Устройство для определения амплитуды и фазы дисбаланса Советский патент 1988 года по МПК G01M1/22 

/ / //////jf///

Poinop

00 CD

СП

QO

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в составе балансировочных станков резонансного типа.

Цель изобретения - повышение точ-, ности и достоверности определения параметров дисбаланса за счет автоматического выбора момента прохождения резонансной частоты, на которой про- водятся измерения.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений на выходах злементов устройства На фиг. 2 обозначено: U5 напряжение виброперемещения; Оцап напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя; и 1 - напряжение на выходе сдвоенного компаратора; Ф)1. напряжения на выходах 1-го и 2-го фо- тодатчиков; N,..,,N - число меток, записанных в буферный регистр.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик начала.отсчета и формирователь 2 импульсов, пос- ледовательно соединенные датчик 3 положения, второй формирователь 4 импульсов, десятичный счетчик 5, вход сброса которого соединен с выходом первого формирователя 2 импульсов, элемент 6 памяти и цифровой индикатор 7, последовательно соединённые тактовый генератор 8, элемент 9 совпадения, второй десятичный счетчик 10 и второй цифровой индикатор 11, по- следовательно соединенные двоичный счетчик 12, вход которого соединен с выходом элемента 9 совпадения, и циф- роаналоговый преобразователь 13 (ЦАП),, формирователь 14 импульса сброса, выход которого соединен, с входами сброса второго десятичного и двоичного счетчиков 10 и 12, последовательно соединенные датчик 15 вибраций, усилитель 16, аналоговый ком- паратор 17, второй элемент 18 памяти и индикатор 19 знака, соединенный аналоговый компаратор 20, инверсные входы которого соединены с выходом ЦАП 13, а выход - с вторым входом элемента 9 совпадения, вторым входом второго цифрового индикатора 11 и тактовыми входами элементов 6 и 18 памяти, аналоговый инвертор 21, вход которого соединен с выходом усилител 16 и первым прямьм входом сдвоенного аналогового компаратора 20, а выход - с вторым прямым входом последнего, и цифровой инвертор 22, вход которого

0

5 0 s 0

0

5

соединен с выходом второго элемента 18 памяти и первым стробирующим входом сдвоенного аналогового компаратора 20, а выход - с вторым стробирующим выходом последнего.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 начала отсчета и датчик 3 положения устанавливаются у роторного механизма и обеспечивают формирование на выходах импульсов в момент прохождения метки начального положения и соответствующей угловой метки. Метки могут быть магнитными или отражательными; соответственно датчики 1 и 2 выполняются либо магннточувст- вительными, либо оптическими. При прохождении метки начального положения с датчика 1 начала-отсчета поступает импульс, который формируется формирователем 2 импульса и сбрасывает десятичный счетчик 5 в исходное положение. Последний пересчитывает импульсы, поступающие с датчика 3 положения. Таким образом, код в десятичном счетчике 5 соответствует текущему значению углового положения роторного механизма. Если датчик 3 положения формирует импульс при прохождении каждой угловой метки рото- . ра, то записанный код соответствует номеру угловой метки. Сигнал с датчика 15 вибрации поступает на усилитель 16 и далее на вход ан лого- вого компаратора 17, выходной сигнал которого будет единичным, если на входе положительная полуволна, и нулевым, если на входе отрицательная полуволна. В зависимости от этого сигнала включается первый или второй компаратор сдвоенного аналогового компаратора 20 подачей соответствующего стробирующего сигнала. На прямой вход работающего в данный момент аналогового сдвоенного компаратора 20 поступает, таким образом, положительный входной сигнал, который сравнивается с выходным сигналом ЦАП 13, который фиксирует максимальное значение сигнала в текущий момент времени. Перед началом измерения сигналом с формирователя 14 импульсов сброса счетчики 10 и 12 сбрасьшаются в исходное нулевое положение, после чего роторный механизм переводится либо в режим набора числа оборотов; либо, наоборот, начинается снижение числа оборотов.

Когда на выходе сдвоенного аналогового компаратора 20 единичный сигнал, импульсы от тактового генератора 8 проходят через элемент 9 совпадения и считываются счетчиками 10 и 12 до достижения входным сигналом максимального значения. В момент этого максимума сдвоенный аналоговый компаратор 20 переключается, что вызывает запись в элементы 6 и 18 памяти. Коды положения и знака выводятся соответственно на цифровой индикатор 7 и индикатор 9 знака.

Код оценки амплитуды дисбаланса из десятичного счетчика 10 выводится на цифровой индщатор 1 1 , При подходе к резонансному режиму (из-за раз- гона или сброса числа оборотов) показания корректируют и окончательные значения дисбаланса фиксируются на резонансной частоте, где влияние помех и шумов минимальное. При этом роторный механизм находится в области резонанса непродолжительное время.

Таким образом, обеспечивается измерение амплитуды, знака и углового положения дисбаланса при минимальном влиянии помех с автоматическим выбором оценки на резонансной частоте, что повьшает достоверность и точность оценки.

Формула изобретения

Устройство для определения амплитуды и фазы дисбаланса, содержащее последовательно соединенные датчик

начала отсчета и первьш формирователь импульсов, последовательно соединенные датчик положения и второй формирователь импульсов, последовательно соединенные датчик вибраций и усилитель, последовательно соеди

5

ненные первые элемент памяти и циф- индикатор, вторые цифровой индикатор и элемент памяти, элемент совпадения и формирователь импульса сброса, отличающееся тем, что, с целью повшения точности и достоверности, оно снабжено тактовым генератором, выход которого соединен с входом элемента совпадения, последовательно соединенными двоичным счетчиком, вход которого соединен с выходом элемента совпадения, а вход сброса - с выходом формирователя импульса сброса, и цифроаналого- вым преобразователем, первым и вторым десятичными счетчиками, входы которых соединены соответственно с выходами второго формирователя импульсов и элемента совпадения, входы сброса - с .выходами первого формирователя импульсов и формирователя импульсов сброса, а выходы - с входами первого элемента памяти и второго 5 цифрового индикатора, аналоговым инвертором, аналоговым компаратором, выход которого соединен с входом второго элемента памяти, соединенными с выходом последнего цифровым инверто- , ром и индикатором знака и сдвоенным аналоговым компаратором, первый прямой вход которого соединен с выходом усилителя, входом аналогового инвертора и прямым входом аналогового компаратора, второй прямой вход - с выходом аналогового инвертора, первый стробирующий вход - с входом цифрового инвертора, второй стробирующий вход - с выходом последнего, инверсные в.ходы - с выходом цифроаналогового преобразова теля, а выход - с вторым входом элемента совпадения, вторым входом второго цифрового индикатора и тактовыми входами обоих элементов памяти.

0

5

0

«М

Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения - повьш1ение точности и достоверности за счет автоматического выполнения измерений на резонансной частоте. Датчики начала отсчета 1, положения 3 и вибрации 15 поставляют информацию о фазе и амплитуде дисбаланса на изменяющейся частоте вращения. В момент прохождения резонансной частоты, определяемый тактовым генератором 8, соединенным с элементом 9 совпадения, содержимое элементов 6 и 18 памяти и десятичного счетчика 10 переводится на цифровые индикаторы 7 и М, отображающие фазу и амплитуду дисбаланса, и индикатор 19 знака. 2 ил. « (Л