Устройство для виброакустической диагностики роторных машин Советский патент 1992 года по МПК G01H17/00 

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

Известно устройство для виброакустической диагностики роторных машин, содержащее измерительный канал, выполненный в виде последовательно включенных вибропреобразователей, согласующего устройства, фильтра и измерительного устройства, управляющий канал, выполненный в виде последовательно включенных генератора, фазового детектора, перестраиваемого генератора, блока сравнения и блока индикации частоты.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому эффекту является устройство для виброакустической диагностики роторных машин содержащее последовательно соединенные вибропреобрэзопатель, согласующий блок, смеситель, фильтр, опорный генератор, фазовый детектор, перенастраиваемый генератор, делитель частоты, блок сравнения частот, блок индикации и два формирователя импульсов, а также триггер, Д-вход которого подключен к выходу первого формирователя, С-вход - к выходу второго формирователя, а выход подключен к второму входу блока сравнения частот.

Недостатком этого устройства является отсутствие информации о фазовом угле вектора вибрации (колебаний объекта контроля), что не дает возможности определить стабильность направления развития дефекта.

Цель изобретения - повышение информативности диагностики путем определения фазы вектора колебаний. Это дает возможность следить за процессом развития дефекта во вращающихся элементах ро- торных машин в системе координат, синхронно связанной с вращением вала машины, по параметрам фазы и модуля вектора вибрации, что позволяет своевременно принимать решения с необходимости ремонта и исключения аварийных ситуаций.

Цель достигается тем, что устройство для виброакустической диагностики содержит последовательно соединенные вибропреобразователь, согласующее устройство и фильтр, последовательно соединенные датчик синхроимпульсов, согласующее устройство и формирователь импульсов, последовательно соединенные перестраиваемый генератор импульсов и блок пересчета, рэспределитель тактовых импульсов и блок синхронного детектирования вибросигнала с анализатором его ортогональных составляющих. При этом оно снабжено последовательно соединенными индикатором, амплитудным детектором модуля вектора вибрации, выпрямителем симметричного напряжения, формирователем управляющих сигналов и блоком логического управления. В другой цепи управления частотой перестраиваемого генератора последовательно соединены триггер и интегратор, фазовый анализатор с цифровым индикатором, формирователь стробирую- щих импульсов и анализатор составляющих вибросигнала. R-вход триггера соединен с выходом формирователя импульсов, его S- вход - с выходом блока пересчета, второй выход которого соединен с формирователем стробирующих импульсов, а третий и четвертый выходы - со входами блока логи

ческого управления, с третьим входом которого соединен выход формирователя стробирующих импульсов, четвертый вход - с выходом формирователя управляющих сигналов, а выход-со входом распределителя тактовых импульсов.

Четыре выхода распределителя такто- пых импульсов соединены со входами блока синхронного детектирования. Пятый сиг0 нэльный вход блока синхронного детектирования соединен с выходом фильтра вибросигнала, а выход - со входом анализатора составляющих вибросигнала, выходы X и У которого соединены соответственно со

5 входами выпрямителя симметричных напряжений и формирователя управляющих сигналов. Выход перестраиваемого генератора соединен с первым входом фазового анализатора, со вторым входом которого со0 единен второй выход формирователя импульсов синхронизации. Выход фазового анализатора соединен со входом цифрового индикатора, а третий вход фазового анализатора - с пятым выходом распределителя

5 тактовых импульсов.

Кроме этого, с целью умножения частоты следования импульсов синхронизации в N раз в перестраиваемом генераторе, интегратор выполнен в виде операционного

0 усилителя с двумя интегрирующими RC-це- пями, соединяющими два входа усилителя с двумя выходами триггера, и в RC-цепи обратной связи по инвертирующему входу последовательно с конденсатором включен

5 резистор, стабилизирующий переходный процесс автоматического регулирования частоты генератора.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - принципиальная схе0 мэ формирователя управляющих сигналов, соединенного с блоком логического управления; ни фиг.З - векторная диаграмма, поясняющая пр инцип определения параметров вектора V « Vy вибрации.

5На объекте контроля установлен первичный вибропреобразователь 1 - датчик вибрации (ДВ), снабженный согласующим устройством (СУ) 2 и фильтром сигнала (ФС) 3, настроенным по полосу пропускания

0 частот, необходимых для анализа технического состояния объекта. С валом объекта связан генератор синхроимпульсов - датчик синхроимпульсов (ДС), выдающий по одному импульсу на каждый оборот вала,

5 снабженный согласующим устройством (СУ) 5 и формирователем импульсов синхронизации (ФИ) 6. Марка, расположенная на валу объекта, с которой связан ДС-4, является началом отсчета угловых координат вектора вибрации. Триггер (Тг) 7 посрёдстVL

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для безразборного контроля технического состояния роторных машин. Цель изобретения - повышение информативности диагностики путем представления параметра вибрации в виде модуля и фазы вектора колебаний. Устройство содержит первичный вибропреобразователь 1, снабженный согласующим устройством 2 и фильтром сигнала 3, с валом объекта контроля связан генератор единичных синхроимпульсов 4, выдающий по одному импульсу на каждый оборот вала. Операционный усилитель 12с RC-цепями образует интегратор 14, выход которого соединен со входом управления частотой следования импульсов перенастраиваемого генератора ПГ 15. Выход ПГ 15 через пересчетное устройство ПУ 16 соединен со вторым входом триггера Тг 6. ПУ 16 имеет выходы на формирователь стробиру- ющих импульсов ФСИ 17, парных импульсов на блок логического управления БЛУ 18, выход которого соединен со счетным входом распределителя тактовых импульсов РТИ 19 блока синхронного детектирования БСД 20. Выход блока БСД 20 представлен анализатором составляющих вибросигнала АС 21 по осям прямоугольной системы координат, синхронизированной с вращением вала объекта. Выход соединен с амплитудным детектором АД 22 модуля вектора вибрации, соединенным с показывающим прибором 23, а также с выпрямителем симметричных напряжений ВСН 24, выход которого и выход АС 21 подключены на вход формирователя управляющих сигналов ФУС 25, выход которого соединен со входом БЛУ 18. Получаемый время-импульсный сигнал путем заполнения его импульсами ПГ 15 преобразуется в ЦИ 33 в информационный сигнал фазы вектора первой гармоники вибросигнала. Применение устройства позволяет распознавать дефекты на ранних стадиях их развития и предотвратить возможность возникновения аварийных ситуаций. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.