Устройство для регистрации амплитудно-частотной характеристики объекта

 

Изобретение относится к виброметрии и может быть использовано при определении амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) вращающихся объектов . Целью изобретения является повьшение точности регистрации АЧХ объектов , например элементов турбомашин,, колебаниякоторых возбуждаются при вращении их электроприводом. Цель достигается благодаря использованию в устройстве двухконтурной системы регулирования скорости сканирования частоты возбуждения с внешним контуром обратной связи по уровню вибрации и внутренним - по скорости вращения. Внешний контур, образованный виброизмерительным преобразователем 1, измерительным усилителем 3, блоком 4 выделения первой гармоники, первым элементом 11 сравнения, подключённым ; BTopbiM входом к задатчику 10 напряжения , интегратордм 12, вторым элементом 13 сравнения и регулятором 14 скорости вращения электропривода 15, с S обеспечивает уменьшение скорости сканирования в резонансных зонах и (О С уменьшение ее вне ЭТРК зон. Внутренний контур, в который вторым входом включен второй элемент 13 сравнения, служит для уменьшения скоростной ошибки, возникающей при отработке управляющего сигнала внешнего контура. Регистрация АЧХ объекта 2, вращаемого электроприводом 15, осуществляется самописцем 16. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

- СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3455474/25-28 . (22) 11.03.82 (46) 15. 11.86. Бюл. N 42 (72) В.И.Крупник, П.Н.Кудряшов, Г.С.Кулаков, И.Б.Курбатов и Н.Л.Макаровский (53) 620 ° 178.5 (088.8) (56) Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара. Справочник.

Кн. 2-я. М.: Машиностроение, 1978, с. 200-201.

Гетманов А.Г. и др. Автоматическое управление вибрационными испытания— ми.- M. Энергия, 1978, с. 55-59. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ AMIIЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к виброметрии и может быть использовано при определении амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) вращающихся объектов. Целью изобретения является повышение точности регистрации АЧХ объектов, например элементов турбомашин, колебания которых возбуждаются при вращении их электроприводом. Цель до(51) 4 G-01 M 7/00 G 01 Н 1 P стигается благодаря использованию в устройстве двухконтурной системы регулирования скорости сканирования частоты возбуждения с внешним контуром обратной связи по уровню вибрации и внутренним — по скорости вращения.

Внешний контур, образованный виброизмерительным преобразователем 1, измерительным усилителем 3, блоком 4 выделения первой гармоники, первым элементом 11 сравнения, подключенным ; вторым входом к задатчику 10 напряжения, интегратором 12, вторым элемен1 том 13 сравнения и регулятором 14, скорости вращения электропривода 15, обеспечивает уменьшение скорости сканирования в резонансных зонах и уменьшение ее вне этих зон. Внутренний контур, в который вторым входом включен второй элемент 13 сравнения, служит для уменьшения скоростной ошибки, возникающей при отработке управляющего сигнала внешнего контура.

Регистрация АЧХ объекта 2, вращаемого электроприводом 15, осуществляется самописцем 16. 1 ил.!

270601

Изобретение относится к ниброметрии, а именно к устройствам для регистрации амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) объектов, и может быть использовано для спектрального анализа вибраций элементов турбомашин.

Цель изобретения — повышение точности регистрации АЧХ объектов, например, элементов турбомашин, колебания которых возбуждаются при вращении их электроприводом.

В предлагаемом устройстве система регулирования скорости сканирования частоты возбуждения выполнена двухконтурной, с внешним контуром обратной связи по уровню вибрации и внутренним — по скорости вращения объекта.

На чертеже представлена структурная схема устройства для регистрации

АЧХ об.ьекта.

Устройство содержит последовательно соединенные виброизмерительный преобразователь 1, устанавливаемый на исследуемом объекте 2, и измерительный усилитель 3, выход которого связан с первым входом блока 4 выделения первой гармоники, являющимся также первым входом резонансного усилителя 5, первым выходом подключенного к первому входу самописца б; тахогенератор 7, выход которого соединен с входом источника 8 напряжения, пропорционального частоте первой гармоники возбуждения, связанного своими выходами соответственно с вторым входом самописца 6 и вторым входом блока

4 выделения ттервой гармоники, являющимся первым входом следяющего фильт1 ра 9, выход которого соединен с вторым входом резонансного усилителя 5, а второй вход — с вторым выходом резонансного усилителя 5, последова- тельно соединенные задатчик 10 напряжения, первый элемент 11 сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока 4, интегратор 12, второй элемент 13 сравнения и регулятор 14 скорости вращения электропривода 15, с помощью которого осуществляется возбуждение колебаний объекта 2 при его вращении. Устройство содержит также амплитудный детектор 16, через который выход тахогенератора 7 под— ключен к нторому входу второго элемента "-, 3 сравнения. Элементы 1,, 3, 4, 10, 11,, 12, 13 и 14 образуют внешний контур обратной связи по уровню виб!

О !

35 рации объекта 2, а 7, 16, 12, 14 внутренний контур обратной связи по скорости вращения. Эти два контура в совокупности образуют систему регулиронания скорости сканирования частоты возбуждения. устройство раоотает следующим ohразом.

После включения устройства на один из входов элемента 11 сравнения с задатчика 10 поступает сигнал, уровень которого определяет темп разгона привода. Ра.зностный сигнал. элемента

11 сравнения воздействует на вход интегратора 12, формируя на его выходе линейно нарастающий сигнал, который на входе второго элемента 13 сравнения сравнинается с сигналом обратной связи по скорости (частоте) вращения, снимаемьпт с амплитудного детектора

16, на вход которого с тахогенератора 7 поступает сигнал переменного тока, амплитуда и частота которого пропорциональны частсте вращения исследуемого объекта 2. Выходной сигнал элемента 13 сравкения отрабатывается регулятором 14 скорости, который воздействует на электропривод 15 и через него на исследуемый объект 2, осуществляя его разгон до максимальных рабочих частот с заданным темпом ускорекия. Сигнал виброизмерительного преобразователя 1 после усиления измерительным усилителем 3 поступает на следящий фильтр 9, где выделяется первая гармоника частоты опорного сигнала, синхронизированная по фазе с частотой сигнала с источника 8 напряжения, пропорционального частоте первой гармоники возбуждения, изменяемой в соответствии с изменением частоты сигнала тахогенератора 7. Усиленный сигнал первой гармоники с выхода резонансного -усилителя 5 поступает на первый вход самописца 6, а постоянный сигнал, уровень которого пропорционален частоте первой гармоники, снимаемой с другого выхода источника 8 напряжения, поступает на второй вход самописца 6. При этом са.мописец 6 автоматически вычерчивает

АЧХ исследуемого объекта 2.

B момент подхода к области резонансных частот по мере увеличения сигнала с первого выхода резонансного усилителя 5 разностный сигнал с выхода элемента !1 сравнения снижается, уменьшая тем самым темп нарастания

1270601

Составитель В.Шехтер

Техред А. Кравчук Корректор В, Byòÿãà

Редактор M.Äûëûí

Заказ 6233/43 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выходного сигнала элемента 13, который является задающим для электропривода 15. Замедление темпа разгона электропривода 15 вызывает уменьшение скорости нарастания сигнала на горизонтальном входе самописца 6, что снижает искажения резонансной кривой

АЧХ объекта 2.

После прохождения электроприводом

15 области резонансных частот темп 10 его разгона снова увеличивается по мере уменьшения уровня сигнала с первого выхода резонансного усилителя 5.

При этом на самописце б ускоренно вы иерчивается АЧХ исследуемого объекта

2 до тех пор, пока электропривод вновь не подойдет к другой области резонансных частот.

Введение обратной связи по уровню вибрации позволяет уменьшать скорость 20 сканирования в резонансных зонах и увеличивать ее вне этих зон, однако без контура обратной связи по скорости вращения управляющий сигнал отрабатывается со значительной скоростной д ошибкой.Введение контура обратной связи по скорости вращения существенно снижает скоростную ошибку, вследствие чего повышается точность определения АЧХ.

Формула изобретения

Устройство для регистрации амплитудно-частотной характеристики объекта, содержащее привод для возбуждения колебаний объекта, последовательно соединенные виброизмерительный преобразователь, устанавливаемый на объекте, измерительный усилитель, блок выделения первой гармоники и самописец, второй вход которого соединен с источником напряжения, пропорционального частоте первой гармоники возбуждения, и систему регулирования скорости сканирования частоты возбуждения, включающую контур обратной связи по уровню вибрации, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регистрации амплитудно-частотной характеристики объектов, например элементов турбомашин, колебания которых возбуждаются при вращении их электроприводом, система регулирования скорости сканирования частоты возбуждения выполнена двухконтурной, с внешним контуром обратной связи по уровню вибрации, включающим последовательно соединенные задатчик напряжения, первый элемент сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока выделения первой гармоники, интегратор, второй элемент сравяения и регулятор скорости вращения, и внутренним контуром обратной связи по скорости вращения, в который вторым входом включен второй элемент сравнения.