Способ виброакустического диагностирования изделий Советский патент 1982 года по МПК G01H3/08 

(54) СПОСОБ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

ИЗДЕЛИЙ

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к виброакустической диагностике деталей машин и механизмов, и может быть использовано в любой отрасли машиностроения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ виброакустического диагностироваия изделий, заключаюш.ийся в том, что посредством вибропреобразователя преобразуют механические колебания диагностируемого изделия в электрический сигнал, фильтруют его, определяют его автокорреляционную функцию и исключают из нее начальный участок до момента, равного времени корреляции случайного шума 1.

Недостатком известного способа является большая длительность определения диагностируемых параметров, так как оставшуюся часть автокорреляционной функции виброакустического сигнала необходимо непрерывно многократно воспроизводить с целью достижения возможности проведения повторного корреляционно-спектрального анализа, фильтровать и подвергать вторичному корреляционно-спектральному анализу.

Цель изобретения - повышение оперативности диагностирования.

Указанная цель достигается тем, что по оставшейся части автокорреляционной функции определяют логарифмический декремент колебаний и центральную частоту сигнала, по величине которых судят о состоянии диагностируемого изделия.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 10 (а, б) - графики автокорреляционной функции и его усеченной части.

Схема устройства содержит последовательно соединенные вибропреобразователь 1 механических колебаний в электрический сигнал, фильтр 2, коррелятор 3 и временной селектор 4, к выходу которого параллельно подключены измеритель 5 логарифмического декремента колебаний и частотомер 6. Вибропреобразователь 1 установлен на диагностируемом изделии 7.

Сущность способа заключается в том, что посредством вибропреобразователя преобразуют механические колебания диагностируемого изделия в электрический сигнал, фильтруют его, определяют его автокорреляционную функцию и исключают из нее начальный участок до момента, равного времени корреляции случайного шума, и по оставшейся части автокорреляционной функции определяют логарифмический декремент колебаний и центральную частоту сигнала, по величине которых судят о состоянии диагностируемого изделия.

Способ реализуется следующим образом.

Механические колебания диагностируемого изделия 7 преобразуют посредством вибропреобразователя 1.в электрический сигнал (фиг. 1). Электрический сигнал от преобразователя 1 подвергают фильтрации фильтром 2 для выделения анализируемого участка частот, содержащего диагоностическую информацию от контролируемой детали изделия. Затем с помощью коррелятора 3 определяют автокорреляционную функцию RCu) (фиг. 2а) отфильтрованного сигнала. Начальный участок автокорреляционной функции исключают до момента времени Тц (фиг. 26), равного времени корреляции случайного шума, а по оставшейся части автокорреляционной функции виброакустического сигнала R(T) определяют логарифмический декремент колебаний и центральную частоту сигнала, по величине которых судят о состоянии диагностируемого изделия.

Минимальные значения логарифмического декремента колебаний указывают на то, что колебания, исходящие от диагностируемой детали изделия, близкие к гармоническим колебаниям, а следовательно диагностируемая деталь находится в состоянии динамической неустойчивости (в области резонанса), вследствие чего может наступить выход из строя контролируемой детали. При значении логарифмического декремента колебаний равном нулю, колебания контролируемой детали являются гармоническими и деталь находится в состоянии резонанса. Максимальные значения логарифмического декремента колебаний указаывают на то, что колебания, исходящие от диагностируемой детали, назодятся далеко от области резонанса, являются незначительными и широкополосными.

Центральная частота cJs сигнала связана с собственной частотой cJo диагностируемого изделия следующей зависимостью.

f

cJi

где dL - логарифмический декремент колебаний.

По величине разности этих частот возможно производить оченку демпфирования, зажатия, защемления и тому подобного состояния диагностируемой детали в изделии, что позволяет обоснованно судить о состоянии диагностируемого изделия.

Предлагаемый способ позволяет ускорить процесс диагностирования путем использования новых параметров для диагностирования изделий. Такое техническое решение является предпосылкой использования способа в практике оперативного диагностирования технического состояния различных машин и механизмов, а также позволяет повысить уровень контроля технического состояния и работоспособности их путем воздействия, например, на. режим работы изделия, с целью изменения диагностируемых параметров до благоприятных величин.

Формула изобретения

Способ виброакустического диагностирования изделий, заключающийся в том, что посредством вибропреобразователя преобразуют механические колебания диагностируемого изделия в электрический сигнал, фильтруют его, определяют его автокорреляционную функцию и исключают из нее начальный участок до момента,, равного времени корреляции случайного щума, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности диагностирования, по оставшейся части автокорреляционной функции определяют логарифмический декремент колебаний и центральную частоту сигнала, по величине которых судят о состоянии диагностируемого изделия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 664047, кл. G 01 Н 3/08, 1979 (прототип).

K(f)

Фиг. /

a

0

I /-WigФиг.