Способ вибродиагностики горных машин и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК E21C35/24 G01M15/00 

Изобретение относится к виброакустической диагностике машин и механизмов.

Цель изобретения - повышение точности диагностирования при одновременном упрощении продесса. На чертеже приведена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Предпагаемый способ состоит в гетеродинном преобразовании исходного виброакустического сигнала с последующей фильтрацией полученного сигнала узкополосным филь- тром нижних частот. Для получения возможности .производить узкополосиый анализ вибросигналов при измепя10 л,их-- ся из-за переменной 1 агрузки оборотов электродвигателя привода машины способ предусматривает коррекции) частоты вспомогательного генератора (гетеродина) с помопцло Bbi;j,ej -;MiH - из исходног о спектра oci-iouHoii гармоники частоты вращения электродвигателя, которую преобразуют в напряжение измёняю цее частоту гетеродина с тем, чтобы исследуемый отрезок спектра все время находился в полосе прозрачности узкополосного фильтра нижних частот.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит виброизмерительный датчик 1, устанавливаемый на корпусе машины, регулируемый ус1шитель 2 вибросигнала, смеситель 3, узкополосный фильтр 4 нижних частот, блок 5 обрабоч ки информации, до пол н к т ел ь нь и ь т р 6, у с мл и т е л ь - о г - раничитель 7 частотный детектор 8, управляемый гетеродин 9, блок 10 задания частоты.

Способ осуществляется следующим образом.

Спектр сигнала датчика 1 через усилитель 2 поступает на смеситель 3

Одновременно с этого же датчика 1 вибрации спектр вибросигпала поступает после ф шьтрации с помощью Ti:)a 6, в котором выделяется основная гармоника частоты вращения двигателя, на усилитель-ограничитель 7, где он нормализуется по амплитуде н поступает на частотный детектор 8. На выходе блока 8 получается постоянное напряжение, пропорциональное мгновенной частоте вращения двигателя. Это напряжение с блока 8 поступает на управляемый гетеродин 9 и

корректиру€;т его частоту, которая должна быть равна средней частоте исследуемого отрезка вибросигнала, задаваемой блоком 10 задания частоты. С выхода гетеродина 9 напряжение со средней частотой исследуемого отрезка вибросигнала поступает на второй вход смесителя 3, на выходе которого присутствуют комбинации частот входного сигнала и гетеродина, в том числе и разностная частота, на которую настроен фильтр нижних частот.4. Выделенный этим фильтром разностный сигнал поступает в блок 5 обработки информации.

Предлагаемый способ и реализующее его устройство позволяют производить точный узкополосный спектральный анализ с легкореализуемой узкой ., полосой пропускания фильтра, причем анализируемый участок спектра все 5зремя находится в полосе пропускания ф1шьтра 4 нижних частот, независ1-1мо

от изменения числа оборотов вращения электродвигателя привода машины.

Формула изобретения

1. Способ вибродиагностики горных

машин, включающий выделение и ycvme- ние участка спектра вибросигнала, его гетеродинное преобразование в неизменнь й по частоте сигнал с введением коррекции по скорости вращения электродвигателя привода машины и анализ полученного сигнала, о т - л и ч ;i ю щ и и с я тем, что, с цедью повышения точности при одновре- мепном упрощении процесса, выделяют основную гармонику частоты вращения электродвигателя привода машины, преобразуют ее в постоянное напряжение, пропорциональное отклонению частоты вращения электродвигателя от номинальной, и этим напряжением корректируют частоту вспомогательного генератора с тем, чтобы при фильтрации полученного после преобразования частоты разностного сигнала узкополосным

фштьтром нрскних частот исследуемый участок сп.ектра все время находился в полосе прозрачности этого фильтра.

2. Устройство для вибродиагностики горных машин, содержащее датчик вибросигнала, соединенный через регулируемый усилитель с первым входом смесителяJ выход которого через основ

31301967 . 4

ной фильтр соединен с блоком обработ-мого генератора, выход которого под- ки информации, дополнительный фильтр,ключен к второму входу смесителя, вход которого соединен с выходом дат-основной фильтр вьтолнен фильтром чика вибросигнала, отличаю- .нижних частот, а дополнительный щ е е с я тем, что оно снабжено пе- 5фильтр - полосовым фильтром, выход рестраиваемым генератором, блокомпоследнего соединен через усилитель- задания частоты, усилителем-ограни-ограничитель с входом частотного де- чителем и частотным детектором, при-тектора, выход которого подключен к чем выход блока задания частоты под-управляющему входу перестраиваемого ключен к задающему входу перестраивае- генератора.

Изобретение относится к виброакустической диагностике машин и механизмов. Цель изобретения - повышение точности диагностирования при одновременном упрощении процессов, Для этого осуществляют гетеродинное преобразование исходного виброакустического сигнала с последующей фильтрацией полученного сигнала узкополюсным фильтром 4 нижних частот. Для получения возможности производить узкополосньм анализ вибросигналов от датчика 1 при изменяющемся из-за переменной нагрузки числе оборотов электродвигателя привода машины корректируют частоту вспомогательного генератора гетеродина 9. Для этого из исходного спектра основной гармоники вьщеляют частоту вращения электродвигателя и преобразуют ее в напряжение, изменяющее частоту гетеродина 9. Это делается для того,чтобы исследуемый участок спектра все время находился в полосе прозрачности фильтра 4, Устройство для осуществления способа содержит последовательно соединенные усилитель 2 вибросигнала, смеситель 3, фильтр 4 и блок 5 обработки информации, К выходу датчика 1 подключены последовательно соединенные дополнительный фильтр 6, усилитель-ограничитель 7, частотный детектор 8 и гетеродин 9, К последнему подключен блок 10 задания частоты. 2 с,п.ф-лы, 1 ил. о сл со о со 35