Устройство для регистрации амплитудно-частотной характеристики объекта Советский патент 1986 года по МПК G01M7/00 G01H1/00 

Изобретение относится к виброметрии, а именно к устройствам для регистрации амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) объектов, и может быть .использовано дпя спектрального анапи за вибраций элементов турбомашин.

Цель изобретения - повып1ение точности регистрации АЧХ объектов, например, элементов турбомашин, колебания которых возбуждаротся при вращении их электроприводом,

В предлагаемом устройстве система регулирования скорости сканирования частоты .возбуждения выполнена двухконтурной, с внешним контуром обратной связи по уровню вибрацют и внутренним -, по скорости вращения объекта.

На чертеже представлена структурная схема устройства для регистрации АЧХ объекта.

Устройство содержит последовательно соединенные виброизмерительный : преобразоватет{ь 1, устанавливаемый на исследуемом объекте 2, и измерительный усилитель 3, выход которого связан с первым входом блока 4 выделения первой гармоники, являющимся также первым входом резонансного усилителя 5, первым в.гходом подключенного к первому входу самописца 6, тахогенератор 7, выход которого соединен с входом источника 8 напряжения, пропорционального частоте первой гармоники возбуждения, связанного своими выходами соответственно с вторым входом самописца 6 и вторым входом блока 4 выделения первой гармоники, являющимся первым входом следяющего фильтра 9, вь1ход которого соедшсен с вторым входом резонансного усилителя 5, а второй вход - с вторым выходом резонансного усилителя 5 последова- тельно соединенные задатчик 10 напряжения, первый элемент 11 сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока 4, интегратор 12, второй элемент 13 сравнения и регулятор 14 скорости вращения электропривода 15, с помоЕ-:(ью которого осуществляется . возбуждение колебаний объекта 2 при его вращении. Устройство содержит также амплитудный детектор 16, через которьш выход тахогенератора 7 подключен к второму входу второго элемента 13 срав-нения. Элементы 1,, 3, 4 10, 11, 12, 13 и 14 образуют внешний контур обратной связи по уровню виб2706012

рации объекта 2, а 7, 16, 12, 14 внутренний контур обратной связи по скорости вращения. Эти два контура в совокупности образуют систему регули- 5 рования скорости сканирования частоты возбуткдения .

Устройство раОотает следугат м образом.

После включения устройства на один из входов элемента 11 сравнения с задатчика 10 поступает сигнал, уровень которого определяет темп разгона привода. Разностный сигнал элемента 11 сравнения воздействует на вход интегратора 12, формируя на его выходе линейно нарастающий сигнал, который на входе второго элемента 13 сравнения сравнивается с сигналом обратной связи по скорости (частоте) вращения, снимаемым с амплитудного детектора 16, на вход которого с тахогенератора 7 поступает сигнал переменного тока, амплитуда и частота которого пропорциональны частоте вращения исследуемого объекта 2. Выходной сигнал элемента 13 сравнения отрабатывается регулятором 14 скорости, который воздействует на электропривод 15 и через него на исследуемый объект 2, осуществляя его разгон до максимальных рабочих частот с заданным темпом ускорения. Сигнал виброизмерительного / преобразователя 1 после усиления из- мерительным усилителем 3 поступает на следящий фильтр 9, где выделяетсяпервая гармоника частоты опорного сигнала, синхронизированная по фазе с частотой сигнала с источнш ;а 8 напряжения, пропорционального частоте первой гармоники возбуждения, изменяемой в соответствии с изменением частоты сигна.па тахогенератора 7, Усиленный сигнал первой гармоники с выхода резонансного усилителя 5 поступает на первый вход самописца 6, а постоянный сигнал, уровень которого пропорционален частоте первой гармоники, снимаемой с другого выхода источника 8 напряжения, поступает на второй вход самописца 6. При этом самописец 6 автоматически вычерчивает АЧХ исследуемого объекта 2,

В момент подхода к области резонансных частот по мере увеличения сигнала с первого выхода резонансного усилителя 5 разностный сигнал с выхода элемента 11 сравнения снижается, уменьшая тем самым темп нарастания выходного сигнала элемента 13, который является задающим для электропривода 15. Замедление темпа разгона электропривода 15 вызывает уменьшение скорости нарастания сигнала на гори зонтальном входе самописца 6, что снижает искалсения резонансной кривой АЧХ объекта 2. После прохождения электроприводом 15 области резонансных частот темп его разгона снова увеличивается по мере уменьшения уровня сигнала с первого выхода резонансного усилителя 5 При этом на самописце 6 ускоренно вы||черчивается АЧХ исследуемого объекта 2 до тех пор, пока электропривод вновь не подойдет к другой области резонансных частот. Введение обратной связи по уровню внбрации позволяет уменьшать скорость 20 сканирования в резонансных зонах и увеличивать ее вне этих зон, однако без контура обратной связи по скорости вращения управляющий отрабатывается со значительной скоростной ошибкой.Введение контура обратной связи по скорости, вращения существенно сни жает скоростную ошибку,вследствие чего повышается точность определения АЧХ. Формула изобретения Устройство для регистрации амплитудно-частотной характеристики объек014та, содержащее привод для возбуждения колебаний объекта, последовательно соединенные виброизмерительный преоб- разователь, устанавливаемый на объекте, измерительный усилитель, блок выделения первой гармоники и самописец, второй вход которого соединен с источником напряжения, пропорционального частоте первой гармоники возбуждения, и систему регулирования скорости сканирования частоты возбуждения, включающую контур обратной связи по уровню вибрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регистрации амплитудно-частотной характеристики объектов, например элементов турбомашин, колебания которых возбуждаются при вращении их электроприводом, система регулирования скорости сканирования частоты возбуждения выполнена двухконтурной, с внешним контуром обратной связи по уровню вибрации, включающим последовательно соединенные задатчик напряжения, первый элемент сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока выделения первой гармоники, интегратор, второй элемент сравнения и регулятор скорости вращения, и внз тренним контуром обратной связи по скорости вращения, в который вторым входом включен второй элемент сравнения .

Изобретение относится к виброметрии и может быть использовано при определении амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) вращающихся объектов. Целью изобретения является повьшение точности регистрации АЧХ объектов, например элементов турбомашин,, колебаниякоторых возбуждаются при вращении их электроприводом. Цель достигается благодаря использованию в устройстве двухконтурной системы регулирования скорости сканирования частоты возбуждения с внешним контуром обратной связи по уровню вибрации и внутренним - по скорости вращения. Внешний контур, образованный виброизмерительным преобразователем 1, измерительным усилителем 3, блоком 4 выделения первой гармоники, первым элементом 11 сравнения, подключённым ; BTopbiM входом к задатчику 10 напряжения, интегратордм 12, вторым элементом 13 сравнения и регулятором 14 скорости вращения электропривода 15, с S обеспечивает уменьшение скорости сканирования в резонансных зонах и (О С уменьшение ее вне ЭТРК зон. Внутренний контур, в который вторым входом включен второй элемент 13 сравнения, служит для уменьшения скоростной ошибки, возникающей при отработке управляющего сигнала внешнего контура. Регистрация АЧХ объекта 2, вращаемого электроприводом 15, осуществляется самописцем 16. 1 ил.