Устройство для определения вектора дисбаланса

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕКТОРА ДИСБАЛАНСА, содержавдее последовательно соединенные датчик дисбаланса, синхронный детек -ор, выход которого предназначен для соединения с указателем величины дисбаланса , источник -опорного напряжения , вход которого соединен с датчиком дисбаланса, и импульсную лампу, предназначенную для указания места дисбаланса на роторе, о.т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности балансировки , источник опорного напряжения вьтолнен в виде соединенных последовательно сумматора, первый вход которого является входом источника опорного напряжения компаратора, формирователя импульсов, умножителя частоты импульсов и формирователя синусоидального опорного напряжения, выход которого является выходом источника опорного напряжения и соединен с вторьпч входом синхронного детектора , и соединенных последовательно формирователя косинусоидальнос SS го опорного напряжения, вход которого соединен с выходом умножителя частоты (Л импульсов, перемножителя, интегратора и преобразователя, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а второй вход перемножителя соединен с первым входом сумматора, импульсная лампа соединена с выходом формирователя импульсов. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения удобства работы, оно снабжено датчиком метки и фазометром, первый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а второй вход с датчиком метки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 1) g G 01 М 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21 ) 3675089/25-28 (22) 20.12.83 (46) 23.11.85. Бюл. ) - 43 (71) Харьковский филиал Центрального конструкторского бюро Главэнергоремонта (72) Г.В.Грязев, В.И.Цыбулько, М.Ф.Квашни и С.Н.Меньшиков (53) 620.1.05:531.382(088.8) (56) Самсаев Н.А. Измерения фазы сигнала от дисбаланса при наличии помех. Теория и практика балансировочной техники. Под ред. В.A. Щепетильникова. М.: Машиностроение, 1973, с. 44-51.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 503155, кл. G 01 М 1/22, !971.

Авторское свидетельство СССР

Р 567980, кл. 0 01 М 1/22, 1975. (54)(57) 1. YCTPOliCTBO ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕКТОРА ДИСБАЛАНСА, содержащее последовательно соединенные датчик дисбаланса, синхронный детектор, выход которого предназначен для соединения с указателем величины дисбаланса, источник .опорного напряжения, вход которого соединен с датчиком дисбаланса, и импульсную лампу, предназначенную для указания места дисбаланса на роторе, о. т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности балансировки, источник опорного напряжения

1 выполнен в виде соединенных последовательно сумматора, первый вход которого является входом источника опорного напряжения компаратора, формирователя импульсов, умножителя частоты импульсов и формирователя синусоидального опорного напряжения, выход которого является выходом источника опорного напряжения и соединен с вторым входом синхронного детектора, и соединенных последовательно формирователя косинусоидального опорного напряжения, вход которого Е соединен с выходом умножйтеля частоты импульсов, перемножителя, интегратора и преобразователя, выход которого со- С, единен с вторым входом сумматора, а второй вход перемножителя соединен с первым входом сумматора, импульсная лампа соединена с выходом формирователя импульсов.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а. ю щ е е с я тем, что, с целью повышения удобства работы, оно снабжено датчиком метки и фазометром, первый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а второй входс датчиком метки.

11

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для определения вектора дисбаланса роторов, например турбомашин.

Целью изобретения является повышение производительности балансировки.

На фиг.! изображена структурная схема устройства; на фиг.2 — структурная схема преобразователя; на фиг.З вЂ” временные диаграммьг преобразования сигнала дисбаланса.

Устройство для определения вектора дисбаланса содержит последовательно соединенные датчик дисбаланса, синхронный детектор 2, выход которого предназначен для соединения с указателем величины дисбаланса (не показан, источник 3 опорного напряжения, вход которого соединен с датчиком 1 дисбаланса, а выход — с вторым входом синхронного детектора 2.

Источник 3 опорного напряжения выполнен в виде соединенных последовательно сумматора 4, первый вход которого является первым входом источника 3 опорного напряжения, компаратора 5, формирователя 6 импульсов, умножителя 7 частоты импульсов и формирователя 8 синусоидального опорно" го напряжения, выход -которого является выходом источника 3 опорного напряжения, и соединенных последовательно формирователя 9 косинусоидаль. ного опорного напряжения, вход которого соединен с выходом умножителя 7 частоты импульсов, перемножителя 10, интегратора 11 и преобразователя .1g выход которого соединен со вторым входом сумматора 4, а второй вход перемножителя 10 соединен с первым входом сумматора 4.

Для.определения фазы дисбаланса устройство содержит датчик 13 метки, воспринимаюций сигнал метки, нанесенной на балансируемый ротор

14, фазометр 15, первый вход которого соединен с выходом формирователя 6 импульсов, а второй — с датчиком 13 метки. Место дисбаланса на роторе может быть указано также с помощью импульсной лампы 16, подключенной к выходу формирователя 6 импульсов.

Синхронный детектор 2 выполнен в виде последовательно соединенных второго,перемножителя 17, входы которого являются входами синхронного

93474 детектора 2, и интегратора 18, выхоц которого является выходом синх= ронного детектора 2 °

Преобразователь 12 выполнен в ви;. де усилителя 19, подключенных к его выходу компараторов 20 и 21, управляемых ключей 22 и .23, входы которых соединены с выходами соответствуюцих компараторов, и блока 24!

О !

5 аналоговой памяти, вход которого соединен с выходами управляемых ключей 22 и 23.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с датчика 1 дисбаланса (на. пример, состоящий иэ двух составляющих - дисбаланса и второй гармоники) поступает на вход сумматора 4 и один из. входов перемножителей 17 и 10 (фиг.З, 1 и 2).

С выхода сумматора 4 суммарный сигнал (Лиг.3,10) (сигнал.с датчика дисбаланса и компенсирующий сигнал) поступает в компаратор 5, где по переходу через нулевой уровень в область положительных значений получают. сигналы, из которых в формиро-. вателе 6 импульсов формируется последовательность начальных импульсов (фиг.3, 3 и !1) . Эта последова25

30 тельность импульсов поступает на вход умножителя 7 частоты импульсов, где формируется последовательность импульсов большей частоты,(фиг.З, 4 и. 12) (достаточной. для формирования методом ступенчатой аппроксимации опорных сигналов, фиг.3 5, 13, 6 и

14). С выхода умножителя 7 частоты пчпульсов последовательность импульсов (фиг. 3, 12 поступает на вход форми" рователя 8 синусоидального опорного сигнала и формирователя 9 косинусои35

40 дального опорного сигнала.

С выхода формирователя 9 косинусоидальный опорный сигнал (фиг. 3, 14) поступает на перемножитель 10,для:: умножения на сигнал с датчика дисбаланса (фиг.З, 1) .

Результирующий сигнал с выхода перемножителя 10 поступает на интег55

С выхода формирователя 8 синусо45 идальный опорный сигнал (фиг.З, 13) поступает в перемножитель 17 для умножения на сигнал с датчика дисбаланса. Результирующий сигнал с выхода перемножителя 17 поступает на

50 интегратор 18 синфазной компоненты дисбаланса (фиг.З, 7) .

1193474 ратор 11 квадратурной компоненты дисбаланса, а с его выхода — в преобразователь 12, с выхода которого сигнал поступает на один из входов сумматора 4 (фиг.3 9 ).

В преобразователе 12 (фиг.2) из квадратурной компоненты (фиг.3, 8 и 16) 1,ее величины и знака) формируют компенсирующий сигнал (постоянное напряжение), величина и знак которого при исследуемом сигнале с датчика дисбаланса компенсирует мгновенное значение напряжения второй гармоники в момент времени пересечения нулевого уровня сигналом дисбаланса (в этот момент времени сумма мгновенного значения второй гармоники и компенсируйщего напряжения равна нулю, в результате чего величина квадратурной компоненты такz

При равенстве нулю квадратурной компоненты на выходе интегратора 18 синфазной компоненты дисбаланса сигнал напряжение) максимален и пропорционален величине вектора дисбаланса (зиг. 3, 15) .

Прохождение и преобразование сигнала в элементах устройства отражено временными диаграммами (чиг .2 и 3), где диаграммы 1-8 соответствуют сигналам, сформированным в устройстве при отсутствии связи между пре-.

10 образователем 12 и сумматором 4 (в сумматор компенсирующий сигнал не подается).

Временные диаграммы 9-16 (фиг.3) соответствуют сигналам, сформирован15 ным в устройстве при наличии связи между преобразователем 12 и сумматором 4 (в сумматор подает компенсирующий сигнал).

Фаза вектора дисбаланса измеряет211 ся фазометром 15 относительно сигнала от метки с датчика 13 метки и указывается на роторе 14 импульсной ламо. пой 16. Постоянную ошибку в фазе 90 вызванную тем, что сигнал с форми2 рователя 6 импульсов соответствует нулю синфазной компоненты дисбаланса, по максимуму легко учесть на шкале фазометра 15, выбрав соответствующее положение импульсной лампы относительно ротора.

Устройство для определения вектора дисбаланса позволяет повысить производительность балансировки, так как не требует специальной настройки при, 35 переходе на другую частоту балансировки и может работать на частотах инфразвукового диапазона (3-4 Гц).

Введение в устройство измерителя фазы позволяет подключить к нему управляющие блоки для автоматизации процесса балансировки (соответствующие выходы указаны на схеме), например

ЭВМ, что также позволяет увеличить производительность процесса балансировки.

1193474

Составитель А.Паникленко

Техред И,Пароцай Корректор А. Обручар

Редактор П. Коссей филиал ПНП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Заказ 7305/42 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5