Анализатор спектра вибраций вращающихся деталей Советский патент 1982 года по МПК G01H1/00 

1

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано Для виброакустической диагностики деталей и узлов силовых установок.

По основному авт. св. № 838401 известен анализатор спектра вибрации вращающихся деталей, используемый для виброакустической диагностики деталей и узлов силовых установок, содержащий генератор переноса частоты, датчики вибраций и оборотов и две цепи, подключенные к датчикам вибраций и оборотов соответственно, первая из которых включает последовательно соединенные блок измерения и блок регистрации, вторая включает последовательно соединенные формирователь, первый делитель, параллельно соединенные по входам частотный преобразователь и фазовый детектор, сумматор, управляемый генератор, смеситель частот, вторым входом подключенный к генератору переноса частоты, фильтр, второй и третий делители, выход одного из которых подключен ко второму входу фазового детектора, а второй вход блока измерения соединен с выходом управляемого генератора, последовательно соединенными временным преобразователем и блоком сравнения, двумя измерителями периода, запараллеленными по входам и соединенными с выходом первого делителя, а выходами - с первым и третьим входами блока сравнения, синхронизатором, выходами подключенный ко входам измерителей периода и блока сравнения, а выход временного преобразователя подключен ко входу сумматора 1.

Недостаток известного анализатора состоит в том, что при использовании его требуется значительное время для определения

10 технического состояния детали, поскольку он не позволяет производить измерение фазы гармонических составляющих.

Цель изобретения - повышение произ15 водительности контроля.

Указанная цель достигается тем, что анализатор спектра вибраций вращающихся деталей снабжен дополнительными, последовательно соединенными первым и вторым умножителями частоты, вход первого из них соединен с выходом первого делителя, блоком измерения и фазометром, последние из которых подключены вторыми входами соответственно к выходам управляемого генератора и основного блока измерений. На чертеже представлена блок-схема анализатора спектра вибраций вращающихся деталей. Анализатор спектра вибраций содержит генератор 1 переноса частоты, датчики 2 и 3 вибраций и оборотов и две цепи, подключенные к датчикам 2 и 3 вибраций и оборотов соответственно, первая из которых включает последовательно соединенные блок 4 измерения и блок 5 регистрации, вторая включает последовательно соединенные формирователь б, первый делитель 7, параллельно соединенные по входам частотный преобразователь 8 и фазовый детектор 9, сумматор 10, управляемый генератор 11, смеситель 12 частоты, вторым входом подключенный к генератору 1 переноса частоты, фильтр 13, второй и третий делители 14 и 15,выход одного из которых подключен ко второму входу фазового детектора 9, а второй вход блока 4 измерения соединен с выходом управляемого генератора 11, последовательно соединенные временной преобразователь 16 и блок 17 сравнения, два измерителя 18 и 19 периода, запараллеленные по входам и соединенные с выходом первого делителя 7, а выходами - с первым и третьим входами блока 17 сравнения, синхронизатор 20, выхода1ми подключенный ко вторым входам измерителей 18 и 19 периодов и блока 17 сравнения, выход временного преобразователя 16 подключен ко входу сумматора 10, дополнительные, последовательно соединенные первый и второй умножители 21 и 22 частоты, вход первого из них соединен с выходом первого делителя 7, блок 23 измерения и фазометр 24, последние из которых подключены вторыми входами соответственно к выходам управляемого генератора 11 и основного блока 4 измерений. Анализатор спектра вибраций работает следующим образом. Сигнал с частотой FC с датчика 2 вибраций подается на первый вход блока 4 измерения, на второй вход которого приходит сигнал с частотой NFp + РПЧ - частота вращения ротора; промежуточная частота; 1, 2, 3,... - номер исследуемой гармоники. Образованный в блоке 4 измерения сигнал поступает на блок 5 регистрации. Частота сигнала, поступающего на второй вход блока 4 измерения, синхронно перестраивается с частотой опорного сигнала FO который формируется датчиком 3 оборотов. Опорный сигнал формируется в формирователе 6 и преобразуется во второй цепи. В первом делителе 7 этот сигнал преобразуется в сигнал с частотой --&-, где М - коэффициент деления первого делителя 7, и поступает через частотный преобразователь 8 на вход сумматора 10. Частотный преобразователь 8 входит в состав щирокопоосной ветви управления (не обозначена) осуществляет грубую перестройку частоты правляемого генератора 11 во всем диапаоне частот слежения. С выхода фазового етектора 9, входящего в состав узкополосой ветви управления (не показана), синезируют роторную частоту с точностью до фазы. На другой вход фазового детектора 9 поступает сигнал синтезированной роторной частоты FCM , который по частоте делится в делителях 14 и 15 в NK раз, где N и К - коэффициенты деления делителей 14 и 15, а затем поступает на вход сум.матора 10. Сигнал с частотой путем переноса частоты NFp Ч-Рпч формируется управляемым генератором 11 в область частот, пропускаемых фильтром 13 с помощью генератора 1 переноса частоты, настроенного на частоту РПЦ. Таким образом, на входы .фазового детек1;ора 9 поступают сигналы с частота.ми . При равенстве частот выполняется условие синхронизации и слежения f что позволяет синтезировать роторную частотур NK с Гр - --Д 0 Выбором коэффициентов деления К и At можно компенсировать редукцию в приводе датчика 3 оборотов, а с помощью коэффициента деления N блок 4 измерения настраивается на гармонику или субгармонику роторной частоты. Частотный преобразователь 8 осуществляет перестройку управляемого генератора 11 в нестационарных режимах работы двигателя.. Измерители 18 и 19 периода измеряют в течение двух одинаковыхинтервалов времени, период следования-импульсов -Д-Блок .17 сравнения определяет изменение периода сигнала с опорной частотой, а временной преобразователь 16 формирует сигнал, поступающий на сумматор 10 и затем на входуправляемого генератора И, вызывая ускоренную перестройку частоты генерации NFp + 5,4Синхронизатор 20 обеспечивает синхронную работу измерителей 18 и 19 периода и сумматора 10. Измерение сдвига фаз между опорным сигналом, поступающим с выхода блока 23 измерения, и гармоникой сигнала вибрации осуществляют фазометром 24. Чтобы эти сигналы совпадали по частоте в опорном канале, в состав которого входят датчик 3 оборотов, формирователь 6, первый делитель 7, первый умножитель 21 частоты, второй умножитель 22 частоты, блок 23 измерения, осуществляется компенсация редукции в приводе датчика 3 оборотов с помощью первого делителя 7 и первого умножителя 21 частоты. С помощью второго делителя 14 и второго умножителя 22 частоты фазометр 24 настраивают на измерение фазового сдвига гармоники или субгармоники роторной частоты. Измерение фазового сдвига осу