Анализатор вибраций вращающихся деталей

 

Изобретение относится к измерительной техннике, может быть использовано для виброакустической диагностики деталей и узлов силовых установок . С целью повышения точности в устройство, содержащее генератор 1 переноса частоты, датчик 2 вибраций, датчик 3 оборотов, блок 6 измерения, блок 7 регистрации, формирователь 8, делитель 10, частотный преобразователь 11, фазовый детектор 12, сумматор 13, управляемый генератор 14, . смеситель 15 частот, фильтр 16, делители 17, 18, временной преобразователь 19, блок 20 сравнения, измери тели 21, 22 периода и синхронизатор 23, введены генератор 4 опорной чac тоты, частотный детектор 5 и коммутатор 9. Использование указанных блоков позволяет сократить время переходного процесса анализатора вибраций в момент достижения опорной частоты , поступающей от датчика 3 оборотов , значения нижней границы полосы захвата. 1 ил. (/

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А2

И)4 G 01 Н l/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 838401 (21) 4167011/24-28 (22) 23. 12.86 (46) 07.08.88. Бюл. У 29 (71) Омский политехнический институт (72) В. !1!. Яхин, А. И. Одинец и M.Á.Ãoðäååâ (53) 534.08 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 838401, кл. G 01 Н 1/08, 1980. а (54) АНАЛИЗАТОР ВИБРАЦИЙ ВРАЩАЮЩИХСЯ

ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной техннике, может быть использовано для виброакустической диагностики деталей и узлов силовых установок. С целью повышения точности в устройство, содержащее генератор 1 переноса частоты, датчик 2 вибраций, датчик 3 оборотов, блок 6 измерения, блок 7 регистрации, формирователь 8, делитель 10, частотный преобразова" тель ll, фазовый детектор 12, сумматор 13, управляемый генератор 14, смеситель 15 частот, фильтр 16, делители 17, 18, временной преобразователь 1 9, блок 20 сравнения, измери" тели 21, 22 периода и синхронизатор

23, введены генератор 4 опорной час тоты, частотный детектор 5 и коммутатор 9. Использование указанных блоков позволяет сократить время переходного процесса анализатора вибраций в момент достижения опорной час-. а тоты, поступающей от датчика 3 обороф тов, значения нижней границы полосы захвата. 1 ил.

1415071

NF +F ч Изобретение относится к измери тельной технике, может быть использовано для виброакустической диагиостики деталей и узлов силовых ус5 тановок и является усовершенствованием устройства по авт.св. У 838401, Цель изобретения — повышение точности измерения в режиме пуска силовой устновки эа счет уменьшения времени переходного процесса анализато, ра вибраций в момент достижения опорной частотой, соответствующей частоте оборотов, значения нижней границы диапазона полосы захвата. 15

На чертеже представлена блок-схема анализатора вибраций вращающихся деталей.

Анализатор содержит генератор 1 переноса частоты, датчики 2 вибраций, 20 датчик 3 оборотов, генератор 4 опорной частоты, частотный детектор 5, блок 6 измерения, блок 7 регистрации, формирователь 8, коммутатор 9, делитель 10, частотный преобразователь 25

11, фазовый детектор 12, сумматор 13, управляемый генератор 14, смеситель

15.частот, фильтр 16, делители 17 и 18,временной преобразователь 19, блок 20 сравнения, измерители 21 и

22 периода и син*ронизатор 23.

Выход генератора 1 переноса частоты подключен к первому входу смесителя 15 частот, выход которого через последовательно соединенные фильтр 16, делители 17 и 18 подключен к первому входу фазового детектора 12, выход которого подключен к первому входу сумматора 13, выход которого через управляемый генератор

14 подключен к второму входу смесителя 15 частот. Выход датчика 3 оборотов через формирователь 8-подключен к первым входам частотного детектора 5 и коммутатора 9, выход которого через делитель 10 подключен к второму входу фазового детектора

12 и через частотный преобразователь

ll g второму входу сумматора 13, третий вход его связан через временной преобразователь 19 с выходом блока

20 сравнения, подключеным соответственно к первому выходу синхронизатора 23 и выходам измерителей 21 и 22 периодов, запараллельными по входам и соединенными с выходом делителя 10. 55

Второй и третий выходы синхронизато-, ра 23 подключены к вторым входам измерителей 21 и 22 периода.

Анализатор работает следующим образом.

Сигнал с частотой Р с датчика 2 вибраций поступает на первый вход блока 6 измерения, на второй вход которого приходит сигнал с частотой где F — частота вращения ротора;

F„< — промежуточная частота;

N 1,2, 3. ° . — номе сс е м р и л дуе ой гармоники.

Обработанный в блоке 6 измерения сигнал поступает на блок 7 регистрации. Частота сигнала, поступающего на второй вход блока 6 измерения, синхронно перестраивается с .частотой опорного сигнала Р, который формируется датчиком 3 оборотов. Опорный сигнал формируется в блоке. Если частота Р опорного сигнала меньше нижо ней граничной частоты F полосы захl вата (5... 20 Гц), на вход первого делителя 10 через коммутатор 9 поступает с выхода генератора 4 сигнал частотой F, Анализатор входит в синхронизм относительно частоты F< .

При достижении равенства частот

F и F, частотный детектор 5 формирует сигнал управления коммутатором 9 ; который отключает сигнал частотой Fl от входа первого делителя 10 и подключает сигнал с частотой Р, поступающий с датчика 3 оборотов. Время переключения коммутатора 9 достаточно мало, поэтому частота

F опорного сигнала за время переключения не изменится. После переходного процесса по фазе происходит захват и слежение за частотой, сигнала Р . Это осуществляется следующим образом. В первом делителе

10 сигнал F, преобразуется в сигнал

Р /М, где М вЂ” коэффициент деления первого делителя 10, и поступает через частотный преобразователь 11 на вход сумматора 13. Частотный преобразователь 11 входит в состав широ" кополосной ветви управления и осуществляет грубую перестройку частоты управляемого генератора 14 во всем диапазоне частот слежения. С выхода фазового детектора 12, входящего в состав узкополосной ветви управления, синхронизируют роторную частоту с точностью до фазы. На другой

3 14 вход фазового детектора 12 поступает сигнал синтезированной роторной частоты F, который по частоте делится в делителях 17 и 18 в N К раз, где К вЂ” коэффициент деления в дели- телях 17 и 18, а затем поступает на вход сумматора 13. Сигнал с частотой

F ïóòåì переноса частоты NFl, +Э„„ преобразуется управляемым генератором 14 в диапазон частот, пропускаемых фильтром 16.

Таким образом, на входы фазового детектора 12 поступают сигналы с частотами F,/М и F« (KN. При равенстве частот выполняется условие синхронизации и слежения

Fo Гсм, М/ =Ъ т

И KN что позволяет синтезировать роторную частоту

KN

F — - Г р м ОУ где М вЂ” коэффициент деления.

Выбором коэффициентов деления

К и М можно компенсировать реакцию в приводе датчика 3 оборотов, а с помощью коэффициента деления N блок

6 измерения настраивается на гарма" нику или субгармоники роторной частоты.

Частотный преобразователь ll осуществляет перестройку управляемого генератора в нестационарных режимах

15071 работы двигателя. Измерители 21. и

22 периода измеряют в течение двух одинаковых интервалов времени период следования импульсов F /M. Блок 20

5 определяет изменение периода сигнала с опорной частотой, а временной преобразователь 19 формирует сигнал, поступающий на сумматор 13 и затем на вход управляемого генератора 14 вызывая ускоренную перестройку частоты генерации МГ + Г„ц . Синхронизатор 23 обеспечивает синхронную рабо,ту измерителей 21 и 22 периода и бло" ка 20 сравнения.

Формула изобретения

Анализатор вибраций вращающихся деталей по авт.св. Ф 838401, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности, в него введены генератор опорной частоты, частотный детектор и коммутатор, вы25 ход формирователя подключен к первому сигнальному входу коммутатора и первому входу частотного детектора, выход которого подключен к входу пер" вого делителя, выход генератора опорной частоты подключен к второму сигнальному входу коммутатора и второму входу частотного детектора, выход которого подключен к входу управления коммутатора..

14 l 507 l

Составитель В.Подоляк

Редактор Н.Рогулич Техред M.Õoäàíè÷ .Корректор М.Васильева

Заказ 3862/37 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4