относится к виброакустической диагностике механизмов циклического действия и может быть использовано в устройствах и системах, предназначенных для оценки технического состояния механизмов. Известно устройство для реализации способа виброакустичесхой диа ности си механизма циклического дейс вия, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель, блок умножения интегратор и регистрирующее устройство, а также формирователь зондирующих импульсов, линию задержки и временный управляющий блок LU Недостатком устройства являются больщие затраты времени на диагностирование, обусловленные тем, что для получения п точек диагностической кривой необходимо произвести п циклов измерений, изменяя время задержки зондирующих импульсов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для диагностики дефекто машин и механизмов циклического действия, содержащее виброакустичес кий преобразователь, подключенньй к усилителю, многоканальный блок фо мирования интегральных оценок, каждый канал которого состоит из последовательно соединенных стробатора и накопителя, подключенный к регист рирующему блоку, и последовательно соединенные преобразователь углового положения, синхронизатор, yi-ftioжитель частоты, одновибратор и ком мутатор, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, а каждый выход коммутатора подключен к входу соответствующего канала блока формирования интегральных оц нок И Недостатком известного устройст ва является низкая точность диагно тирования, обусловленная нестабиль ностью параметров, входящих в устройство блоков. Флуктуации амплит ды и скважности импульсов синхрони затора, изменение постоянной времени интегрирования накопителя, не табильность параметров перемножа щего блока, неидентичность отдельных каналов блока формирования интегральных оценок вызывают существенные ошибки при вычислении диа 92 ностической кривой, что приводит к низкой точности диагностирования механизма. Кроме того, наличие в исходном вибросигнале шумовой составляющей вызывает дополнительную погрешность в вычислении диагностическойкривой, которая может быть уменьшена только за счет увеличения диагностирования. Цель изобретения - повышение точ-ности диагностирования. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для диагностики дефектов машин и механизмов циклического действия, содержащее виброакустический преобразователь, подключенный к усилителю, многоканальный блок формирования интегральных оценок, каждый канал которого состоит из последовательно соединенных стробатора и накопителя, подключенный к регистрирующему блоку, и последовательно соединенные преобразователь углового положения, синхронизатор, умножитель частоты, одновибратор и коммутатор, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, а каждый выход коммутатора подключен к входу соответствующего канала блока формирования интегральных оценок , введень блок вычитания и два аттенюатора, неинвертирующий вход блока вычитания подключен к выходу усилителя, инвертирующий вход через второй аттенюатор подключен к выходу блока формирования интегральных оценок, вторые входы каналов которого подключены к выходу первого аттенюатора, вход которого соединен с выходом блока вычитания. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит виброакустический преобразователь 1, подключеннный к усилителю 2, многок нальный блок 3 формирования интегральных оценок, каждьш канал которого состоит из последовательно соединенных стробатора 4 и накопителя 5, подключенный к регистрирующему блоку 6, и последовательно соединенные преобразователь 7 углового положения, синхронизатор 8, умножитель 9 частоты, одновибратор 10 и коммутатор 11, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора 8, а каждый выход коммутатора 11 подключен, к входу соот етстиующего канала блока 3 формиро вания интегральных оценок, блок 12 вычитания, два аттенюатора 13 и 14, неинвертирующий вход блока12 вычитания подключен к выходу усилителя инвертирующий вход через второй аттенюатор 14 подключен к выходу блока 3 формирования интегральных оценок, вторые входы каналов которого подключены к выходу первого аттеню тора 13, вход которого соединен с выходом блока -12 вычитания, Устройство работает следующим об разом. Вибросигнал с виброакустического преобразователя 1 после усиления в усилителе 2 поступа-ет на инвертирующий вход блока 12 вычитания и далее через аттенюатор 13 на входы стробаторов 4 п-канального блока 3 формирования интегральных оценок. Коэффициент передачи аттенюатора 1 в переходном режиме устанавливается равнь1м единице, что позволяет в кратчайщее время выйти в установи шийся режим. Сигналы с выхода блока формирования интегральных оценок (с выходов накопителей 5) поступают на регистрирующий блок 6 и через „ г регулируемыи калиброванный аттенюатор 14 на инвертирующий входблока вычитания. Одновременно преобразователь 7 углового положения, установленный на диагностируемом механизме, формирует импульсный сигнал t периодом, равным периоду цикла действия механизма. Этот импульсный сигнал, частота которого соответствует частоте вращения вала, поступает на вход синхронизатора- 8, рабо тающего в режиме внешнего запуска. Синхронизатор 8 вырабатывает опорный сигнал, С выхода синхронизатора 8 синхроимпульсы поступают на умножитель 9 частотьь Умножитель 9 частоты, коэффициент умножения кото рого п, увеличивает частоту следования синхроимпульсов в п раз, Таки образом за один период Т вращения вала диагностируемого объекта форми руется п импульсов, причем каждый п сформированный импульс оказывается сдвинутым по фазе относительно опорного синхроимпульса на величину «- i -2lL п где i 0,1,2,..., (п-1) - номер канала. Полученная в умножителе 9 импульс ная последовательность поступает в одновибратор 10, который формирует требуемую длительность этих импульсов. Сформированные по длительности импульсы поступают в коммутатор 11, которьй распределяет импульсную последовательность из п сдвинутых по фазе импульсов по соот ветствующим входам каналов (стробаторов 4J блока 3 формирования интегральных оценок. Распределение коммутатором 11 импульсной последовательности Синхронизуется опорным импульсом, поступающим с выхода синхронизатора 8. Так как в начале измерений коэффициент передачи аттенюатора 13 устанавливается равным единице, а значение диагностической кривой на выходе и на инвертирующем входе вычитающего устройства Z (О, ) О, то во время первого периода вибросигнал без изменения поступает одновременно на все каналы стробаторы 4 блока 5 формирования интегральных оценок и в соответствии с приходом импульсов стро / .бируется (перемножается . Стробироч - / г ванный сигнал с выходов стробаторов 4 поступает в накопитель 5, где происходит интегрирование сигнала с последующим суммированием. Результаты суммирования отображаются регистрирующим блоком 6 и одновременно через аттенюатор 14 поступают на инвертирующий вход блока 12 вычитания. Таким образом регистрирующий блок отображает сигнал Z (T,Q;). Начиная со второго периода измерений, блок 12 вычитания начинает формировать разность между принимаемым виброакустическим сигналом и текущим значением Z (Т,С{). Разностный сигнал, поступая одновременно на все каналы, в соответствии с приходом импульсов стробируется и далее . поступает в накопитель 5, где происходит интегрирование сигнала и суммирование значений диагностической кривой, вычисленной в предыдущем периоде измерений с текущим значением, вычисленным .в данном периоде измерений. Результаты суь-мирования отображаются регистрирующим блоком 6 и поступают на вход аттенюатора 14. Б установившемся режиме (определяетSn386СЯ оператором визуально) коэффициент передачи антенюатора устанавливаетСЯ много меньше .единицы, что позволяет значительно снизить ошибки в вычислении диагностической кривой,5 вызванные наличием шумов. . Таким образом, осуществляя непрерывное вычисление диагностической кривой, отображаемой регистрирую-Ю щим.блоком в устройство, позволяет 796 осуществить следящий режим диагностирования в течение всего времени работы механизма, в любой момент времени осуществить с помощью ЭВМ сравнения вычисленной диагностической кривой с эталонной и тарировочными кривыми, соответствукщими различимм видам дефектов, и по результатам сравнения определить техническое состояние исследуемого механизма и его остаточный ресурс.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ДЕФЕКТОВ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ ЦИКЛИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащее виброакустический преобразователь, подключенный к усилителю, многоканальный блок формирования интегральных оценок, каждый канал которого состоит из последовательно соединенных стробатора и накопителя, подключенный к регистрирующему блоку, и последовательно соединенные преобразователь углового положения, синхронизатор, умножитель частоты, одновибратор и коммутатор, второй вход которого соедеснен с выходом синхронизатора, a каждый выход коммутатора подключен к входу соответствующего канала блока форкшрова шя интеграпышх оценок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности диагностирования, в него введены блок вычитания и два аттенюатора, неинвентирующий вход блока вычитания подключен к выходу усилителя, инвертирующий вход через ш второй аттенюатор подключен к выходу блока формирования интегральных оценок, вторые входы каналов которого подключены к выходу первого аттёшоатора, вход которого соединен с выходом блока вычитания. 09 00