Устройство вибрационного контроля механизмов Советский патент 1979 года по МПК G01H1/04 

1

Изобретение относится к области технического диагностирования и может применяться, например, для определения механического и кинематического состояния электромашипных судовых установок по их вибрационным параметрам.

Известны устройства 1, использующие вибрацию исследуемого объекта для контроля его механического состояния, причем о нарушениях целостности или о разбалансирозании объекта судят но изменению общего уровня вибрации, которой он подвержен.

В электромашинных роторных установках характер и свойства вибрации приобретают четко выраженную специфику н тогда эффективным методом контроля становится снектральный анализ 2, 3.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для оценки работоспособности механиз.мов и машин, содержащее вибропреобразователь, анализатор снектра, входом соединенный с выходом вибропреобразователя, блок усреднения, входом соединенный с выходом анализатора снектра, два ключа, сигнальные входы которых соединены с выходом блока усреднения, два пиковых детектора, сигнальные входы которых соединены с соответствующими выходами клю2

чей, а входы установки нуля - с синхронизирующим выходом анализатора спектра, измеритель отношений, входом соединенный с выходами пиковых детекторов, н

индикатор, входом соединенный с выходом измерителя отношений 3.

Однако максимальные эффективность контроля и точность анализа достигаются этим устройством лишь в том случае, когда

частота оборотов ротора в объекте измерения строго стабилизирована, так как местоположение гармоник внбросигнала па частотной оси ирн развертке снектра считается фиксированным н поэтому не отслеживается.

Целью изобретения является повыщение точностп контроля нутем осуществленпя постоянного слежения за местоположением гармоник на частотной оси.

Для этого предлагаемое устройство вибрационного контроля амеханизмов снабжено тахометрическим датчико.м, двумя усилителями с регулируемыми коэффициентами усиления, входы которых подключены

к выходу тахометрического датчика, генератором линейно изменяющегося напряжения, запускающий вход которого соединен с синхронизирующим выходом анализатора спектра, и двумя блоками сравнения,

нервые входы которых подключены к соответствующим выходам усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления, вторые входы - к выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, а выходы - к соответствующим унравляющим входам ключей.

На чертеже приведена блок-схема нредлагаемого устройства.

Устройство содержит вибронреобразователь 1, закрепленный на объекте 2, анализатор 3 снектра, блок 4 усреднения, тахометрический датчик 5, усилители 6 и 7 с регулируемым коэффициентом усиления, блоки 8 и 9 сравнения, ключи 10 и И, генератор 12 линейно изменяющегося напряжения (ЛИН), индикатор 13, измеритель отношения 14, пиковые детекторы 15 и 16.

Устройство работает следующим образом.

Внбропреобразователь 1 преобразует вибрацию объекта измерения в пропорциональный электрический сигнал, спектр которого измеряется анализатором 3 спектра и в виде циклической развертки но оси частот, пропорциональной оси времени, подается на вход блока 4 усреднения. Блок 4 производит непрерывное усреднение спектра в пределах разрешающей способности анализа. Усредненный спектр поступает на ключи 10 и 11. Начало каждого цикла развертки спектра сопровождается посылкой синхроимпзльса с выхода анализатора 3 на генератор 12 ЛИН н на сброеовые входы пиковых детекторов 15 н 16, после чего генератор 12 ЛИН начинает формировать линейно изменяющееся напряжение, а пиковые детекторы 15 и 16 устанавливаются в положение 0. Линейно изменяющееся напряжение с выхода генератора 12 ЛИН подается на первые входы блоков 8 и 9 сравнения. На вторые входы блоков 8 и 9 подаются напряжения, пропорциональные произведению напряжения тахометрического датчика 5 и коэффициента усиления усилителя 6 (7), причем напряжение датчика 5 пропорционально частоте оборотов вала объекта измерения, к которому датчик 5 подсоединен, а коэффициент усилителя 6 (7) пропорционален номеру выбранной для анализа гармоники. Нужная величина коэффициента усиления задается по управляющему входу усилителя 6 (7). При номинальной частоте оборотов вала напряжение с выхода усилителя 6 (7) равно своему номинальному значению. В

момент равенства напряжений усилителя 6 (7) и генератора 12 ЛИН блок 8 (9) сравнения отпирает ключ 10 (И), на сигнальном входе которого в этот момент имеется усредненное напряжение нужной гармоники спектра. Гармоника проходит на пиковый детектор 15 (16), где запоминается ее максимальное значение. Измеритель 14 определяет отношение максимальных

значений обоих детекторов. Индикатор 13 срабатывает, когда отнощение сигналов превышает установленное значение.

Формула изобретения

Устройство вибрационного контроля механизмов, содержащее вибропреобразователь, анализатор спектра, входом соединенный с выходом вибропреобразователя, блок

усреднения, входом соединенный с выходом анализатора спектра, два ключа, сигнальные входы которых соединены с выходом блока усреднения, два пиковых детектора, сигнальные входы которых соединены с соответствующими выходами ключей, а вход установки нуля - с синхронизирующим выходом анализатора спектра, измеритель отношений, входом соединенный с выходами пиковых детекторов, и индикатор, входом соединенный с выходом измерителя отнощений, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности контроля, оно снабжено тахометрическим датчиком, двумя усилителями с регулируемыми

коэффициентами усиления, входы которых подключены к выходу тахометрического датчика, генератором линейно изменяющегося напряжения, запускающий вход которого соединен с синхронизирующим выходом анализатора спектра, и двумя блоками сравнения, первые входы которых подключены к соответствующим выходам усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления, вторые входы - к выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, а выходы - к соответствующим управляющим входам ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 351100, кл. G 01Н 1/04, 1971.

2.Патент Японии № 47-189-56, кл. В13, 1972.

3.Патент США № 3705516,. кл. G 01Н 1/04, 1972.