Устройство для измерения вибраций ротора Советский патент 1981 года по МПК G01H11/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИЙ РОТОРА

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть исполь зовано при измерении вибраций вра-, щающегося ротора. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения вибраций ротора, содержащее закрепляемый на роторе: растровый диск, два источника света, имеющие сегменты и установленные неподвижно в диаметрально противоположных точках относительно растро вого диска, и фотоэлектрический датчик, включающий два фотоэлектрических приемника, каждый из которых установлен с противоположной стороны растрового диска по направлению соответствующего светового луча источника света и связан с ним оптически, два усилителя и фазометр, подключенный через усилители к соответствующим выходам фотоэлектрических приемников D Недостатком указанного устройства является относительно низкая точность измерения радиальных вибраций вследствие влияния перекосных колебаний вращающего ротора. Цель изобретения - повышение точности измерения. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным растровым диском, закрепляемым на роторе, между которым и основным растровым диском расположены источники света, двумя дополнительными сегментами, каждый из которых связан с одним из источников света, дополнительным фотоэлектрическим датчиком и блоком .обработки, состоящим из блока вычитания, входы которого подключены соответственно к выходам основного и дополнительного фотоэлектрических датчиков, блока умножения, подключенного к выходу блока вычитания и имеющего коэффициент передачи, равный отношению расстояний между опорой для ротора и дополнительным растровым диском к растоянию между 38 растровыми дисками, второго блока вычитания, подключенного к блоку умн жения и дополнительному фотоэлектрическому датчику, регистратора, подключенного к блоку умножения и дополнительному фотоэлектрическому дат чику, регистратора, подключенного к выходам блоков вычитания. На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство для измерения вибраций ротора содержит закрепленный на рото ре 1 растровый диск 2, два источника 3 -и 4 света, имеющие сегменты 5 и 6 и установленные неподвижно в диаметрально противоположных точках относительно растрового диска 2, и фотоэлектрический датчик, включающий цва фотоэлектрических приемнийа 7 i 8, каждый из которых установлен с дротивоположной стороны растрового диска 2 по направлению соответствующего светового луча источника 3 и 4 света и связан с ним оптически, два усилителя 9 и 10 и фозометр 11, подключенный через усилители 9 и 10 к соответствующим выходам фотоэлектрических приемников 7 и 8, дополнитель ный растровый диск 12, закрепляемый на роторе 1,. между которым и основны растровым диском 2 расположены источ ники 3 и 4 света, два дополнительных сег.мента 13 и 14, каждый из которых связан с одним из источников 3 и 4 света, дополнительный фотоэлектрический датчик 15 и блок 16 обработки, состоящий из блока 17 вычитания, входыкоторого подключены соответственно к выходам основного и дополнительного фотоэлектрических датчиков 11 и 15, блока 18 умножения, подключенного к выходу блока 17 вычитания и имеющего коэффициент передачи, равный отношению расстояний между опорой 9 для ротора 1 и допол нительным растровым диском 12 к расстоянию между растровыми дисками 2 и 12, второго блока 20 вычитания, подключенногр к блоку 18 у1множения и дополнительному фотоэлектрическому датчику 15, регистратора 21, подключенного к выходам блоков 17 и 20 вычитания, Устройство работает следующим образом. При вращении ротора 1 совершаются радиальные вибрации и перекосные колебания , Б результате чего меняется осевое положение в пределах шага растровых дисков 2 и 12. На диаметрально противоположных точках растровых дисков 2 и I2 из-за разницы абсолютных скоростей сигналы фотоэлектрических приемников 7 и 8 и дополнительных соответственно в блоке 15 разнятся по фазе , величина которой пропорциональна сумме радиальных вибраций S и перекосным колебаниям М . Эта разница фаз измеряется фазометром 11 и соответственно в блоке 16. После вычитания блоком I7 сигнала фазометра 11 из сигнала блока 16 получается сигнал, пропорциональный перекосным колебаниям , который записывается регистратором 21. Для получения сигнала, пропорционального радиальным вибрациям S, сигнал блоча ка 17 вычитания умножается блоком 18 на соотношение 1/h, где 1 - расстояние между опорой 14 и дополнительным растровым диском 12; h - расстояние между растровыми дисками 2 и 12. Выходной сигнал блока 18 умножения вычитается блоком 20 из сигнала блока 16. Полученный разностный сигнал представляет собой сигналрадиальных вибраций S ротора 1, который записывается регистратором 21. Предлагаемое устройство позволяет исключить влияние перекосных колебаний вращающегося ротора на точность измерения радиальных вибраций и одновременно измерять перекосные колебания. Формула изобретения Устройство для измерения вибраций ротора, содержащее закрепляемый на роторе рйстровый диск, два источника света, имеющие сегменты и установленные неподвижно в диаметрально противоположных точках относительно растрового диска, и фотоэлектрический датчик, включающий два фотоэлектрических приемника, каждый из которых установлен с противоположной стороны растрового диска по направлению соответствующей) светового луча источника света и связан с ним оптически, два усилителя и фазометр, подключенный через усилители к соответствующим выходам фотоэлектрических приемников, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено дополнительным растровым диском, закрепляемым на роторе, между которым и основным растровым диском расположены источники света, двумя дополнительными сегментами, каждый из которых связан с одним из источников света, дополнительнъш фотоэлектрическим датчиком и блоком обработки, состоящим из блока вычитания, входы которого подключены соответственно к выходам основного и ДОПОЛНИТеЛЬноге фотоэлектрических датчиков, блока умножения, подключенного к выходу блока вычитания и имекнцего ко ффициемт передачи, равный отношению расf Л П

-{ -®-сН

АМ8

стояний между опорой для ротора и дополнительным растровым диском к расстоянию между растровыми дисками, второго блока вычитания, подключенного к блоку умножения и дополнительному фотоэлектрическому датчику, регистратора, подключенного к выходам блоков вычитания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 355507, кл. G 01 Н 1/04, 1971 (прототип) .

/г

E-l

а

10:5