1
Изобретение относится к способу спектрального анализа периодических колебаний, в том числе вибраций, шума машийы, для определения амплитуды и частоты каждой из составляющих колебаний, входящих в состав сложного сигнала, в функции частоты обортов машины и кратных ей целочисленно и дробно, рационально и иррационально частот.
Известен способ спектрального анализа вибраций вращающихся мащин по частотам, кратным частоте оборотов, путем записи сигналов механических колебаний и постоянной хронирующей частоты в отдельные каналы магнитофона со скоростью вращения лентопротяжного механизма, синхроййзированной со скоростью вращения мащины, воспроизведения магнитной записи при постоянной скорости вращения лентопротяжного механизма, фильтрации сигналов колебаний при помощи частотных фильтров с фиксированными полосами пропускания и средними частотами, амплитудного детектирования отфильтрованного сигнала и записи его по одной координате регистратора амплитудно-частотной характеристики fl.
Однако при таком способе спектрального анализа из-за нежесткой связи магнитной ленты с лентопрЬтяЖным мёхаШзмом, из-за эластичности ленты, из-за неточной синхронизации скорости вращения лентопротяжного механизма cd скоростью исследуемой на вибрацию мащины, особенно на переходных режимах, и нестабильности скорости протяжки ленты при записи и при воспроизведении всегда наблюдается детонация, т. е. паразйтеая а1ётб1Тная мб у31я11Йя сигналов и изменение средней частоты сигналов после их воспроизведения.
Поскольку в известном способу определение частоты оборотов мащины производится путем записи постоянной хронирующей частоты во вспомогательный канал магнитофона с синхронизируемой с машиной скоростью лентопротяжного механизма, а затем воспроизведения при постоянной скорости лентопротяжного механизма, часQ тотного детектирования, обратно пропорционального преобразования и аналогичной записи сигнала уже пропорционального частоте оборотов мащины, постольку указанная частотная погрещность войдет в конечный результат ажализа - амплитудно-частотную характеристику колебаний как по частоте оборотов, так и по частотам колебаний любой кратности. Погрешность приводит к смещенной относительно оси частот записи амплитуд колебаний. Целью изобретения является повышение точности определения частоты оборотов машины и кратных ей частот колебаний. Указанная цель достигается тем, что записывают во вспомогательный канал магнитофона сигнал, кратный оборотам машины, а при воспроизведении этот сигнал и сигнал хронирующей частоты подают на измеритель отношения частот для получения сигнала, пропорционального частоте оборотов в долях хронирующей частоты, который записывают по другой координате регистратора. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для записи колебаний; на фиг. 2 структурная схема устройства для воспроизведения и анализа колебаний. Устройство для записи колебаний содержит машину 1 с установленными на ней датчиком 2 колебаний, соединенным с первым каналом магнитофона 3, датчик 4 оборотов, соединенный с валом машины 1, выход которого связан с блоком 5 синхронизации скорости вращения лентопротяжного механизма магнитофона 3, генератор 6 хронирующей частоты, подключенный ко второму каналу магнитофона 3, куда через модулятор 7 также подключен датчик 4 оборотов. Устройство воспроизведения и анализа колебаний содержит магнитофон 3, подсоединенный к сети 8 в позиции воспроизведения, набор частотных фильтров 9 с фиксированными полосами пропускания и средними частотами, вхрды которых соединены с первым каналом магнитофона 3, а выходы Y через амплитудный детектор 10 со входом двухкоординатного регистратора 11. Второй канал магнитофона 3 соединен через демодулятор 12 с первым входом измерителя 13 отношения частот, а со вторым входом - непосредственно. Выход измерителя 13 отношения частот подключен ко входу X двухкоординатиЬго регистратора 11. Устройство работает следующим образом. Для проведения спектрального анализа колебаний машины 1 по частотам, кратным частоте оборотов, производят запись колебаний от датчика 2, установленного на мащиме 1. Запись сигнала постоянной хронирующей частоты производят от генератора 6 во вспомогательный канал магнитофона 3, туда же записывают через модулятор 7 сигналы датчика 4 оборотов мащины. Лентопротяжный механизм магнитофона 3 приводят во вращение со скоростью, синхронной со скоростью машины I, через блок 5 синхронизации от датчика 4 оборотов. При этом магнитная лента движется с переменной скоростью, пропорциональной частоте оборотов машины и соответственно колебаниям, кратным оборотным и связанным с вращением машины. Процесс записи троизводят, начиная с минимально возможных частот оборотов машины и постепенно увеличивая частоту оборотов до максимального значения. После записи на магнитной ленте сигналы колебаний, кратные частоте оборотов мащины, будут записаны постоянными длинами волн намагниченности, сигнал постоянной хронирующей частоты записывается с переменной длиной волны, обратно пропорциональной частоте оборотов мащины 1, поскольку лентопротяжный механизм синхронизировался блоком 5 синхронизации, сигнал датчика 4 частоты оборотов записывается с постоянной длиной волны в модулированном виде. Воспроизведение магнитной записи осуществляют на том же магнитофоне 3 при постоянной скорости вращения лентопротяжного механизма. При этом сигналы колебаний машины воспроизводятся с постоянными частотами, сигнал хронирующей частоты воспроизводится с переменной частотой, обратно пропорциональной частоте оборотов мащины 1, а сигнал датчика оборотов воспроизводится также с постоянной частотой. Сигналы колебаний направляют для анализа по частотам, кратным оборотной, в один из частотных фильтров 9 с фиксированной средней частотой и полосой пропускания, откуда отфильтрованный сигнал по набранной кратной частоте детектируется в амплитудном детекторе 10, а далее регистрируется в регистраторе 11 амплитудночастотных характеристик величиной, пропропорциональной амплитудному значению сигнала колебаний машины, избранной кратности. ,. Одновременно сигнал датчика оборотов машины после демодуляции в демодуляторе 12 и сигнал хронирующей частоты из магнитофона 3 подаются на входы измерителя 13 отиошения частот, в котором отрабатывается сигнал, пропорциональный отношению частоты сигнала датчика оборотов к хронирующей частоте. Это отношение не зависит от скорости магнитной ленты, так как переменная скорость ленты одинаково изменяет временный масштаб при возспроизведении как сигналов датчика оборотов, так и сигнал хронирующей частоты. По этой же причине полностью устраняются частотные погрешности, связанные с ошибками слежения магнитной лентой за скоростью вращения машины 1, неточностью и нестабильностью скорости протяжки при воспроизведении.
