Устройство для диагностики циклических механизмов Советский патент 1980 года по МПК G01M15/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ЦИКЛИЧЕСКИХ

1

Изобретение относится к диагностике циклических мехаииэмов по их вибрационным параметрам.

Известно устройство для диагности- , ки механизмов, в котором для коррекции результатов в зависимости от скоростного режима механизма используется полосовой фильтр, настроеиный на К-ю гармонику 1виброакустического1 |Q сигнала механизма, и умножитель 1.

Недостатком такого устройства является то, что оно не позволяет диагностировать механизм на основе временного разделения акустических сигна- |5 лов различных кинематических пар.

Наиболее близким к изобретению по технической суцпости является устройство для диагностики циклических механизмов по вибрациям корпуса, со- 20 дерясццее последовательно соединенные вибропреобразователь, согласующий блок, тракт управления, включающий блок программного управления, подключенный к его входу и выходу согласую- 2S щего блока, блок выделения экстремума,связанный входом со входом синхрогенератора и трактом распознавания, включающим последовательно соединенные блок коммутации, блок фильтров и 30 МЕХАНИЗМОВ

блок индикации, и управляемым по сигнапаг/ тракта управления 2Т.

Недостатком этого устройства является то, что запуск синхрогенератора производится один раз за цикл работы механизма сигналом Начало цикла , поступающим с блока выделения экстремума. После запуска синхрогенератор вырабатывает последовательность стробирующих импульсов, параметры которых длительность и момент появления жестко фиксированы внутренней структурой синхрогенератора. При изменении оборотов это приводит к систематической фазовой погрешности Qi стробирования акустических сигналов.

. rL.100%, Ь ha

где п - обороты, при которых производится диагностирование Пц- обороты,при которых настраивался синхрогенератор.

Эта погрешность может достигать 10% и более. Кроме того, у этого устройства малая достоверность результатов вследствие влияния случайных помех, совпадающих с циклом работы механизма, например, электрических наводок, флуктуации нагрузки и т.п. Целью изобретения является повыше ние точности и достоверности результ тов диагностики путем коррекции пара метров строб-импульсов в зависимости от скоростного режима механизма с одновременным усреднением результато распознавания заданного числа случай но выбранных циклов. Поставленная цель достигается тем чт;о синхрогенератор ВЕлполнен в виде последовательно соединенных полосово го: фильтра, настроенного на К-ю гармо,нику виброакустического сигнала механизма, астота которой пропорцио скоростному режиму его работы умножителя частоты и стробатора, вход полосового фильтра соединен с вxDдa ли блока выделения экстрек ума и тракта управления, выход умножителя и выход блока вьгделения экстремума со|едииены со входами блока програм мHojro управления, выход которого подклЬчен к управляюцому входу стробато ра., и выход последнего является выхо синхрогенератора и тракта управления, а тракт распознавания снабжен последовательно включенными между блоками фильтров и .индикации блоками измерительных преобразователей и усреднения. На фиг. 1 H3o6pa i ei-:a схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 временные диaгpaм ы его работы при нормальной и пониженной угловой .скорости механизма. Устройство содержит вибропреобраз ватель 1, устанавлинаем -Д на корпусе диагностируемого механизма, согласую адий блок 2, выход которого соединен со входами тракта 3 управления к тра та 4 распознавания. Тракт 3 управлен состоит из блока 5 выделения экстремума, блока б программного управления и синхрогенератора 7, в котором последовательно соединены полосовой фильтр 8, умножитель 9 частоты и стробатор 10. Выходы блока 5 выделения экстрему ма и умножителя 9 соединены со входа ми блока 6 програмглного управления, выход которого подключен к управляющ му входу стробатора 10, а выход последнего является выходом синхрогенератора 7 и тракта 3 управления. Стро импульсы на выходе тракта 3 управления управляют работой тракта 4 распознавания, в котором последовательно соединены коммутатор 11, блок 12 фильтров, блок 13 измерительных преобразователей, блок 14 усреднения и блок 15 индикации. Устройство работает следующим образом. Вибрации механизма с помощью вибропреГобраэователя 1 преобразуются в электрический сигнал и через согласу ющий блок 2 подаются на вход тракта 3 управления и тракта 4 распознавани (ордината 2),. В тракте 3 управления сигнал поступает на входы блока 5 выделения экстремума и синхрогенератора 7, Блок 5 выделения, экстремума выделяет максимальный вибросигнал, соответствующий начашу оборота механизма и формирует иГШульс, поступающий на первый вход блока б управления (фиг. 2f 3, ордината 6). В синхрогеператоре 7 сигнал поступает на вход полосового фильтра 8, вьвделяющего К-ю гармонику виброакус гического сигнала механизма, которая поступает на у люжигель 9 частоты с коэффициентом множения m (ординаты 8,9). Величина произведения К«т определяет число кват.ов, на которое разбивается угол поззорота вала мехавизма. А величина одного кванта определяется из соотношения Д.Г Например, при К - 3,. m 4., число квантов, на которое разбивается . один оборот вала механ15зма,, равно 12, а величина кванта . Соответствующим выбором произБедепие К-т величина кванта д может быть сделана достаточно малой. Сигнал с выхода умножгтеля 9 поступает на вход синхронизации стробатора 10 и на второй вход блока 6 программного управления. Если временной интервал между импульсами, поступающими на входы блока б програг41.1ного управления, меньше некоторой заранее заданной величины t, которая определйет фазовую погрешность устройства, то на его выходе появляется импульс, разрешающий работу стробатора 10 по сигналагл синхронизации, поступающим с выхода умножителя 9„ При этом начало и конец строб-импульсов на входе стробатора 10 совпадает с соответствующими импульсами на выходе умножителя 9 а Строб-инпульсы с выхода сицхрогенератора 7 и тракта 3 управления управляют работой коммутатора 11 в тракте 4 распознавания (ордината 10) который подключает сигнал с выхода соглас тощего устройства 2 к одному из фильтров блока 12 фильтров. Выходной сигнал этого фильтра измеряется соответствующим преобразователем в блоке 13 измерительных преобразов- телей и подается на блок 14 усреднения, в котором усредняются результаты распознавания заданного в блоке 6 программного управления числа случайно выбранных циклов работЕл механизма. Результаты диагносцирования отображаются на информационном табло блока 15 индикации. При изменении скоростного режима работы механизма, например, при уменьшении .его угловой скорости, когда продолжительность рабочего цикла увеличивается, происходит снижение частоты синхронизирующих импульсов на выходе умножителя 9 и частоты импульсов, соответству1оцих началу цикла на выходе блока 5 выделения экстремума, вследствие чего моменты появления и длительность строб-импульсов на выходе стробатора 10 относительно импульсов соударения кинематических пар диагносцируемого механизма не изменяется.

Таким образом, выполнение синхрогенератора в виде последовательно соединенных полосового фильтра, умножителя и стробатора позволило устранить погрешность, связанную с изменениями скоростного режима механизма, а выбор 41иклов распознавания случайным образом по сигналам блока программного управления, входы которого соединены с выходами блока выделения экстремума и умной ителя, и усреднение результатов распознавания заданного числа случайно выбранных циклов позволяет уменьшить погрешность распознавания, связанную с влиянием случайных помех и повысить достоверность результатов диагностики.

Формула изобретения

Устройство для диагностики циклических механизмов по вибрациям корпуса, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, согласуюпий блок, тракт управления, включающий блок программного управления, подключенный к его входу и выходу согласующего блока и блок выделения экстремума, связанный входом со входом синхрогенератора и трактом распознавания, включающим последовательно соединенные блок коммутации, блок фильтров и блок индикации, и управляемый по сигналам тракта управления, отличающеес я Telij что, с целью повышения точностй и достоверности результатов J диагностики путем коррекции параметров строь-ипульЬов в зависимости от скоростного режима механизма с одновременным усреднением результатов распознавания згщанного числа случайно выбранных циклов, синхрогенератор

o выполнен в виде последовательно соединённых полосового фильтра, настроенного на К-ю гармонику виброе кустического сигнала механизма, частота которой пропорциональна скоростному pes жиму его работы, умножителя частоты и стробатора, вход полосового фильтра соединен с входами блока выделения экстремума и тракта управления, выход умножителе и выход блока выде0ления экстремума соединены с блока программного управления, выход которого подключен к управляющему входу стробатора, и выход последнего является выходом синхрогенератора и тракта управления, а тракт распозна5вания снабжен последовательно включенными между блоками фильтров и индикации блоками измерительных преобразователей и усреднения.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1.Карасева В.А. и др. Вибрационная диагностика газотурбинных двигателей, Н., Машиностроение, 1978, с. 127.

5

2.Авторское свидетельство СССР № 429288, кл. G 01 Н 1/09, 1972 (прототип)

fuz.