УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗРАЗБОРНОЙ ДИАГНОСТИКИ ДЕФЕКТОВ КИНЕМАТИЧЕСКИ СВЯЗАННЫХ ВРАЩАЮЩИХСЯДЕТАЛЕЙ Советский патент 1971 года по МПК G01M17/00 

Изобретение относится к области безразборной диагностики деталей и узлов силовых установок, например газотурбинных двигателей.

Известны устройства для обнаружения дефектов кинематически связанных вращающихся деталей с автоматической настройкой на измеряемую частоту, содержащие вибродатчик, подключенный к измерительному и управляющему каналу с анализатором, и устройство сравнения частоты.

Недостатком такого устройства является то, что автоматически настраиваемый высокочастотный генератор, находящийся в управляющем канале, обладает собственной нестабильностью, не позволяющей получить необходимую точность измерений уровня на частоте, несущей информацию о дефекте, при флюктуациях оборотов ротора в пределах ±0,2%.

Цель изобретения - создание устройства, позволяющего обнаруживать дефекты в кинематически связанных вращающихся деталях при флюктуациях оборотов ротора в пределах менее ±0,2%.

Для этого в предлагаемом устройстве анализатор выполнен в виде многокаскадного умножителя частоты, вход которого соединен с фильтром, а выход с устройством сравнения частоты. При этом коэффициент умножения анализатора соответствует отношению

разностей измеряемой и промежуточной частот к частоте первой роторной гармоники.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройс|д|8.

Устройство содержит вибродатчик /, корпус 2 обследуемого двигателя, выносной катодный повторитель 3, фильтр 4, настроенный на измеряемую частоту, фильтр 5, настроенный на первую роторную частоту вибраций

корпуса, балансный смеситель 6, умножители частоты 7-9, фильтр 10, настроенный на промежуточную частоту, детектор с усреднителем 1} н стрелочный индикатор 12. Вибродатчик / устанавливается на корпус

2 обследуемого двигателя. Сигнал с вибродатчика через выносной катодный повторитель 3 подается одновременно на измерительный и управляющий каналы устройства. На входе измерительного канала включен узкополосный фильтр 4, настроенный на частоту измеряемого сигнала. Этот фильтр предназначен для устранения (ослабления) комбинационных частот, не содержащих информации о диагносцируемой детали.

На входе управляющего канала установлен узконолосный фильтр 5, настроенный на первую роторную гармонику /р. Полоса пропускания того и другого фильтра выбирается таким образом, чтобы не было заметных измефлюктуациях оборотов ротора в пределах ±0,5% от установленного номинала. На выход фильтра 5 установлены последовательно соединенные умножители частоты 7-9. Общий коэффициент умножения частоты выбирается из расчета

/с /пр

k

/р

где /пр - промежуточная частота, значение которой должно находится в пределах 3-4 /р,

/о - частота измеряемого сигнала, /р - частота первой роторной гармоники. Частота последней ступени умножителя частоты /г kfp. Измеряемый сигнал с частотой /с и сигнал с частотой /г последней ступени умножителя частоты поступают на балансный смеситель 6. На выходе смесителя установлен узкополосный фильтр JO, настроенный на промежуточную частоту

fnp 1C - «/р.

с этогЪ фйЛБт а через детектор с усреднителей ..i/У/сигнйа подается на стрелочный индикатор, 12. -,

В предлагаемом устройстве погрешность измерения зависит только от флюктуации оборотов ротора, которая, в свою очередь, приводит к некоторому из.менению чувствительности за счет неравномерности частотных характеристик фильтра 4, настроенного на измеряемую частоту fc. и фильтра 10, настроенного на промежуточную частоту. Зависимости между интенсивностью вибраций корпуса на частоте fc и состоянием диагносцируемой детали пли контролируемым параметром определяют экспериментально на основе анализа и сравнения спектрограмм вибраций двигателей, находящихся в нормальном техническом состоянии, и двигателей с отклонениями от нормального состояния.

Предмет изобретения

Устройство для безразборной диагностики дефектов кинематически связанных вращающихся деталей с автоматической настройкой на измеряемую частоту, содержащее вибродатчик, подключенный к измерительному и

управляющему каналам с анализатором, и устройство сравнения частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения точности диагностики дефектов и упрои ения конструкции, в нем анализатор выполнен в виде многокаскадпого у.Апюжителя частоты, вход которого соединен с фильтро.м, а выход с устройством сравнения частоты, при этом коэффициент умножения анализатора соответствует отношению разностей измеряемой и промежуточной

частот к частоте первой роторной гармоники.

iIII - «СЛИЯl6Jui - QЬи. LJ.S-