Устройство для диагностики машин Советский патент 1992 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к вибродиагностике и может быть использовано как в производстве машин и механизмов для повышения их качества, так и при эксплуатации для поддержания необходимого уровня их работоспособности.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов диагностирования путем повышения точности выделения огибающей пиков виброимпульсов.

На фиг,1 изображена блок-схема устройства для диагностики машин; на фиг.2,3,4

и 5 изображены схемы синхронного пикового детектора по первому, второму, третьему и четвертому вариантам.

Устройство для диагностики машин содержит вибропреобразователь 1, подключенный выходом к входу согласующего блока 2, тракт 3 управления, содержащий блок 4 фазовой автоподстройки частоты, подключенный выходом к входу стробатора 5, и делитель 6 частоты, подключенный входом к выходу блока 4 фазовой автоподстройки частоты, а выходом к входу распределителя 7, тракт 8 распознавания.

| СО

ю ю ел

содержащий последовательно соединенные накопитель 9 и индикатор 10, синхронный пиковый детектор 11, подключенный к сигнальному входу накопителя 9, преобразователь 12 углового сигнала, подключен- ный выходом к входу блока 4 автоподстройки частоты, при этом три выхода 13,14,15 распределителя 7 и выход 16 стробатора 5 подключены к управляющим входам синхронного пикового детектора 11.

Синхронный пиковый детектор 11 по первому варианту содержит ключи 17,18,19 записи, ключи 20,21,22 воспроизведения, ключи 23,24,25 стирания, запоминающие конденсаторы 26,27,28. Управляющие вхо- ды ключей 17,18,19 записи через схемы И 29,30,31 соединены с первым 13, вторым 14, третьим 15 выходами распределителя 7 соответственно, вторые входы схем И 29,30,31 соединены с выходом 16стробатора 5. Вход синхронного пикового детектора 11 через диод 32 подключен к сигнальным входам ключей 17,18,19 записи трех ячеек аналоговой памяти 33. Управляющие входы ключей 20,21,22 воспроизведения соединены с вто- рым 14, третьим 15 и первым 13 выходами распределителя 7. Выход синхронного пикового детектора 11 подключен к сигнальным выводам ключей 20,21,22 воспроизведения. Первые сигнальные вы- воды ключа 17 записи, ключа 20 воспроизведения и ключа 23 стирания соединены с запоминающим конденсатором 26. Аналогично подключены запоминающие конденсаторы 27,28. Вторые сигнальные выводы ключей 23,24,25 стирания соединены с общим проводом и первыми выводами запоминающих конденсаторов 26,27,28, Управляющие входы ключей 23,24,25 стирания соединены с третьим 15, первым 13 и вторым 14 выходами распределителя 7 тракта 3 управления.

Синхронный пиковый детектор 11 по второму варианту содержит дифференциальный усилитель 34, неинвертирующий вход которого подключен к входу синхронного пикового детектора, а выход через диод 32 соединен с сигнальными выводами ключей 17,18,19 записи трех ячеек аналоговой памяти 33 и инвертирующим входом дифференциального усилителя 34.

Синхронный пиковый детектор 11 по третьему варианту снабжен дополнительными ключами 35,36,37 обратной связи, первые сигнальные выводы которых соединены с запоминающими конденсаторами 26,27,28, а вторые сигнальные выводы подключены к инвертирующему входу дифференциального усилителя 34.

Синхронный пиковый детектор 11 по четвертому варианту содержит резистор 38, включенный между тремя ячейками аналоговой памяти 33 и входом синхронного пикового детектора.

Устройство работает следующим образом.

Вибрация механизма с помощью вибропреобразователя 1 преобразуется в электрических сигнал и через согласующий блок 2 подается на входы тракта 3 управления синхронного пикового детектора 11. В, согласующем блоке 2 происходит согласование выходного сопротивления вибропреобразователя 1 с сопротивлением электротракта устройства, фильтрация вибрации по частоте и усиление сигнала. В тракте 3 управления сигнэл поступает на вход блока 4 фазовой автоподстройки частоты, вырабатывающего импульсы синхронизации, частота которых жестко связана с частотой одной из гармоник виброакустического сигнала, и отслеживает неточную установку и флуктуацию оборотов привода с частотой до 100 Гц и отклонением номинальной частоты вращения в пределах ±5%. Изменение частоты настройки блока 4 фазовой автоподстройки частоты для диагностики в широком диапазоне угловых скоростей производится сигналом с выхода преобразователя 12 углового сигнала, механически связанного с валом диагностируемой машины. Импульсы синхронизации с выхода блока 4 фазовой автоподстройки частоты поступают на входы стробатора 5 и делителя 6 частоты. На выходе стробатора 5 вырабатывается последовательность импульсов, момент появления которых совпадает с передним фронтом импульса синхронизации, а длительность кратна периоду их следования. Синхроимпульсы с блока 4 фазовой автоподстройки частоты делятся делителем 6 частоты и поступают на вход распределителя 7, управляющий вход накопителя 9 и далее на вход индикатора 10. При этом импульсы, поступающие на вход распределителя 7, преобразуются в последовательность примыкающих во времени импульсов на его выходах 13,14,15, которые вместе с последовательностью импульсов с выхода 16 стробатора 5 подаются на управляющий вход синхронного пикового детектора 11.

Формула изобретения

1. Устройство для диагностики машин, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, установленный на корпусе диагностируемой машины, согласующий блок, тракт управления и тракт рас- тознавания, причем тракт управления

содержит последовательно соединенные блок фазовой автоподстройки частоты и стробатор, выход которого является одним из выходов тракта управления, а тракт распознавания содержит последовательно соединенные индикатор и накопитель, управляемый по сигналам тракта управления, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов диагностирования путем повышения точности выделения и усреднения огибающей пиков виброимпульсов, оно снабжено синхронным пиковым детектором, включенным между согласующим блоком и сигнальным входом накопителя, а тракт управления снабжен делителем частоты и распределителем уровней на три выхода, причем вход делителя частоты соединен с входом стро- батора, а выход подключен к входу распределителя и управляющему входу накопителя, выходы распределителя и стро- батора подключены к управляющим входам синхронного пикового детектора, а второй вход блока фазовой автоподстройки частоты и тракта управления соединен с преобразователем углового положения приводного вала диагностируемой машины в электрический сигнал..

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что синхронный пиковый детектор выполнен в виде трех ячеек аналоговой памяти, каждая из которых содержит три ключа и запоминающий конденсатор, одним выводом подключенный к общему проводу, а другим - к первым сигнальным выводам ключей, при этом вторые сигнальные выводы ключей записи всех ячеек через диод соединены с входом детектора, а их управляющие входы через схемы И - с первым, вторым и третьим выходами распределителя тракта управления, вторые входы схем И

соединены с выходом стробатора тракта управления, вторые сигнальные выводы ключей воспроизведения каждой ячейки соединены с выходом детектора, а их управляющие входы - с вторым, третьим и первым

выходами распределителя соответственно, вторые сигнальные выводы ключей стирания каждой ячейки соединены с общим проводом, а их управляющие входы - с третьим, первым и вторым выходами распределителя

соответственно.

3. Устройство по п.2, отличающее- с я тем, что синхронный пиковый детектор снабжен дифференциальным усилителем, вход детектора соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя, выход которого через диод подключен к сигнальным выводам ключей записи трех ячеек аналоговой памяти и инвертирующему входу дифференциального усилителя.

4. Устройство по п.З, отличающее- с я тем, что каждая ячейка аналоговой памяти снабжена дополнительным ключом обратной связи, первый сигнальный вывод которого соединен с запоминающим коьденсатором,управляющийвход-суправг, ющим входом ключа записи, а второй сигнальный вывод - с инвертирующим дом дифференциального усилителя.

б.Устройство по п.2, отличающееся

тем, что вход синхронного пикового детектора соединен с сигнальным входом ключа записи каждой ячейки аналоговой памяти через резистор.

40

ю ч- см

О)

со гГ

|

Изобретение относится к вибродиагностике и может быть использовано как в производстве машин и механизмов для повышения их качества, так и при эксплуатации для поддержания необходимого уров- ня их работоспособности. Целью изобретения является повышение достоверности результатов диагностирования. Цель достигается путем повышения точности выделения огибающей пиков виброимпульсов за счет того, что устройство снабжено синхронным пиковым детектором, а также тем, что он содержит три ячейки аналоговой памяти и дифференциальный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с входом детектора, а выход через диод к сигнальным выводам ключей записи трех ячеек аналоговой памяти. Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные вибропреобразователь, блок согласования и тракт управления. Вибрация механизма преобразуется в электрический сигнал, поступающий в блок фазовой автоподстройки частоты, который вырабатывает импульсы синхронизации, поступающие на входы стробатора и делителя частоты. При этом импульсы, поступающие на вход распределителя уровней, преобразуются в последовательность примыкающих во времени импульсов. 4 з.п. ф-лы, 5 ил. ё

Г

|

«е

- N

ГГ

L J

8

п