Устройство для контроля вибраций Советский патент 1992 года по МПК G01H17/00 

Изобретение относится к виброизмерительной технике и предназначено для оценки воздействия вибрации и контроля ее параметров.

Целью изобретения является повышение точности контроля параметров вибрации.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство для контроля вибраций содержит элемент 1 световой и звуковой сигнализации, формирователь 2 и последовательно соединенные вибропреобразова-. тель 3, входное звено, выполненное в виде частотно-взвешивающего усилителя 4 и квадратора 5, генератор 6,управляемый напряжением, счетчик 7, делитель 8 на заданное число, а последовательно соединенные п-разрядный десятичный счетчик 9 с дешифратором и индикатором 10, триггер 11 переполнения, первую схему 12 блокировки, второй вход которой соединен с выходом генератора 6, управляемого напряжением, а выход - с входом формирователя 2.

.Устройство снабжено последовательно соединенными первым элементом ИЛИ 13, вход которого.соединен с выходом делителя 8 на заданное число, суммирующим счетчиком 14, первымуправляющим триггером 15, блоком 16 управления переключателем тактовых частот, переключателем 17 тактовых частот, второй схемой 18 блокировки, счетным триггером 19, первым элементом И 20, второй вход которого соединен с выходом первого управляющего триггера 15, десятичным счетчиком 21, вторым управляющим триггером 22, выход которого соединен с, третьим входом первого элемента И 20 и вторым входом блока 16 управления переключателем 17 тактовых частот. Устройство также снабжено последовательно соединенными тактовым генератором 23, вторым элементом И 24, второй вход которого через переключатель 25 может быть соединен с выходом формирователя 2 или с выходом счетного триггера 19, а выход тактового генератора 23 через делитель 26 тактовых частот и непосредственно соединен с переключателем 17 тактовых частот.

Устройство также снабжено последовательно соединенными R-S-триГгером 27, Sвход которого соединен с выходом делителя 8 на заданное число, R-вход-с выходом счетчика 7, а выход также соединен с вторым входом второй схемы 18 блокировки, вторым элементом ИЛИ 28, третьим управляющим триггером 29, первым D-триггером 30, вторым D-триггером 31, инвертирующий выход которого соединен с R-входом счетного триггера 19, а неинвертирующий - с D-входом первого D-триггера 30, а счетный вход с выходом первого управляющего триггера 15, а счетный вход первого О-триггера

30 - с выходом счетного триггера 19, выход третьего управляющего триггера 29 соединен с S-входом первого управляющего триггера 15, а выход счетного триггера 19 соединен с вторым входом первой ячейки

0 ИЛИ 13 и через счетчик 32 числа с С-входом третьего управляющего триггера 29.

Устройство содержит последовательно соединенные управляющий генератор 33, делитель 34, дифференцирующую цепь 35,

5 первый элемент И-НЕ 36, второй элемент И-НЕ 37, выход которого соединен с R-входом счетчика 9 с дешифратором и последовательно соединенные кнопку 38, одновибратор 39, третий элемент И .40 и

0 третий элемент ИЛИ 41, выход которого соединен со счетным входом счетчика 9 с дешифратором, а второй вход через четвертый элемент И 42 с кнопкой 38 и выходами делителя 34, второй выход которого соединен с

5 входом открывания дешифратора счетчика 9, а два другие входа третьего элемента И 40 соединены с выходами первого управляющего триггера 15 и счетного триггера 19 соответственно.

0Устройство снабжено пятым элементом

И 43, выход которого соединен со схемой 18 блокировки, а входы - с выходом управляющего генератора 33, первым выходом одновибратора 39 и вторым выходом

5 одновибратора 39, который также соединен с входом второго элемента И-НЕ 37 и вторым входом второго элемента ИЛИ 28. Выход кнопки 38 соединен с входом первого управляющего триггера 16.

0Вибропреобразователь 3 может быть

выполнен трехкомпонентным, а в устройство дополнительно введены сумматор и два дополнительных входных звена, выполненных в виде последовательно соединенных

5 частотно-взве.шивающих усилителей 45 и 46, входы которых соединены с выходами вибропреобразователя 3, и квадраторов 47 и 48. Выход сумматора 44 соединен с входом генератора 6, управляемого напряжением, а входы с выхрдами входных звеньев, т.е. с квадраторами 5, 47 и 48.

Устройство работает следующим образом.

Вибропреобразователь 3 преобразует

5 вибрацию в электрические сигналы, пропорциональные ортогональным составляющим, которые усиливаются и фильтруются в частотно-взвешивающих усилителях 4, 45,

46,возводятся в квадрат в квадраторах 5,

47,48 и складываются в сумматоре 44. Генератор 6, управляемый напряжением, преобразует амплитуду входного сигнала в чайтоту, пропорциональную амплитуде. Этот сигнал поступает на схему 12 блокировки и через нее на формирователь 2, который формирует импульс заданной длительности и через переключатель 25 на второй элемент И 24. Сигнал с тактового генератора 23 через второй элемент 1/1 24 поступает на элемент 1 световой и звуковой сигнализации и оповещает о наличии вибрйции на входе устройства в виде прерывного сигнала. Одновременно с этим при разомкнутом положении кнопки 38 сигнал с выхода генератора 6, управляемого напряжением, поступает через четвертый элемент И 42 и третий элемент ИЛИ 41 на счетный вход п-разрядного десятичного счетчика 9 с дешифратором и индикатором 10. Управляющий генератор 33 через делитель 34, дифференцирующее звено 35, первый элемент И-НЕ 36 (при не нажатой кнопк е 38) и второй элемент И-НЕ 37 осуществляет установку в О (сброс) п-разрядного десятичного счетчика 9 с дешифратором и одновременно с этим в первую половину полуперйода пропускает через четвертый элемент И 42 импульсы на вход счетчика 9 с дешифратором. Во вторую половину полупериода сигнал через четвертый элемент И 42 не проходит и на индикаторе 10 можно наблюдать сигнал пропорциональной мощности. При переполнени и п-разрядного десятичного счетчика 9 с дешифратором сработает триггер 11 переполнения и через схему 12 блокировки заблокирует формирователь 2 и элемент 1 световой и звуковой сигнализации будет выдавать непрерывный сигнал. При включенном устройстве постоянно работает схема накопления дозы вибрации. Ее функционирование осуществляется следующим образом.

С генератора 6, управляемого напряжением через счетчик 7, делитель 8 на заданное число и первый элемент ИЛИ 13 импульсы поступают на суммирующий счетчик 14 и запомнятся в нем. Одновременно с этим с выхода делителя 8 на заданное число импульс поступает на R-S-триггер 27, переключает его и через второй элемент ИЛИ 28 включает третий управляющий триггер 29, при этом открывается вторая схема 18 блокировки и тактовые импульсы с генератора 23 тактовых частот через переключатель 17 тактовых частот, вторую схему 18 блокировки, счетный триггер 19, переключатель 25 поступают на первый элемент И 24, который пропускает на элемент 1 световой и звуковой сигнализации импульсы с генератора 213 тактовых частот, в реультате тот включается

и подает сигнал, R-S-триггер 27 возвращается в исходное состояние следующим импульсом со счетчика 7.

С выхода счетного триггера 19 сигналы тактовых частот с высокой частотой следования через первый элемент ИЛИ 13 поступают на суммирующий счетчик 14. При наборе суммирующим счетчиком 14 числа импульсов равного его емкости минус число заполненных импульсов (соответствующих набранной дозе) переклю.чается первый управляющий триггер 15, который через блок 16 управления переключателем 17 тактовых частот переключает его на более низкую частоту в коэффициент делителя 26 раз меньше тактовой и на элементе 1 световой и звуковой сигнализации появляются редкие сигналы, число которых равно накопленной дозе, одновременно с этим через первый элемент И 20, включенный первым управляющим триггером 15, тактовые импульсы низкой частоты поступают на десятичный счетчик 21 и после десяти импульсов через второй управляющий триггер 22; через блок 16 управления переключателем 17 тактовых частот поступает команда на переключение тактовой частоты на высокую частоту. В результате каждый десятый сигнал будет длиннее девяти других. После пересчета числа импульсов равного емкости суммирующего счетчика в счетчике 32 числа будет записан логический ноль, который через Свход переключает третий управляющий триггер 29, который включает вторую схему

18блокировки и возвращает в исходное состояние первый управляющий триггер 15, схема возвращается в исходное состояние, а в суммирующем счетчике будет число на единицу большее чем до этого.

Если число импульсов, записанных в суммирующем счетчике 14, превышает его емкость, третий управляющий триггер 29 сработает раньше, чем первый управляющий триггер 15 и снимает блокировку R-BXOда первого D-триггера 30 тактовые импульсы, поступающие на вход с этого триггера с счетного триггера 19 установят его в состояние 1, а импульс, приходящий с первого управляющего триггера 15 на вход с второго D-триггера 31, подтвердит это состояние, так как на его D-вход Поступает 1 с первого D-триггера 20. Приходящие тактовые.импульсы на вход с первого триггера 30 не могут изменить его состояние, так как на вхрд О с второго D-триггера 31 поступает О, на вход R счетного триггера

19поступает 1, при этом через третий элемент И 40 происходит блокировка вывода дозы на индикатор 10, а через переключатель 25 и второй элемент И 24 включается

непрерывная звуковая и световая сигнализации.

Для вывода значения дозы на индикатор 10 необходимо на кнопку 38, при этом через первый элемейт И-НЕ 36 блокируется сброс счетчика от делителя 34, через второй выход обновибратора 39 и второй элемент И-гНЕ 37 происходит сброс счетчика, выключается через схему 16 управления переключатель 17 тактовых частот, а после установки счетчика 9 с дешифратором в О импульсы с управляющего генератора 33 через пятый элемент И 43, открытый обоими выходами одновибратора39, и схему 18 блокировки поступает на счетный триггер 19, так как схема 18 блокировки открывается через второй элемент ИЛИ 28 и третий управляющий триггер 29. Одновременно с этим второй выход одновибратора 39 снимает запрет с прохождения сигналов через третий элемент И, 40.

При наборе суммирующим счетчиком 14 числа импульсов, равного разности между его емкостью и суммы накопленных импульсов, пропорциональной дозе, срабатывает первый управляющий триггер 15, и разрешает проход ипульсов со счетного триггера 14 через третий элемент И 40 (так как запрет на прохождение сигнала снят одновибратором) и третий элемент ИЛИ 41 на счетный вход счетчика 9 с дешифратором и на него поступает число импульсов, равное сумме импульсов, пропорциональной дозе. После Последнего импульса схема возвращается в исходное состояние, на индикаторе 10 появляется число, пропорциональное дозе. Делитель 8 на заданное число позволяет путем установки соответствующих перемычек добиться идентичности показаний в обоих режимах измерения. Второй выход делителя 34 через С-вход дешифратора периодически поддет питание на индикатор, что обуславливает экономичный режим работы.

По сравнению с известным устройством повыш.ается точность и достоверность контроля вибрационных характеристик машин и механизмов,обусловленная тем, что только благодаря измерению величины дозы вибрации возможен правильный контроль оборудования, создающего нестационарную вибрацию.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля вибраций, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, входное звено, генератор, управляемый напряжением, счетчик и делитель на заданное ч-исло, последовательно соединенные п-разрядный десятичный счетчик с дешифратором, триггер переполнения, первую схему блокировки и формирователь, индикатор, вход которого соединен с вторым выходом п-разрядного десятичного счетчика, и элемент световой и звуковой сигнализации, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения точности контроля параметров вибрации, оно снабжено последовательно соединенными первым элементом ИЛИ, суммирующим счетчиком, первым управляющим

0 триггером, блоком управления, переключателем тактовых.частот, второй схемой блокировки, счетным триггером, первым элементом И, десятичным счетчиком и вторым управляющим триггером, выход которого соединен с вторым входом блока управления и третьим входом первого элемента И, соединенными тактовым генератором и вторым элементом И, выход которого соединен с входом элемента световой и звуковой сигнализации, переключателем, входы которого соединены с выходами формирователя и счетного триггера, а выход с вторым входом второго элемента И, делителем тактовой частоты, вход которого соединен с выходом тактового генератора и вторым входом переключателя тактовых частот, а выход - с третьим входом последнего, последовательно соединенными RS-триггером, R-вход которого соединен

0 с выходом счетчика, S-вход - с первым входом первого элемента ИЛИ и выходом делителя на заданное число, а выход - с вторым входом второй схемы блокировки, вторым элементом ИЛИ, третьим управляющим

5 триггером, вь1ход которого соединен с третьим входом второй схемы блокировки и S-входом первого управляющего триггера, первым D-триггером и вторым D-триггером, инвертирующий выход которого соединен с

0 R-входом счетного триггера, а неинвертирующий выход - с D-входом первого D-триггера, счетчиком числа, выход которого соединен с вторым входом третьего управляющего триггера, последовательно соединенными управляющим генератором, делителем, второй выход которого соединен с открывающим входом п-разрядного десятичного счетчика с дешифратором, дифференцирующей цепью, первым элементог/

0 И-НЕ и вторым элементом И-НЕ, выход которого соединен с R-входом п-разрядногс десятичного счетчика с дешифратором, последовательно соединенными кнопкой, одновибратором, третьим элементом И

5 второй вход которого соединен с вторые входом первого элемента ИЛИ, входом счетчика числа, счетным входом первого D-триггера и выходом счетного триггера, а третий вход-с вторым входом первого элемента И счетныМ входом второго D-триггера и выходом первого управляющего триггера, и третьим элементом ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом п-разрядного десятичного счетчика с дешифратором, четвертым элементом И, первый вход которого соединен с вторым входом первой схемы блокировки и выходом генератора, управляемого напряжением, второй вход-с первым выходом делителя, третий вход - с третьим входом блока управления, входом одновибратора и вторым входом первого элемента И-НЕ, четвертый вход - с выходом триггера переполнения, а выход - с вторым входом третьего элемента ИЛИ, и пятым элементом И, первый вход которого соединен с первым выходом одновибратора, второй вход - с вторым выходом одновибратора, вторым входом второго элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента И-НЕ. а выход- с

четвертым входом второй схемы блокировки.

2.Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е ес Я- тем, что входное звено выполнено в

виде последовательно соединенных частотно-взвешивающего усилителя и квадратора.

3,Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено двумя дополнительными входными звеньями и сумматором, входы которого соединены с выходами входного звена и дополнительных входных звеньев, а выход - с входом генератора,

управляемого напряжением, а вибропреобразователь выполнен трехкомпонентным и второйи третий входы вибропреобразователя соединены с входами дополнительных входных звеньев.

Изобретение относится к виброизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности контроля параметров вибрации. Составляющие вибрации с выхода вибропреобразователя 3, частотно-взвешивающие усилители 4, 45, 46, квадраторы 5, 47, 48 через сумматор 44 в случае пространственной вибрации или только через частотно-взвешивающий усилитель 4 и квадратор 5 поступают на вход генератора 6, где преобразуются в импульсы с частотой пропорциональной интенсивности вибрации. При не нажатой кнопке 38через четвертый элемент И 42 и третий элемент ИЛИ 41 и счетчик 9 на индикатор 10 выводится величина мощности дозы вибрации (эквивалентное корректированное значение), а при нажатой величине дозы накапливается в схеме запоминания величины дозы вибрации. При одном положении переключателя 25 с генератора 6 через схему 12 блокировки формирователя 2 и второй элемент И 24 поступает сигнал, оповещающий о наличии на входе вибропреобразователя 3, а при другом - о каждом увеличении величины дозы на единицу. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.СПс^Сл) 00ел>&