Устройство для виброакустической диагностики роторных машин Советский патент 1985 года по МПК G01H1/00 

:о

САЭ 4 0)

00 1 . Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для безразборного контроля технического состояния роторных машин. . Целью .изобретения является повьпп ние чувствительности. На чертеже,изображена блок-схема устройства. Устройство содержит вибропрёобразователь 1, установленяь1й на корпусе диагностируемого объекта, согласующее устройство 2, первый смеси тель 3, кварцевый фильтр 4 промежут ной частоты, измерительное устройст во 5, фазовый детектор 6, перестраи ,ваемый 7 и опорньй 8 генераторы, вт рой смеситель 9 с блоком 10 сравнения -частот., делитель 11 частоты и блок 12 индикации. Измерительный канал вьтолнен, в виде последовательно включенных виб ропреобразователя 1, согласующего устройства 2,первого смесителя 3, фильтра 4 промежуточной частоты и измерительного устройства 5. Управляющий канал выполн ен в вид последовательно включенных генерато ра 8 опорной частоты, фазового дете тора 6 и генератора 7 перестраиваемой частоты, при этом второй вход ,фазового детектора 6 подключен к вы ходу фильтра 4 промежуточной частоты, а выход перестраиваемого генера тора 7 подключен к первому смесителю 3. Измерительный канал частоты враш;ения ротора, выполнен в виде парал|Ьельно соединенных делителя 11 частоты и второго смесителя 9, общий вход которых соединен с выходом генератора 8 опорной частоты, фазового детектора 6 и генератора 7 перестраиваемой частоты, при этом второй вход фазового детектора 6 подключен к выходу фильтра 4 промежуточной частоты, а выход перестраива емого генератора 7 подключен к первому смесителю 3. Измерительный канал.частоты вращ ния ротора выполнен в виде параллел но соединенных делителя 11 частоты и второго смесителя 9, общий вход которых соединен с выходом генерато ра 8 опорной частоты, а второй вход второго смесителя 9 - с выходом перестраиваемого генератора 7, а его выход - с блоком 10 сравнения,часто 682 и последовательно подключенного к ним блока 12 индикации частоты, последовательно соединенные перестраиваемый фильтр 13 и преобразователь 14 частота-напряжение включены между входом первого смесителя 3 и выходом второго смесителя 9, а второй вход перестраиваемого фильтра 13 соединен с выходом согласующего устройства 2, Устройство работает следующим образом. Сигнал с вибродатчика 1 поступает через согласующее устройство 2 и перестраиваемый автоматически фильтр 13 на один из входов смесителя 3, на второй вход которого подается управляющий сигнал с выхода перестраиваемого генератора 7. На смесителе 3 сигналы суммируются и результирующий сигнал фильтруется кварцевым фильтром 4 промежуточной частоты. С выхода фильтра 4 отфильтрованный сигнал промежуточной частоты подается на измерительное устройство 5, где он детектируется, усредняется и измеряется, и на первый вход фазового детектора 6, на второй вход которого поступает опорный сигнал кварцевого генератора 8. Генератор 8 выдает опорную частоту, равную резонансной частоте кварцевого фильтра 4. При флуктуациях частоты вьщеляемой спектральной составляющей виб-. рационного- сигнала или нестабильности часФоты перестраиваемого генератора 7 сигналы с фильтра 4 и опорного генератора 8 получают взаим-ный сдвиг по, фазе, в-результате чегс на выходе фазового детектора 6 появляется управляющее напряжение, которое, воздействуя на частоту перестраиваемого генератора 7, обеспечивает неизменность промежуточной частоты вьщелиемой составляющей спектра, I- . Сигналы перестраиваемого 7 и опорного 8 генераторов поступают на .входы второго смесителя 9, с выхода которого разностный сигнал с частотой, равной частоте вьаделяемой спектральной составляющей, поступает на один из входов блока 10 сравнения частЬт. На второй вход блока 10 через делитель 11 частоты поступает сигнал стабильной частоты с выхода опорного генератора, причем выбором коэффициента деления делителя 11 на

3

его выходе последовательно может быть получен ряд заданных с высокой точностью частот, соответствующих работе диагностируемых роторных машин на заданной (фиксированной) частоте вращения. Блок 10 сравнения частот формирует сигнал, зависящий от величины и знака отклонения контролируемой и заданной делителем 11 частот, который индицируется в блоке 12 индикации частоты.

Автоматическая перестройка фильтра 13 осуществляется следующим образом.

С выхода смесителя 9 напряжение с частотой, равной частоте настройки измерительного канала, поступает на вход преобразователя 14 1астотанапряжение, где формируется постоянное напряжение, величина которого зависит от частоты входного напряжения. Это напряжение подается на уп93468 .

равляющий вход фильтра 13. Частота , настройки фильтра 13 зависит от напряжения на управляющем входе. Характеристики преобразователя 14 и

5 фильтра 13 подобраны таким образом, что резонансная частота фильтра 13 всегда равна частоте настройки. Следовательно, на вход первого смесителя 3 поступает часть.спектра вход-

10 ного сигнала, определяемая полосой пропускания фильтра 13.

При исследовании спектральных составляющих с малым уровнем приходится зшеличивать коэффициент усиIJ ления согласующего (входного) устройства. При этом может возникнуть перегрузка последующего тракта прибора составляющими спектра с большим уровнем. Наличие перед первым смесителем 1 перестраиваемого фильтра 14 исключает возможность такой перегрузки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОАКУСТИ.ЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ РОТОРНЫХ МАШИН по авт.св. № 1057790, отличающееся тем, что, с целью повьшения чувствительности, оно снабжено последовательно соединенными перестраиваемым фильтром и преобразователем частота-напряжение, включенными между входом первого смесителя и выходом второго смесителя, а второй вход перестраиваемого фильтра соединен с выходом согласующего устройства.