Устройство для виброакустической диагностики породоразрушающих средств Советский патент 1987 года по МПК E21C35/24 E21B45/00 

113

Изобретение относится к виброакустической диагностике горных .

Цель изобретения - повышение точности диагностирования горных машин с нестационарной нагрузкой.

На чертеже представлена блок-схема устройства для вибродиагностики.

Устройство содержит вибродатчик 1, блок 2 управления и обработки, блок 3 индикации износа, полосо вой фильтр 4, усилитель-ограничитель 5, частотный детектор 6, двухпороговый компаратор 7, логический элемент И 8, блок 9 временных интервалов, делитель 10 частоты, фильтр 11 ,

Вибродатчик 1, блок 2 управления и обработки, блок 3 индикации износа соединены последовательно. Выход вибродатчика 1 через полосовой фильтр 4 и усилитель-ограничитель 5 подсоеди нен к первому входу частотного детектора 6, выход которого через двухпо- роговьй компаратор 7 и логический элемент И 8 подсоединен к блоку 2 управления и обработки. Второй вход логического элемента И 8 подсоединен к блоку 9 временных интервалов, второй вход частотного детектора 6 подключен через фильтр 11 к делителю 10 частоты.

.-

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, снимаемый с вибродатчика 1, пропорциональный уровню вибрации, поступает на блок 2 управления и обработки, где усиливается, детектируется и обрабатывается. Фиксируется обработанный сигнал лишь после того, как будет подан разрешающий импульс с логического элемента И 8, который фиксирует моменты работы машины с одинаковой нагрузкой.

Этот импульс формируется следующим образом. Одновременно с вибродат чика 1 сигнал проходит через полосовой фильтр 4 и усилитель-ограничитель 5 на первьп вход частотного детектора 6. Полосовым фильтром 4 выделяется основная гармоника частоты двигателя, усиливается и подается для сравнения с синхронной частотой в частотный детектор 6. Синхронная частота образуется из частоты сети с делением на число пар полюсов в дели теле 10 частоты, далее через фильтр 11, который срезает высшие гармоники поступает на второй вход частотного детектора 6, где происходит сравнени

fO

15

20

25

частоты основной гармоники двигателя с синхронной частотой. На выходе частотного детектора 6 получается постоянная величина, пропорциональная разности этих частот. Далее сигнал поступает на двухпороговый компаратор 7, который выдает на вход логического элемента И 8 сигнал только в случае, когда входное напряжение находится между двумя уровнями, что соответствует работе двигателя в интервале определенных нагрузок, например, 0,95- 1,05 . С двухпорогового компаратора сигнал поступает на один вход логического элемента И 8, на второй вход подается сигнал с блока 9 временных интервалов. На выходе логического элемента И при появлении сигналов на обоих входах появляется импульс, запускающий схему фиксации и окончательной обработки сигнала в блоке 2 управления и обработки.

Блок 2 управления и обработки содержит аналого-цифровой преобразователь, регистры, вычитающие устройства, сравнивающее устройство и схему управления регистрами и работает следующим образом.

|

Виброакустический сигнал с вибродатчика 1 поступает на вход аналого- цифрового преобразователя. Далее цифровой сигнал по команде схемы управления регистрации через равные про- межутки времени заносится во входной регистр, после чего производится перепись информации в последующие регистры (из каждого предыдущего - в последующий). Сигналы с выходов регистров подаются на входы вычитающих устройств, разность которых подается на сравнивающее устройство, выход которого подается на вход блока 3 индикации износа.

|

Выход логического элемента И 8 подается на вход схемы управления регистрации. Такое выполнение блока 2 управления и обработки позволяет производить примерно через равные временные интервалы вычисление скорости нарастания процесса износа элементов машины. Значения величин вибросигналов в моменты измерений зависят только от степени износа машины. Зависимость вибросигналов от нагрузки в данном случае отсутствует, так как замеры сигналов производятся в моменты равных нагрузок.

Этим обеспечивается возможность обработки информативных виброакустических .сигналов, снятых в моменты с одинаковой фиксированной нагрузкой, т.е. устройство позволяет целиком ис- ключить фактор влияния нестационарной нагрузки при виброакустической диагностике горных машин и, тем самым, повысить точность диагностирования.

Формула изобретения

Устройство для виброакустической диагностики породоразрушающих средств, содержащее вибродатчик, блок управ- ления и обработки, выход которого подключен к блоку индикации износа и блок временных интервалов, о т.. л и - чающееся тем, что, с целью повышения точности диагностирования

горных машин с нестационарной нагрузкой, устройство снабжено полосовым фильтром, усилителем-ограничителем, делителем частоты, элементом И, фильтром, частотным детектором и двухпо- роговым компаратором, причем выход вибродатчика подключен к первому входу блока управления и через последовательно соединенные полосовой фильтр и усилитель-ограничитель к первому входу частотного детектора, выход которого через двухпороговый компаратор подключен к первому входу элемента И, к-второму входу которого подключен блок временных интервалов, выход элемента И подключен к второму входу блока управления и обработки, а выход делителя частоты через фильтр подключен к второму входу частотного детектора.

Изобретение относится к виброакустической диагностике горных ма- шин. Цель изобретения - повьшхение точности диагностирования машин с нестационарной нагрузкой. Устр-во содержит последовательно соединенные вибродатчик (ВД) 1, блок 2 управления и обработки и блок 3 индикации износа. Через полосовой фильтр 4 и усилитель-ограничитель 5 ВД 1 подсоединен к первому входу частотного детектора 6. К его второму входу через фильтр 11 подключен делитель 10 частоты. Выход детектора 6 через двухпо- роговый компаратор 7 и логический элемент И 8 подсоединен к блоку 2. К второму входу элемента И 8 подключен блок 9 временных интервалов. Сигнал, снимаемый с ВД 1, пропорциональный уровню вибрации, поступает на блок 2. Здесь он усиливается, детектируется и обрабатывается. Фиксируется обработанный сигнал лишь после того, как будет подан разрешающий импульс с элемента И 8, который фиксирует моменты работы машины с одинаковой нагрузкой. Этот импульс фо1 1ируется путем сравнения, в детекторе 6 частоты основной гармоники двигателя, выделяемой фильтром 4, с синхронной частотой с делителя 10. При этом целиком исключается фактор влияния нестационарной нагрузки. 1 ил. & (О со