Анализатор спектра вибрации вращающихся машин Советский патент 1991 года по МПК G01M7/00 

О

Os

со

Јь О

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для контроля технического состояния роторных машин.

Целью изобретения является повыше- ние достоверности анализа за счет управления частотой среза фильтра нижних частот и частотой квантования сигнала по частоте вращения ротора машины.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого анализатора.

Анализатор содержит вибропреобразователь 1, согласующий усилитель 2, фильтр 3 нижних частот, .аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, вычислитель 5, регист- ратор 6, цепь измерения частоты вращения оборотов, образованную датчикомформи- рователем 8 пульсов 7 и умножителем 9 и блок 10 управления.

ВибропреоОразователь 1, согласующий усилитель 2, фильтр 3 нижних частот, АЦП4 вычислитель 5 и регистратор 6 соединены последовательно,

Выход цепи измерения частоты вращения подключен к входам АЦП 4 и блоку 10 управления, выходы которого подключены к входам фильтра 3 нижних частот, вычислителя 5, регистратора 6 и умножителя 9.

Анализатор работает следующим образом.

Сигнал с выхода вибропреобразователя 1 ч ерез согласующий усилитель 2 фильтр 3 поступает в АЦП 4. Частота квантования АЦП 4 устанавливается умножителем 9 с учетом частоты FBp вращения детали иссле- дуемой машины, верхней частоты fB спектра анализируемой вибрации и требуемой разрешающей способности,

Частота квантования выбирается из соотношения

f к - f i

вр

m 2 тв

где TK - частота квантования по времени АЦП 4;

m - коэффициент, учитывающий требуемую разрешающую способность Af, которая определяется как

0

5

0

5

0

5

0

5

0

где N - число отсчетов сигнала вибрации в реализации.

Информация о текущем значении частоты вращения fBp поступает от датчика 7 оборотов через формирователь 8 импульсов в умножитель 9.

С выхода АЦП 4 информация в цифровом виде поступает на вход вычислителя 5, реализующего алгоритм быстрого преобразования Фурье (БПФ). Для того, чтобы исключить искажение спектра в результате наложения после цифровой обработки в вычислителе 5, блок 10 управляет частотой среза фильтра 3 нижних частот.

Индикация и регистрация результирующего спектра вибрации осуществляется регистратором 6, синхронизированным с работой вычислителя 5 по командам блока 10 управления.

Анализатор реализует выделение составляющих роторной вибрации и кинематически связанных с ротором других вращающихся частей машины. На индикаторе регистратора 6 при изменении скоростного режима частотные составлчющие, связанные с частотой вращения ротора, не меняют положения. Частотные составляющие, обусловленные собственными колебаниями, меняют положение на шкале частот, Исследуя изменение частотных составляющих спектра вибрации в процессе работы машины, оценивают ее техническое состояние.

Формула изобретения

Анализатор спектра вибрации вращающихся машин, содержащий последовательно соединенные вибропреобразователь, фильтр, аналого-цифровой преобразотель, вычислитель и регистратор, цепь измерения частоты вращения, образованную датчиком оборотов и умножителем, выход которого подключен к управляющему входу аналого- цифрового преобразователя, блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности анализа, фильтр выполнен в виде управляемого фильтра нижних частот, умножитель выполнен управляемым, вход блока управления подключен к выходу умножителя, а выходы - к управляющим входам фильтра нижних частот, умножителя, вычислителя и регистрато

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для контроля технического состояния роторных машин. Целью изобретения является повышение достоверности анализа. В анализаторе реализовано управление частотой среза фильтра 3 нижних частот и частотой квантования АЦПЧ в зависимости от частоты вращения ротора машин и требуемой разрешающей способности анализа. Частота среза фильтра 3 изменяется так, чтобы исключить наложение сопряженных участков спектра после цифровой обработки в вычислителе 5, реализующем алгоритм быстрого преобразования Фурье. 1 ил.