Устройство для вибродиагностики механизмов Советский патент 1982 года по МПК G01H1/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОДИАГНОСТИКИ МЕХАНИЗМОВ

Изобретение относится к средствам измерительной техники и диагностики, и может применяться, например, для определения состояния вращающихся механизмов по параметрам вибрации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для.вибродиагностики, содержащее вибропреобразователь, подключенные к его выходу последовательно соединенные анализатор спектра, блок усреднения, параллельно подключенные к его . выходам два ключа, связанные с ними входами два пиковых детектора, входы установки нуля которых связаны с синз ронизирующим выходом анализатора спектра, подключенный входом к выходам пиковых детекторов измеритель отношений, подключенный к выходу последнего индикатор и связываемый с объектом контроля датчик скорости вращения.

В усгуоПстве осуществляется слежение за положением гармоник вибросигнала по частотной оси при развертке спектра. По отношению амплитуд в двух выбранных диапазонах частот судят о состоянии механизма 11Однако.известное устройство обладает недостаточными точностью и помехоустойчивостьп,. обусловленной низкой точностью слежения за положением гармоник по частотной оси, которая ограничивается точностью используемых в качестве измерителя скорости вращения тахометрических датчиков.

Целью изобретения является повышение Точности и помехоустойчивости контроля.

10

Поставленная цель достигается тем, что устройство для вибролиагностики, содержащее вибропреобразователь, подключенные к его выходу последовательно соединенные анализатор

15 спектра, блок усреднения, параллельно подключенные к его выходам два ключа, связанные с ними входами два пиковых детектора, входы установки нуля которых связаны с синхронизиру20ющим выходом анализатора спектра, подключенный входом к выходам пиковмх детекторов измеритель отношений, подключенный к выходу последнего индикатор, и связываемый с объектом конт25роля датчик скорости вращения, снабжено двумя иденти4ньп ш цепочками, состоящими каждая из последовательно соединенных умножителя частоти, синхронно перестраиваемого полосового

30 фильтра и амплитудного дискриминатоpa, выход которого подключен к управляющему входу ключа, программшлм блоком, выходы которого подключены к управляющим входам умножителей частоты, вторые, входы которых подключены к выходу датчика скорости вращения, выполненному в виде последовательно соединенных частотно-импульсного датчика и формирователя импульсов, а управляющие входы синхронно перестраиваемых полосовых фильтров соединены с синхронизирующим выходом анализатора спектра.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - временная диаграмма работы.

Устройство для вибродиагностики содержит вибропреобразователь 1, закрепляемый на объекте 2, последовательно подключенные к выходу вибропреобразователя 1 анализатор 3 спектра, блок 4 усреднения, связанный с объектом 2 контроля частотно-импульсный датчик 5 скорости вращения с формирователем 6 импульсов, к выходу которого подключены две идентичные цепочки, состоящие кахсдая из последовательно соединенных умножителя 7 или 8 частоты, синхронно перестраиваемого полосового фильтра 9 или 10 и амплитудного дискриминатора 11 или 12, выходы которых подключены к управляющим входам ключей 13 я 14, соответственно. Пpoгpa Iмный блок 15 выходами подключен к управляющим входам умножителей 7 и 8 частоты. Выходы ключей 13 и 14 подключены через пиковые детектори 16 и 17 к измерителю 18 отношений, выходом соединенному с индикатором 19.

Устройство работает следующим образом.

Электрический сигнал с выхода вибропреобразователя 1, пропорциональный вибрации объекта 2, поступает на вход анализатора 3 спектра и в виде циклической развертки по оси частот, пропорциональной оси времени, подается на вход блока 4 усреднения, который производит непрерывное усреднение спектра. Усредненный спектр с выхода блока 4 усреднения поступает на сигнальные входы ключей 13 и 14.

Начало каждого цикла развертки спектра сопровогэдается посылкой синхроимпульса 20 (фиг.2а) с выхода анализатора 3 спектра на управляющие входы синхронно перестраиваемых полосовых фильтров 9 и 10 и входы установки нуля пиковых детекторов 16 и 17.

Последовательность импульсов с выхода датчика 5 скорости вращения, пропорциональная скорости вращения объекта 2, через формирователь 6 импульсов поступает на входы двух управляющих умножителей 7 и 8 частоты.

Необходимая величина коэффициентов умножения определяется номерами гармоник, выбранных для вибрационного анализа и задается блоком 15 программного управления по управляющш- BXOI дам умножителей 7 и 8. На выходах умножителей 7 и 8 частоты образуются гармонические сигналы с частотами, равными частотам выбранным для виб(рационного анализа гармонических составляющих,,постоянно присутствующих на входах синхронно перестраиваемых фильтров 9 и 10.

С приходом синхроимпульса на управляющие входы фильтров 9 и 10 с выхода анализатора 3 спектра осуществляется синхронная, с разверткой анализатора во времени, перестройка по частоте полос пропускания синхронно перестраиваемых полосовых фильтров и диапазоне частотWц-W,, где (ц начальная частота развертки анализатора; V/ц - конечная частота развертки анализатора 3 спектра {фиг.2б).

Пусть для анализа выбраны гармонические составляющие с частотами W и ду . Тогда в момент t (соответственно t-j) настройки синхронно перестраиваемого полосового фильтра 9 (и соответственно 10) на выходе синхронно перестраиваемого фильтра 9 и соответственно 10 возникнет сигнал, который проходя через амплитудный дискриминатор 11 (соответственно 12) откроет ключ 13 (соответственно 14) разрешая прохождение сигнала с выхода блока 4 усреднения на вход пикового детектора 16 (соответственно 17).

Поскольку в моменты t. и t на выходе анализатора 3 спектра присутствовали усредненные напряжения выбранных для анализа гармонических составляющих с частотами V и д,, то в пиковых детекторах 16 и 17 соответственно запомнились их максимальные значения.

Измеритель 10 отношений измеряет отношение максимальных значений, полученных на пиковых детекторах 16 и 17 сигналов. Если отношение их превышает установленное значение, срабатывает индикатор 19.

Использование устройства с частотно-импульсным датчиком скорости вращения в сочетании с умножителями частоты и синхронно перестраиваемыми полосовыми фильтрами значительно повьашает устойчивость к внешним помехам и достоверность контроля.

Формула изобретения

. Устройство для вибродиагностики механизмов, содержащее вибропреобразователь, подключенные к его выходу последовательно соединенные анализатор спектра, блок усреднения.

параллельно подключенные к его выходам два ключа, связанные с ними вхо.дами два пиковых детектора, входы установки нуля которых связаны с синхронизирующим выходом анализатора, подключенный входом к выходс1м пиковых детекторов измеритель отношений, подключенный к выходу последнего индикатор и связываемый с объектом -контроля-датчик скорости вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и ncwiexoустойчивости, оно снабжено двумя идентичными цепочками, состоящими кагкдая из последовательно соединенных умножителя частоты, .синхронно пе рестраиваемого полосового фильтра и амплитудного дискриминатора, выход

которого подключен к управляющему входу ключа, программным блоком, выходы которого подключены к управляющим входам умножителей частоты, вторые входы которых подключены к выходу датчика скорости вргидения, выполненному в виде последовательно соединенных частотно-импульсного датчика и формирователя импульсов, а управляющие входы синхЕЮННо перестраиваемых полосовых фильтров соединены с синхронизирующим выходом анализатора спектра.

Источники инфор«1ации, принятые во внит 1ание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 670822, кл. G 01 Н 1/04, 1979 прототип).

а

fO

w«

fV й/г й/f

Л/

CfMi

Фи1.1

х