Устройство для измерения прямоугольных проекций вектора вибраций вращающихся роторов Советский патент 1978 года по МПК G01M1/22 

текторы 13 1И 14 и источник 15 постоянного напря кения.

Устройство работает следующим образом.

При вращении ротора 1 с нанесенной на нем меткой 2 датчик 3 сигнала метки формирует один импульс иапрЯ|Жения за один оборот ротора. Метка может быть светояз вствительиой, магнитной, радиоактивной и т. д. Сигнал датчика 3 метки усиливается усилителем 4, лреОбразуется в -прямоугольные имнульсы формирователем 5 и умножается по частоте на двенадцать в умножителе 11 частоты. Генератор 8 фиксированной частоты формирует последовательность импульсов А (см. фиг. 2 а), эти импульсы В делятся по частоте на два в делителе 9 (см. фиг. 26), а импульсы 6 - на семь в делителе 10 частоты (см. фиг. 2в). Выходы генератора 8 и делителей 9 и 10 частот, сигналы на которых одинаковой амплитуды, лодведены к коммутируемым информационным входам коммутатора 12, а с управляющим (коммутирующим) ВХОДОМ ком.мутатора соединен выход умножителя 11 частоты на двенадцать, т. е. коммутация информационных входов осуществляется с частотой, в двенадцать раз превышающей частоту вращения ротора. Коммутатор 12 обеспечивает на своем входе также « ннверсию сигналов с выхода генератора

8 (Л) и делителей 9 и 10 (В к С) и подключение логической единицы (D), т. е. всего напряжения питания коммутатора, осуществляемого от источника 15 постояниого напряжения (см. фиг. 2 г) и инвертированного сигнала (D). Таким 0 бразом коммутируются

сигналы Л, А, В, В, С, С, Д D. Коммутация осуществляется в такой последовательности:

Л, В, С, D, С, В, Л, В, С, D, С, В, А.

Среднее значение сигнала Л равно нулю, среднее значение сигнала В 0,5, среднее значение сигнала С 0,866 и среднее значение сигнала D 1, т. е. величины средних значений указанных сигналов равны соответственно значениям синусов углов 0°, 30°, i60°, 90°.

Аналогично средние значения инвертир|0ванных сигналов будут равны соответственно значениям синусов углов ,210°, 240°, 270°, 300°, 330°, 3160°. Таким Образом, вид сигнала на выходе коммутатора Г2 является щиротномодулпрованным, изменяющимся ло синусоидальному закону с частотой вращения ротора, причем в течение первой Vi2 части периода коммутатор 12 пропускает сигнал Л, следующие Vi2 периода - сигнал Б и т. д. Точность формирования синусоидального закона определяется точностью формирования значений отдельных углов.

Для более точного формирования синусоидального сигнала необходимо сформировать больше точек значений отдельных углов. Соответственно изменяется число делителей частоты в иредлагаемом устройстве и коэффициент умножения умножителя И частоты.

10 Этот коэффициент определяется числом, на которое разбивают период. Сигнал с выхода коммутатора 12 и сдвинутый относительно него на 90° иоступает на опорные входы синхронных детекторов 13 и 14. Сигнал датчика

15 6 вибраций, усиленный усилителем 7, подается на сигнальные входы синхронных детекторов. С выходов синхронных детекторов 13 и 14 снимают сигналы, пропорциональные прямоугольным проекциям вектора вибрации.

0 При этом поскольку опорный вектор коммутации модулирован по длительности по синусоидальному закону с частотой вращения ротора, погрещности измерения из-за наличия в измеряемом сигнале нечетных гармо5 ийк (3, 5, 7 и т. д.) отсутствуют.

Это позволяет повысить общую точность измерения.

Формула изобретения

0 Устройство для измерения прямоугольных проекций векто)ра вибраций вращающихся роторов, содержащее датчик сигнала метки на роторе, последовательно соединенные с ним усилитель и блок формирования опорных прямоугольных импульсов, датчик вибраций с усилителем сигнала, два синхронных детектора, подключенных сигнальными входами к выходу усилителя сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения

0 точности измерения, оно снабжено генератором фиксированной частоты, параллельно подключенными к его выходу делителями частоты, умножителем частоты, подключенным к выходу блока формирования опорных пря5 моугольных импульсов, источником постоянного напрялсения, коммутатором сигналов, подключенным входами к выходам делителей, умножителя частоты и источника постоянного напряжения, а выходами - к опор0 ньш входам синхронных детекторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №324534, кл. G 01М 1/22, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР №222710, кл. G 01М 1/22, 1968.

/4