Способ определения деформаций лопаток рабочего колеса турбомашины и устройство для его осуществления
Изобретение относится к информационно-измерительной технике, может быть использовано в турбомашиностроении для бесконтактного измерения деформации индикации повреждения или обрыва лопаток турбомашины и позволяет повысить надежность эксплуатации турбомашин. По сигналам с импульсных датчиков 1 и 2 с помощью блока 8 управления, преобразователя 3 временного интервала, гиперболического преобразователя формируются сигналы, по величине которых судят о деформациях лопаток . Благодаря источнику 9 опорного напряжения , компаратору 10, блоку 11 масштаба и блоку 7 модуля обеспечивается защита устройства от случайных сбоев. Такая реализация пособа и устройства повышает их надежность 2с и 4 з.п. ф-лы, 13 ил
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 М 15/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНЙЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4739084/06 (22) 21,09.89 (46) 23.07.92. Бюл. N. 27 (71) Самарский авиационный институт им. акад. С.П. Королева (72) А.Н. Порынов и В.А, Медников (56) Авторское свидетельство СССР
N. 236827, кл. G 01 M 15/00, 1965. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ЛОПАТОК РАБОЧЕГО КОЛЕСА ТУРБОМАШИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике, может быть использовано в турбомашиностроении для
„, Ц „„1749748 А1
2 бесконтактного 1змерения деформации индикаций повреждения или обрыва лопаток турбомашины и позволяет повйсить надежность эксплуатации турбомашин. По сигналам с импульснйх датчиков 1 и 2 с помощью блока 8 управления, преобразователя 3 временного интервала, гиперболического преобразователя формируются сигналы, по величине которйх судят о деформациях лопаток. Благодаря источнику 9 опорного нанряженйя, компаратору 10, блоку 11 . масштаба и блоку 7 модуля обеспечивается защита устройства от случайных сбоев. Такая реализация .пособа и устройства повышает их надежность, 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 13 ил.
1749748
3 4
Изобретение относится к измеритель- ного ключа 6 и входу блока 7 модуля, выход ной технике и в которого подключен к второй выходной шитурбомашиностроении для бесконтактного не 15 и первым входам компаратора 10 и измерения деформации, индикации по- блока 11 масштаба, вторые входы которых вреждения или обрыва лопаток турбомаши- 5 подключены к выходу источника 9 опорного ны. напряжения, выход блока 11 масштаба - к
Цель изобретения — повышение надеж- .второму входу двухпозиционного ключа 6, ности определения деформаций лопаток ра- выход которого подключен к первой выходбочего колеса турбомашины. .ной шине 14, выход компаратора 10 — к
На фиг.1 представленаструктурная схе- 10 третьим входам двухпозиционного ключа 6 ма устройства для реализации способа; на и блока 8управления, первый выходпоследфиг,2 — структурная схема гиперболическо- него — к первому и второму входам, соответ-. го преобразователя; на фиг.3 — структурная ственно, преобразователя 3 временного схема блока управления; на фиг,4 — струк- . интервала и гиперболического преобразотурная схема преобразователя временного 15 вателя 12. второй и третий выходы — к втоинтервала; на фиг.5 — структурная схема рому и третьему входам преобразователя 3 блока масштаба; на фиг.6 — вариант разме- временного интервала, четвертый выход — к щения импульсных датчиков устройства второму входу блока 13 выборки-хранения, при измерении изгиба лопаток; на фиг,7 — а пятый выход —, к третьему входу гипербовариант размещения импульсных датчиков 20 лического преобразователя 12. устройства при измерении разношагицы,ло- Гиперболический преобразователь 12 паток; на фиг.8 — временная диаграмма ра- (фиг,2) содержит запоминающее устройство боты гиперболического преобразователя, 16, генератор 17 гиперболических импульна фиг.9 — временная диаграмма работы сов, элемент 18 задержки, первый 19 и втоблока управления; на фиг,10 — временная 25 рой 20 инверторы, первый триггер 21, диаграмма работы устройства; на фиг.11 — первый генератор 22 логической единицы и
: временная диаграмма работы устройства первый элемент ИЛИ 23, первый вход котопри автоматической отстройке при сбоях; рого подключен к выходу второго инвертора на фиг,12 — временная диаграмма работы 20, первый входзапоминающегоустройства устройства при автоматической отстройке 30 16 — к выходу преобразователя 3 временнопри текущей работе; на фиг.13. — график за- ro интервала, второй — к выходу первого висиМости методической погрешности из- триггера 21, третий — к выходу первого инмерения. вертора 19, а выход — к первому входу генеУстройстводля реализацииспособаоп- ратора 17 гиперболических импульсов, ределения деформаций лопаток рабочего 35 выход которого подключен к первому входу колеса турбомашины (фиг.1) содержит уста- блока 13 выборки-хранения, а второй входновленные на невращающихся частях тур- к выходу первого элемента ИЛИ 23, второй бомашины первый 1 и второй 2 импульсные вход которого и первый вход первого тригдатчики расположенные против соответст- гера 21 подключены к пятому выходу блока венно выходной и входной кромок перифе- 40 8 управления, первый выход которого подрийного сечения проходящих под ними кл очен к входам первого инвертора 19 и .лопаток, преобразователь 3 временного ин- элемента 18 задержки, выход первого генетервала, первый 4 и второй 5 формировате- ратора 22 логической единицы — к второму ли импульсов, входы которых подключены к . входу первого триггера 21, выход элемента
° выходам первого и второго импульсных дат- 45 18 задержки — к входу второго инвертора 20 чиков, двухпозиционный клю t 6, блок 7 мо- и третьему входу первого триггера 21, четдуля, блок 8 управления, источник 9 вертый вход которого подключен к,выходу опорного напряжения, компаратор 10, блок первого инвертора 19.
11 масштаба. гиперболический преобразо- Блок d управления (фиг.3) содержит втователь 12, блок 13 выборки-хранения, пер- 50 рой триггер 24, второй генератор 25 логичевую 14 и вторую 15 выходную шины. ской единицы, первый 26, второй 27 и выходы nepeoro 4 и второго 5 формировате- третий 28 элементы И-НЕ, первый 29, втолей импульсов подключены соответственно рой 30. третий 31 и четвертый 32 элементы к первому и второму входам блока 8 управ- И, элемент ИЛИ 33, третий инвертор 34 и ления. выход преобразователя 3 временно- 55 третий триггер 35, первый вход которого го интервала — к первому входу подключен к выходу второго генератора 25 гиперболического преобразователя 12, вы- логической единицы, первый вход третьего ход которого подключен к первому входу элемента И-HF 28- к второму входутретьблока13 выборки-хранения,выходкоторого его триггера 35 и к выходу первого формиподключен к первому входу двухпозицион- рователя 4 импульсов, первый выход
5 : . . 1749748 6 третьего триггера 35- к ЙфййМ вкхгодамн вто- первого ключга 40 и входу четвертого инверрого элемента И-НЕ 27 и йторогох элемента тора 44, выход которого подключен к второИ ЗО, первый вход втоурйогЪ фйггера 24 — к - му входу третьего ключа 42. выходу генератора 26 ломческонй единицы, Блок 11 масШтаба (фиг.5) содержит первторой входтретьегоэпеймег"йта И вЂ” НЕ28-к 5 вый сумматор 46, делитель 47, аналоговый второму входу второго тргг йггера 24 и к выхо-:..инвертор 48 и второй сумматор 49, первый ду формирователя 5 импульсов, первый вы-: .-вход которого подключен"к выходу блока 7 ход второго триггера 24 подключен к модуля, выход- к входугделителя 47, а втопервому входу первого элемента 26 И-НЕ и рой вход — к выходу аналогового инвервторомувходувторогоэлаемента ИЗО,авто- 10 тора 48, вход которого и первый вход рой выход — к второму вхоудку второго эле- первогосумматора46подключены к выходу
;мента И-HE 27, выход которого подключен источника 9 опорного напряжения, второй к первому входу первого элемента И 29; - вход первого сумматора 46 — к выходу деливторой вход которого й@ лючп ен к выходу теля 47, пе(звого элемента И-НЕ 26, второй вход ко- 15 Формирователи 4 и 5 импульсов могут торого подключен к второмувыходутретье- быть выполнены, например, на триггерах го триггера 35, выход компаратора 10 — к .::,.Шмидта. первым входам четвертонгголнкэлкег"мтегнтат И 32 и: г., В одйом из возмом<ных вариантов исэлемента ИЛИ 33, второй вход последнего- полнения запоминающее устройство 16, к выходу второго элемента И 30, а выход-" к 20 входящете в гиперболический преобразоваретьим входам второго 24 и третьего 35 . тель 12, может быть выполнено, например, тРиггеРов, выход тРетьего Элемекнгта И-НЕ:..: аналоговым игмроЖета содеРжать, напРимеР
28подключенкпервомувходутрегтьегоэглпе- (фиг.2), пятый и шестой ключи 50 и 51 и мента И 31, второй вход которого подклю-:, конДенсатор 52. чен к выходу первого элеМента И 29, а 25 На фиг,8 представлена временная диаг, выход — к входу третьего инвертора 34, вы-: рамма работы гиперболического преобраход которого подключен к второму входу зователя 12, графики 53-60 представляют четвертого элемента И 32, выходы первогог собой графики сигналов соответственно: элемента И 29, первого элемента И-НЕ 26 и U(iz) вход 1 — на первом входе блока 12, U(
Преобразователь 3 временного интвр- сигналов соответственно: U(g) 1 вход и 0(в) 2 вала (фиг.4) содержит блок 36 ключей, источ-, . вход — на первом и на втором входах блоках ник 37 положительного опорного 40 8; 0(зц прям.вык. — на прямом выходе блока .напряжения, источник 38 отрицательного 35; Up<) прием.вых. — на прямом выходе опорного напряжения и интегратор 39, блока 24; Upo) — на выходе блока 30: Ups)— блок 36 ключей выполнен в виде первого 40, на выходе блока 27: Upe) — на выходе блока второго41,третьего 42 и четвертого43 клю- 26; U(2g) — на выходе блока 29; Орз) — на чей, четвертого 44 и пятого 45 инверторов, 45 выходе блока 28; 0(зц — на выходе блока 31. выход источника 37 положительного опор- - На фиг.10 представлена временная диного напряжения через последовательно . аграмма работы устройства, где графики включенные первый40и второй 41 ключи и 71-82 представляют собой графики сигнавыход источника 38 отрицательйогог напря- лов соответственно; U(<) — датчика 1: 0(2)— жения через последова.й л ьнйо твКлюченные 50 датчика 2: U() — на выходе блока 4; 0(е) — на четвертый43итретий42 ключиподключены выходе блока 5; U(a) вых.3 — на третьем вы.к первому входу интег ато(1а 39, второй ходе блока 8: 0(в) вых.2 — на втором выходе . вход которого подключен к первому выходу блока 8; U(a) вых.1 - на первом выходе блока .блока 8 управления, вЫЬйд - к первЬму вхо- 8; U(a) вых,4- на четвертом выходе блока 8; ду гиперболического преобразователя 12, 55 U(3) — на выходе блока 3; U(12) — на выходе второй выход блока 8управмленоИг= кнвторо-: блока 12; 0(щ - на выходе блока 14; U(>s)— му входу четвертого ключа 43 и входу пятого . на выходе блока 15. . инвертора 45, выход которого подключен к На фиг.11 представлена временная дивторому входу второго крючка 41. третий вы- аграмма работы устройства при автоматичеход блока 8 управления — к второму входу ской отстроике при сбоях, где графики
1749748
83-95 представляют собой графики сигналов соответственно: О(в) вход — на первом входе 1 блока 8; О(а) 2 вход — на втором входе блока 8; О(зь) прям.вых. — на прямом выходе блока 35; U(24) прям.вых. — на прямом выходе блока 24; U(g) вых.3 — на третьем выходе блока 8; О(в) вых.2 — на втором выходе блока
8; О(в) вых,1 — на первом выходе блока 8; О(в) вых.4 — на четвертом выходе блока 8; U(12) вых, — на выходе блока 12; О(а) вых.5 — на пятом выходе блока 8; О(14) — на выходе блока 14; U(1o) вых, — на выходе блока 10;
О(1ь) — на выходе блока 15.
На фиг.12 представлена временная диаграмма работы устройства при автоматической отстройке при текущей работе, где графики 96-108 представляют собой графи ки сигналов соответственно; U(18) 1 вход - на первом входе блока 8: О(в) 2 вход- на втором входе блока 8; Ups) прям,вых. — на прямом выходе блока 35, U(24) прям.вых. — на прямом выходе блока 24; U(e) вых.3 — на третьем выходе блока 8; О(в) вых.2 —: на втором выходе блока 8; U(8) вых.1 — на первом выходе блока 8; О(8) вых.4 — на четвертом выходе блока 8; U(12) вых. — на выходе блока 12; О(а) вых,5 — на пятом выходе блока 8, U(14) — на выходе блока 14, U(to) вых, — на выхОде блока
10 О(15) — на выходе блока 15, Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.
B исходном состоянии сйналы с датчиков 1 и 2 отсутствуют (фиг,1, графики 71, 72,, момент t < ti). При этом на первом — третьем выходах блока 8 управления (фиг.1) установлены напряжения уровня логической единицы. а на пятом и четвертом выходах блока
8 —.напряжения уровня логического нуля (фиг.11, графики 75-78). В результате преобразователь 3 временного интервала находится в сброшенном состояйии, которому . соответствует нулевой уровень напряжений на et.o выходе (фиг,10, график 79, моменты
t ° либо нулевой уровень напряжения (после включения устройства), либо напряжение, характерйзующее предыдущий результат измерения, на шине 15 — модуль напряжения, действующего на шине 14. С приходом сигналов с импульсных датчиков 1 и 2 на входы формирователей 4 и 5 импульсов на их выходах формируются прямоугольные импульсы напряжений нулевого уровня, моменты времени начала действия которых (фиг.10, графики 73, 74, моменты 11 и t3, t5 и tQ, t11 и т1з„.) определены порогами срабатывания пороговых элементов, например триггеров Шмидта формирователей 4 и 5, а моменты времени окончания действия импульсов прямоугольной формы 8 на выходах формирователей 4 и 5 (фиг.10, графики 73, 74, моменты t2 и t4, t7 и tg, t12 и t14...) определены моментами перехода через ноль выходных напряжений импульсных датчиков 1 и 2. При этом на первом выходе блока 8 управления формируются импульсы напряжений нулевого уровня; начало действия которых (фиг.10, график 77, моменты t2, t7, t12„) определено во времени 10 моментом окончания каждого первого из двух импульсов, поступивших на первый и второй входы блока 8 управления. Конец действия импульсов на первом выходе блока 8 управления (фиг.10, график 77, моменты t4, tg, т14...) определен во времени моментом окончания каждого второго из двух выходных импульсов формирователей 4 и 5 импульсов. С первого выхода блока 8 управления 20 импульсы напряжений поступают на первый вход преобразователя 3 временного интервала и на второй вход гиперболического преобразователя 12. вследствие этого s течение действия импульса снимаются усло25 вия сброса блока 3 и с момента t2, t7, t12... выходное напряжение последнего изменяется по линейному закону, знак которого определяется уровнем напряжений. действующих с указанных моментов на втором и 30 третьем входах преобразователя 3 временных интервалов, Если импульс с выхода импульсного датчика 1 следует во времени раньше импульса с импульсного датчика 2 (фиг.10, гра- 35 фики 71, 72), то на третьем и втором выходах блока 8 управления с момента t2 до момента t4 действуют напряжения уровней, соответственно i, логического нуля (фиг.10. график 75) и логической единицы (фиг.10, график 76). поступающие на третий и второй входы преобразователя 3 временного интервала. В результате выходное напряжение блока 3 изменяется во времени с момента t2 согласно (фиг.10, график 79, моменты тг «t < t4) г +1 О(з) I t>t2 = — — f (sign{i) U«)dt, (1) 1 г I где 71 — постоянная времени интегрирования интегратора 39 блока 3 (фиг,4); Uoq — величина напряжения источника 38 опорного напряжения. входящего в блок 3; ) = -1 — для случая действия на третьем и втором входах блока 3 напряжения уровня, соответственно, логического нуля и логической единицы. Если же импульс с выхода датчика 1 следует во времени позже импульса с датчика 2 импульсов, то на третьем и втором вы1749748 U(4)l =!7 — -а К Л1 t7 t4 (11) Учитывая, что величина интервала времени где а и тгил- константы. определяемые свойствами преобразователя. ходах блока 8 управления с момента tn до В зависимости от деформации очеред 14действуют напряженияуровней, соответ- ной испытуемой лопатки первый во времени ственно, логической единицы (фиг.10, гра- сигнал может поступить на соответствуюфик 75) и логического йуля (фиг.10, график щие формирователи импульсов как с датчи76), и выходное напряженйе преобразовате- 5 ка 1, так и с датчика 2. ля3 временного интервалаформируется со Так, в ответ на импульс напряжения, знаком, обратным указанному в выражении пришедший с момейта tg с выхода датчика 1 (1) (фиг.10, график 79, моменты t14>t>t12). (фиг.10, график 73, моменты t >to) на первый С момента12 начала действия на втором вход блока S управления, на четвертом вы(управляющем) входе гиперболического 10 ходе последнего с момента to формируется преобразователя 12 импульса напряжения . импульс напряжения (фиг.10, график 78, моуровня логического нуля (фиг.10, график 77) менты t>tg) длительностью гиперболический преобразователь 12 пере- Ь t1 -t7 — tc, ...(7) водится в подготовительный режим," вкпю.- где t7 — момент окойчания ймпульса, чающий в себя первоначальное введение в 15 который поступает на второй вход блока 13 момент 2 нулевых условий в его времязада- выборки-хранения. 8 течейие действия этоющиецепи(фиг.10,график80)идальнейшее: го импульса блок 13 производит выборку отслЕживаниеаналоговбго йапфяжения. йб- напряжения, поступаащего на его первый ступающего на первый вМод гиперболиче- вход с выхода npeîáðàçîeàòåëÿ 12. ского и реобразова1 еля"" C" "выхоДа 20 Выходное напряженйе блока 13 поступреобразователя 3 временного йнтервала, . йает на вход блока 7 модуля и на первый К моменту t4 выходное! йайряжение пре- (информационный) вхбд двухйозиционного образователя 3 временного интервала ori- ключа 6. на третьем (управляющем) входе ределится величиной . .,-:. .;,;:::::::. которого действует напряжение уровня ло 4 . - - -: 25 гического нуля, поступающее с выхода коми(g)) t= 4 = .. j (uo!!)it K Й (2) паратора 10. При этом ключ 6 находится в г1 !2 - первом рабочем состоянии, при котором его где К вЂ” коэффициент ПРопорциОнальйост!и; .. выход скоммути(ован с его первым входом, . в результате чего выходное напряжение К = "; Л1 = 4 — tg " " .. (3) ЗО блока 13 поступает на шину 14 устройства. r1 С момента t7 вйходное найряжевие 6поС мо ента т4 окончаниЯ деиствиЯ им- .: ка 13 выборки-хранения, а следовательно, и момента т4 окончания действия импУльса напРЯжениЯ УровнЯ логического нУ напряжение на шине 14 устройства остаетля на первом выходе блока 8 управления ся до следующей выборки постоянным во выходйое напряжение УПРавляемото ген!е- 35 времени (фиг.10, график 81, моменты t >17) и Ратора пилообразного напряжения сбрасы- пропорциональным деформации Л ) лопатвается до нулевого уровня (фиг.10, график 79). а гиперболический преобразователь 12 переводится в режим формирования его - U 4 ° Л, (в) 1-! 4 ) = !7 выходного напряжения (фиг.10, график 80, моменты t > t4). 40 с методической погрешностью, не превышающей допустимой, что доказывается следуПри этом с момента t4 начала этого реющим. жима выходное напряжение преобразова. Напряжение на выходе гиперболичетеля 12 остается постоянным во времени в ского преобразователя 12 в момент времетечение интервала задеожки т, и равным а а заДе"-., э д и Рав"ь м 45 ни 17 соответствует величине максимальному напряжению на первом (аналоговом) входе гиперболического пре- (-)(4) l = !7 + (! . (9) (31 =!4 образователя 12 в момент t4 (фиг.10, график 80) После подстановки в полученное выра-! !(4)! < = !) з = 4 жение значения ((з) =<4, определенного С момента времени t5. определяемого вь ражением (2), и зна"ения момента времени t5, определенного выражением (5), вы?5- 14+ г /51 брав величину тгип согласно гзэд Ф выходное напряжение гиперболического преобразователя 12 изменяется по закону 55 и"У О(4) i 1 ) !5 (6) t7 — t4 - . (12) Т, n где Т вЂ” период вращения колеса турбомашины; n — количество лопаток на венце колеса турбомашины, получим U(4)! $ =)7 =а K n =m, (13), ht Лт, Т Т где m — масштабный коэффициент, определяемый согласно m- аКп (14) Выбрав величину масштабного коэффициента гп равной m-p;л D, (15) где 0- внешний дйаметр лопаточного венца. т.урбоколеса: л= 3,14 — константа; p — коэффициент пропорциональности, по лучим 0(4).! < — <7 =p юг 0=,и h, I, (16) Ь1 Т. Таким образом, в блоке 13 выборки-хранения с момента t7 фиксируется величина напряжения, пропорциональная деформации Ь лопатки венца турбоколеса, прошедшей под датчики 1 и 2 устройства, Величина методической погрешности измерений деформации Д l лопатки может быть определена следующим образом. Как известно, в эксплуатационном рех<име каждая лопатка венца турбоколеса при деформации (изгибе, кручении и т,д.) совершает одновременно также и вынужденные колебания с максимальными амплитудами, зависящими от ряда причин (от конструктивных особенностей венца, от скорости вращения турбоколеса, от неоднородностей воздушных потоков и т.д,). Если принять эа Л! i и Ь! + максимальные амплитуды колебаний одной и той же кромки соседних лопаток на венце и рассмотреть наихудший вариант. соотношения фаз их колебаний, то измеренная предлагаемым устройством величина h tH3M (выраженная через выходное напряжение U(4) l<-t как h tèçì" 0 (4) I < = 7 (1r) Р характеризующая с допустимой погрешностью истинную величину h !ист деформации лопатки, может быть представлена выражением 0 (19) xn — период следования импульсов с датчика, расположенного над однопитными 5 кромками лопаток венца, определяемый как Тл — + (! + 6+1). и (20) где г(- время прохождения под датчиком одной иэ кромок i-й исследуемой лопатки 10 расстояния, равного максимальной амплитуде деформации этой кромки в направлении, совпадающем с направлением вектора окружной скорости этой лопатки. При этом 15, h tl Т {21) где t(+t — время прохождения под датчиком одноименной с названной кромки (I+1)-й исследуемой лопатки расстояния, равного 20 максимальной амплитуде деформации этой кромки в направлении, противоположном направлению вектора окружной скорости этой лопатки. Причем и д Xf+) = (22) Тогда T Лh +At(t 30 Т Т ДД!, (23) и л .О, где hht = Ь ! + Ь (!+1)... После подстановки в выражение (18) для h4» значений t ик1. определенных выражениями (19) и (23), получим С hi С ht Ы... = „р - -— — - --. (141 и +ДД! л D 40 где Шо = — . — расстояние между корнями соседних t- и (!+1)-й лопаток. Так как истинная величина деформации лопатки с нулевой погрешностью характе45 ризуется выражением С Л! Йис . - — Пà — . (2>) о то максимально возможная погрешность измерения предлагаемым устройством определится величиной с h,t с.Ь! Д!изм — Ь!иот Шо + ЮГ Шо с лГизи 4=е!Ис1 + с. Шо ЬЬ| Шо (26) h !изм —, (18) С г гл где С вЂ” коэффициейт пропорциональности; t — временной интервал между приходом импульсов от входной и выходной кромок лопатки, выражаемый как ТШ, ЪЪГ, XK Шо 1749748 Графическая „, .. зависимость AAI у = f (— ц- — ) представлена на фиг.13; Работа одного из возможных примеров реализации преобразователя 3 временного интервала, изображенного на фиг.4, заключается в следующем. До момента t нэ первом — третьем входах блока 3 присутствуют напряжения уровня логической единицы (фиг.10, графики 77, 76, 75), При этом интегратор 39, блока 3 сброшен напряжением уровня логической единицы, действующим на его втором (управляющем) входе, отчего выходное напряжение интегратора 39 и блока 3 равно нулю. а напряжение на выходе блока 36 ключей отсутствует, так кэк ключи 41 и 42 разомкнуты (фиг.4). С момента 12 на первом и третьем входах преобразователя 3 временного интервала уровень напряжения изменяется с логической единицы на логический нуль (фиг,10, графики 77, 75). В результате с момента tz кончаются условия сброса интегратора 39. Одновременно с момента tz замыкается ключ 42 под действием напряжения уровня логической единицы. поступившего с момента tz на его второй (управляющий) вход с выхода инвертора 44. При этом через замкнутые ключи 43 и 42 напряжение источника 38 опорного напряжения поступает с момента tz на первый (аналоговый) вход интегратора 39, выходное напряжение которого, а также и выходное напряжение блока 3 момента tz изменяется по линейному закону и к момент времени t4 достигает наибольшей величины. пропорциональной величине интервала времени At = t4 — t2. С момента t4 йа первый и третий входы 1 и 3 преобразователя 3 временного интервала поступают напряжения уровня логической единицы. При этом интегратор 39 сбрасывается напряжением уровня логической единицы. поступившим на его второй вход. В случае, если на первом и Ьтором входах блока 8 управления импульсы с выходов формирователей 4 и 5 импульсов (фиг.1) .приходят во времени (фиг.10, графики 73, 74, моменты t11< t < t14) в последовательности, обратной рассмотренной; то состояние логических сигналов на втором и третьем выходах блока 8 управления меняется на противопложное в течение текущего информационного временного интервала (фиг.10, графики.76, 75, моменты t12 < i < t14), В результате с момента t tz напряжение уровня логического нуля формируется на первом и втором входах блока 3 (фиг.10, графики 77, 76). При этом ключ 41 замыкается и напряжение источника 37 опорного напряжения поступает на первый вход интегратора 39 5 через замкнутые ключи 40 и 41. Так как полярность напряжения источника 37 опорного напряжения противоположна полярности напряжения источника 38 опорного напряжения, то с момента t12 напряже10 ние интегратора 39, а также и выходное напряжение блока 3 отрицательно и изменяется по линейному закону (фиг.10, моменты 112 < t < т14). Работа одного из возможных вариантов 15 реализации гиперболического преобразователя 12, изображенного на фиг.2, заключается в следующем. До момента времени tz на втором входе гиперболического преобразователя 12 при20 сутствует напряжение единичного уровня (фиг.8, график 54), отчего на выходе элемента 18 задержки в это время также действует напряжение уровня логической единицы (фиг.8, график 55), э на выходе инвертора 25 19 — напряжение нулевого уровня (фиг.8, график 56), При этом триггер 12 находится во взведенном состоянии, при котором на его неинеертирующем выходе сформировано напряжение единичного уровня (фиг.8, 30 график 57, моменты t < t2). которое поступа-. ет на второй управляющий, вход запоминающего устройства 16 и удерживает его в сброшенном состоянии. которому соответствует отсутствие напряжения на выходе ус35 тройства 16 (фиг. 8, график 58. моменты t < t2), Одновременно напряжение на выходе инеертора 20 сформировано на уровне логи. ческого нуля и поступает нэ первый вход элемента ИЛИ 23, нэ втором входе которого 40 действует нулевой уровень напряжения, поступающего через третий вход гиперболического преобразователя 12 с пятого выхода блока 8 управления (фиг.1), В результате на выходе элемента ИЛИ 23 сформировано на45 пряжение уровня логического нуля (фиг.8, график 59. моменты t < tr). поступающее на второй вход генератора 17 гиперболических импульсов, отчего последний с момента предыдущего запуска находится е состоя50 нии формирования своего выходного гиперболического напряжения (фиг.8. график 60, моменты t < t.). В момент времени tz на втором входе гиперболического преобразователя 12 уро55 вень напряжения изменяется с единичного на нулевой (фиг.8, график 54). отчего с момента tz триггер 21 сбрасывается напряжением уровня логической единицы, поступившим нэ его четвертый {вход h) с выхода инеертора 19 (фиг.8, график 56, мо1749748 менты t > tg). В результате с момента t2 на неинвертирующем выходе триггера 21 формируется напряжение нулевого уровня, под действием которого кончаются условия сброса запоминающего устройства 16; и с момента ц выходное напряжение последнего повторяет пилообразное напрях<ение, поступающее на его первый информационный вход через первый вход преобразователя 12 (фиг.8, график 53, моменты t > t2) с выхода преобразователя 3 временного интервала, так как ключ 50 блока 16 замкнут под действием напряжения единичного уровня, поступающего на его управляющий вход через третий вход блока 16 с выхода логического инвертора 19 (фиг,8, график 56). Спустя интервал времени t>aq,отсчитанный от момента 6 смены уровня напря-. жения на втором входе преобразователя 12; э следовательно, и на входе элемента 18 задержки, на выходе последнего с момента tm = ti + т„д формируется нулевой уровень напряжения, отчего на выходе инверторэ 20 с момента tm формируется напряжение единичного уровня, поступающее через элемейт ИЛИ.23 (фиг.В, график 59, моменты t >tm) на второй (управляющий) вход генера.тора 17 гиперболических импульсов. При этой с момента ъп генератор 1.7 гиперболических импульсов переходит в режим отсле жйвания выгходного напряжения запбминающего устройства 16 (фиг.8, график 60, моменты t > tm). В момент тл уровень напряжения на втором входе гиперболического преобразователя 12 изменяется с нулевого на единичный (фйг,8, график 54). Одновременно сбрасывается до нулевого урорня линей но изменяющееся напряжение на первом входе преобразователя 12 (фиг.8, график 53, момент тл), а слЕдОватЕльно, и напряжение . на первом входе запоминающего устройства 16, Так как с момента t4 на третьем входе запоминающего устройства 16 действует напряжение нулевого уровня с выхода инвертора 19, то ключ 50 блока 16 размыкается, и выходное напряжение запоминающего устройства 16 и выходное напряжение генератора 17 гиперболических импульсов с момента t4 остается неизменным (фиг.8, графики 58, 60, моменты tq < t< ts) до момента t5 ввода триггера 21 фронтом сформированного напряжения единичного уровня, поступающего с момента t> на третий вход С синхронизации триггера 21 с выхода элемента 18 задержки (фиг.8, график 55, момент t - ts), При этом.с момейта тз нэ выходе 16 инвертора 20, а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 23 формируется напряжение нулевого уровня, в результате чего нулевым напряжением, действующего на втором вхо5 де генератора 17 гиперболических импульсов, последний с момента времени 15 = ь + + г д. запускается, формируя на своем выходе функциональную (гиперболическую) зависимость, описываемую выражением(6). 10 Работа одного иэ возможных вариантов . реализации блока 8 управления, изображенного на фиг.3, заключается в следующем. В момент времени, например, t < te, 15 предшествующий приходу импульсов на первый и второй входы блока 8, на этих входах присутствуют напряжения уровня логической единицы (фиг.9, графики 61, 62), отчего на выходе элемента 31 блока 8 управ20 ления сформировано напряжение уровня логического нуля (фиг.9, график 70). При этом триггеры 35 и 24 блока 8 находятся в сброшенном состоянии, которому .соответ.ствует нулевой уровень напряжения на их 25 выходах (фиг.9, графики 63, 64, моменты с <. <те). В результате на выходах элементов ИН Е 26 и 27, а также на выходе элемента И 29 . присутствуют напряжения высокого уровня (логической единицы) (фиг.9, графики 67, 66, 30 68), На выходе элемента И 32; а следовательно; и на пятом выходе блока 8 управления сформировано напряжение нулевого уровня, так как на его третьем входе присутствует нулевое напряжение. поступающее на 35 первый вход элемента И 32. Работу блока 8 управления можно представить с начала любого цикла его текущей работы во времени, например с момента времени ts, 40 В моменты времени t6 и тэ соответственно, первого и второго входов блока 8 управления поступают импульсы напряжения уровня логического нуля на входы элемента И-HE 28 и на С-,входы триггеров 35 и 24, 45 соответственно (фиг.9, графики 61, 62), Причем первым во времени следует импульс с первого входа блока 8 управления. При этом на инверсном выходе элемента И-НЕ 28 последовательно во времени 50 формируются два импульса уровня логической единицы (фиг,9, график 69), следующие синхронно во времени с импульсами на первом и втором входах этого элемента. В ответ. на первый иэ названных импульсов, посту55 пивший с выхода элемента И-НЕ 28 на первый вход элемента И 31, на выходе последнего, а следовательно; и на четвертом выходе блока 8 формируется с момента tr импульс напряжения уровня логической единицы (фиг.9, график 70), момент t7 окон1749748 18 уровня (фиг,9, график 68), поступающее на 20 первый выход блока 8 управления. В момент tg.oêoí÷àíèÿ инвертированного импульса на С-входе триггера 24 (фиг.9, график 62) последний взводится фронтом 25 этого импульса, отчего на его прямом выходе с момента tg формируется напряжение уровня логической единйцы (фиг.9, график 64, момент tg, поступающее на первый вход элемента И-НЕ 26 и на второй вход элемента И 30). В результате в момент tg на выходе 30 элемента И 30 формируется импульс напряжения уровня логической единицы (фиг.9, график 65), который постуйает на второй вход элемента ИЛИ 33. При этом сформиро35 ванный импульс напряжения уровня логической единицы с выхода элемента ИЛИ 33 воздействует в момент tg на входы R.òðèããåров 35 и 24, отчего последние сбрасываются и на их прямых выходах с момента tg формируются напряжения нулевого уровня.(фиг.9 40 графики 63. 64). При этом на инверсном вйходе элемента И-НЕ 27 с момента tg формиобуется напряжение уровня логической единицы, поступающее на первый вход элемента И 29. Так как в зто время на втором входе последнего присутствует напряжение уровня логическом единицы с выхода элемента И вЂ” НЕ 26, ro в результате на выходе элемента И 29 с момента tg формируется 45 высокий уровень напряжения (логической 50 единицы) (фиг.9, график 68), поступающий на первый выход блока 8 управления. В моменты времени tl< и t Причем первым во времени следует"ймпульс с второго входа блока 8, При этом работа блока 8 в ocHoBHQM fl06TopA8TGA. чания которого обусловлен моментом t7 окончания первого импульса из двух, действующих на первом входе элемента И 31. В момент t7 триггер 35 взводится фрон- . . том инвертированного импульса, поступив- 5 шего на его С-вход сийхрониэации, отчего на прямом выходе триггера 35 с момента т7 формируется напряжение уровня логической единицы (фиг.9; график 63), поступающее на первые входы элемента И-НЕ 27 и 10 элемента И 30. Так как на втором входе элемента И-НЕ 27 в это время действует напряжение уровня логической единицы, то с момента t7 на инверсном выходе элемента И 27 формируется напряжение нулевого 15 уровня (фиг.9, график 66), поступающее на третий выход блока 8 и на первый вход элемента И 29. В результате йа выходе элемента И 29 формируется напряжение нулевого Первый иэ названной пары следующих во времени импульсов поступает в момент t11 на С-вход триггера 24 (фиг.9, график 62). При этом последний взводится в момент tip фронтом этого инвертированного импульса, напряжение уровня логической единицы, сформированное с момента тц на его прямом выходе (фиг.9, график 64), поступает на первый вход элемейта И-НЕ 26 и второй вход элемента И 30. Так как на втором входе элемента И- HE 26 в это время действует напряжение уровня логической единицы, то с момента tlat на инверсном выходе элемента И-НЕ 26 формируется напряжение уровня логического нуля (фиг.9, график 67), поступающее на второй вход блока 8 управления и на второй вход элемента И 29. В результате на выходе элемента И 29 с момента tie формируется напряжение уровня логического нуля (фиг.9, график 68), поступающее на первый выход блока 8 управления. В момент t14 окончания действия инвертированного импульса на С-входе триггера 35 последний взводится в момент 1 4 фронтом этого импульса. отчего íà его прямом выходе с момента tl4 формируется напряжение уровня логической единицы (фиг.9. график 63, момент tl4), поступающее на первые входы элемента И-НЕ 27 и элемента И 30, При этом в момент tf4 на выходе элемента И 30 формируется импульс напряжения уровня логической единицы, Сформированный на выходе элемента ИЛИ 33 импульс воздействует в момент ti4 на входы R триггеров 35 и 24, отчего последние сбрасываются; и на их прямых выходах с момента t>p формируется напряжение нулевого уровня (фиг.9, графйк 63, 64). Кроме измерения кручения лопаток(при котором оба импульсных датчика 1 и 2 выполняют функцию периферийных и размещены согласно фиг.1) предлагаемый способ и устройство для его осуществления могут применяться также и при измерении изгиба лопаток и их разношагицы. При измерении изгиба лопаток импуль сный датчик 2 выполняет функцию периферийного и установлен над средней частью хорды периферийного сечения концевых кромок лопаток, а импульсный датчик 1 выполняет функцию корневого датчика, установлен под или над корневым и штифтами (либо напротив корневых рмсок) лопаток и расположен с датчйком 2 в одной плоскости. перпендикулярной плоскости вращения колеса турбомашины и проходящей через центральную ось ее вала (фиг.6). При измерении разношагицы лопаток импульсные датчйки 1 и 2 выполняют функ1749748 20 цию периферийных и установлены надсредней частью хорды периферийного сечения концевых кромок лопаток с шагом, равным длине окружности, проходящей в плоскости вращения колеса через концевые торцы импульсных датчиков, поделенной на число лопаток лопаточного венца (фиг,7), Устройство обладает широкой областью применения, начиная от использования в стендовых испытаниях турбомашин и кончая бортовым вариантом исполнения, не требуюЩИМ при эксплуатации вмешательства оператора изза работоспособности без предварительных команд и установок после включения питающего напряжения. Так; после вклкяения питания, либо после случайного сбоя в работе предлагаемое устройство автоматически восстанавливает свою работоспособность максимум после двух импульсов; поступивших с любого из импульсных датчиков. По названным пр ичина м вбзможйй д ва варианта сбойных ситуаций; заключа ощихся в произвольном взводе одного из двух триггеров блока 8 управления: либо во взводе триггера 35 при сброшенном триггере 24,. либо во взводе триггера 24 при сброшенном триггере 35. Если при подключении питающего напряжения к устройству в момент тр триггер 24.блока 8 управления оказался сброшенным(фиг.11, график 86), а триггер 35окаэался взведенным с момента tp (фиг,11. график 85). Допустим, что с выхода формирователя 4 импульсов на первый вход блока 8 управлейия в момент t> поступил инвертированный пульс(фиг.11, график 8), являющийся во времени вторым из пары импульсов, прихо дящихся в каждом цикле измерения на первый и второй входы блока 8 управления . Под действием напряжения единичного уровня, сформированного с момента ta на прямом выходе триггера 35 (фиг.11; график 85) блока 8 управления (фиг.3), на инвертирующих выходах элементов И-НЕ 27 и 26 формируются с момента to напряжения соответственно логического нуля и логиче . ской единицы, которые через соответственно третий выход блока 8 управления (фиг,11. график 87) и его второй выход (фиг.11, график 88) поступают на третий и второй входы преобразователя 3 временного интервала. .Напряжение нулевого уровня с выхода элемента И.-НЕ 27 (фиг.3) поступает также на первый вход элемента N 29, отчего на его выходе и на первом выходе блока 8 управления с момента to формируется нулевой уровень напряжения (фиг.11, график 89), поступающий на первый вход преобразователя 3 временного интервала и на второй вход 10 гиперболического преобразователя 12 (фиг,1). В результате с момента т> на выходе преобразователя 3 временного интервала фбрмируется линейно изменяющееся напряжение, отслеживаемое с этого момента гиперболическим преобразователем 12 (фиг.11, график 91, Ощ, моменты то < < ф Инвертированйый импульс, поступивший с момента t> с первого входа блока 8.управления на вход С синхронизации триггера 35, не меняет его взведенного состояйия (фиг,11, график 85). В момент времени, с второго входа блока 8 управления поступает инвертиро15 ванный импульс (фиг.11; график 84), Под действием фронта этого импульса, действующего в момент t xa входе С сйнхронизации триггера 24 (фиг,З), последний взводится, отчего íà его прямом выходе в 20 момент t уровень-йапряжения изменяется с нулевого на единичный (фиг.11. график 86), поступающий-на второй вход элемента И 30, на первом входе которого действует в это время единичное напряжение с прямого вы25 хода триггера 35 (фиг.11, график 85}. При этом на выходе элемента И 30 в момент формируется импульс напряжения единичного уровня. который через элемент ИЛИ 33 поступает на входы сброса R триггеров 24 30 и 35. сбрасывая их. 8 результате на выходах триггеров 35 и 24 формируются напряжения . уровня логического нуля. на выходах элементов И-НЕ 27 и И 29, а. соответственно. и на третьем и первом выходах блока 8 уп35 равления формируются, напряжения единичного уровня (фиг.11. графики 87, 89. момент „,), Под действием напряжения единичного уровня, поступившего с момента т на пер40 вый и второй входы соответственно преобразователя 3 временного интервала и гиперболического преобразователя 12 (фиг.1), выходное напряжение блаха 3 сбрасывается до нулевого уровня, а гиперболи45 ческий преобразователь 12 с момента, запускается, формируя-на своем выходе до момента t< неизменное по величине напряжение, равное напряжению, сформированному на em выходе к моменту t„11, 50 график 91, Ца)вых, моменты t < t < tf). С момента t = 1 + гззд выходное напряжение гиперболического преобразователя 12 изменяется по гиперболическому закону (фиг, 1, график 91, моменты t < t < br), 55 Одновременно с момента t(выход: ое напряжение запоминающего устройства 16, входящего в преобразователь 12. падает до нуля под действием напряжения единичного уровня, поступившего с момента t на второй вход сброса блока I6 с неинвертЬру1749748 22 ющего выхода триггера 21 в результате его взвода фронтом импульса напря>кения, поступившего в момент t(на С-вход синхронизации триггера 21 с выхода элемента 18 задержки (фиг,3). В момент tl с первого входа блока 8 управления поступает инвертированный импульс напряжения нулевого уровня на первый вход элемента И-НЕ 28 (фиг,3), на выходе которого с момента tl формируется импульс напряжения единичного уровня, поступающий на первый вход элемента И 31. Так как в это время на втором входе последнего действует единичное напряжение с выхода элемента И 29, поступающее также нэ первый выход блока 8 управления (фиг.11, график 89), то на выходе элемента И 31 с момента т формируется импульс напряжения единичного уровня, поступающий через четвертый выход блока 8 управления (фиг.11, график 90, момейт tl) на второй управляющий вход блока 13 выборки-хранения, который выбирает поступающее на его первый информационный вход выходное напряжение гиперболического преобразователя 12. Напряжение с выхода блока 13 выборки-хранения, равное выбираемому, поступает также через блок 7 модуля на первый вход блока 11 масштаба и на первый вход компаратора 10, на втором входе которого действует напряжение опорного уровня 0оп с выхода источника 10 опорного напряже ни я (фи г. 1), Так как напряжение, выбираемое блоком 13 выборки-хранения, а следовательно, и его выходное напряжение в момент tl ltpeвышает по величине опорный уровень 0оп (фиг.11, график 91, момент tl), то с этого момента на выходе к«омйаратора 10 формируется напряжение единичного уровня (фиг.11, график 94, моменты tl < t <1,), поступающее нэ первые входы элементов ИЛИ 33 и И 32 блока 8 управления (фиг.3) через его третий вход и на третий управляющий вход двухпозиционного ключа 6. отчего последний переводится в противоположное рабочее состояние, при котором с момента tl его выход замыкается с его вторым информационным входом, подключая к выходной шине 14 устройства выходйоУТУайряжейие Блока 11 масштаба (фиг.11, график 93, О(141, моменты t tl, определяемое выражением 0(14) = 0(11) = Ксж(07 акоп) + 0on. (28) где 0(q — величина выходного напряЖения блока 7 модуля; 0(on) — величина выходного напряжения. источника 9 опорного напряженйя; Ксж — константа, выбираемая из условия К < 1 и определяемая величиной коэффицимоменты t > ty). 50 С момента времени т, окончания дейст55 45 ента деления делителя 47 блока 11 мэсшта ба (фиг.5). При этом величина напря>кения, поступающая с выхода блока 13 выборки хранения через блок 7 модуля на выходную шину 15, равна 0 (1i — 0on О(15) = 0(7) — — + Ооп, (29) сж Подача напряжения на выходную шину 14 через блок 11 масштаба позволяет в условиях ограниченного динамического диапазона канала связи передавать в него с выходной шины 14 устройства смасштабированные напряжения большой величины. формируемые при сбойной ситуации на выходе гиперболического преобразователя 12 (фиг.11, график 91) и выбираемые с его выхода блоком 13 выборки-хранения s моменты времени tl М t. С момента 1 на выходе элемента и 31 блока 8 формируется напряжение нулевого уровня (фиг.11 график 90), отчего на выходе инвертора 34 (фиг.3) с этого момента времени формируется напряжение уровня логической единицы. поступающее на второй вход элемента И 32, отчего на его выходе с момента ty формируется напря>кение единичного уровня, поступающее через пятый выход блока 8 управления (фиг.11, график 92, моменты t > т,) на третий вход гиперболического преобразователя 12, с которого оно поступает на вход S раздельной установки в состояние логической единицы триггера 21 (фиг,2), подтверждая его взведенное состояние, а следовательно, и сбро- шенное состояние запоминэюще1.о устройства 16. Одновременно напряжение единичного уровня с третьего входа преобразователя 12 поступает через элемент ИЛИ 23 на второй управляющий вход генератора 17 гиперболических импульсов, который под его действием отсле>кивает с момента нулевое напряжение на выходе запоминающего устройства 16, сформированное в результате его предшествующего сброса. В результате выходное напряжение гиперболического преобразователя 12 с момента ty падает до нуля (фиг.11, график 91, вия импульса на втором управляющем входе блока 13 выборки-хранения напряжение на I. Ia выходе, а также на выходных шинах 15 и 14, остается неизменным во времени (фиг.11, графики 93. 95, моменты ty < t < t„) U(74) 1(д (I (Z4 =U(11) 11у Г(н U(15) I1y I < и I U(5) I ly «Лl (30) 24 1749748 23, 8 момент времени Ь на второй управляющий вход блока 13 выборки-хранения приходит очередной управляющий импульс. При этом с момента Ь блок 13 выборки-хранения выбирает с выхода гиперболического преобразователя 12 нулевое напряжение. которое с выхода блока 13 проходит через блок 7 модуля на первый вход компаратора 10. При этом с момента tII на выходе компаратора 10 формируется напряжение "нулевого" уровня, поступающее на третий управляющий вход двухпозиционного клю, ча 6 и на третий вход блока 8 уйравления. В результате:на выходе элемента И 32 блока 8 управления формируется напряжение уровня логического нуля, поступающее че: .рез пятый выход блока 8 управления на третий - вход гиперболического преобразователя 12, отчего с момента т снимаются условия взвода с триггера 21 (так как на его S-входе раздельной установки в состояние логической единицы с момента t< действует нулевой уровень напряжения), а следовательно, и снимаются условия сброса запоминающего устройства 16. Одновременно снимаются условитТотслеживания генератором 17 гиперболических импульсов выходного напряжения блока 16, так как на втором входе блока 17 с момента tH дейст. вует нулевой уровень напряжения с выхода элемента ИЛИ 23 (фиг,2), Под действием нулевого уровня напряжения на третьем входе двухпозиционного ключа 6, поступившего с выхода компаратора 10„двухпозиционный ключ 6 переключается с момента тл в противоположное исходное состояние, при котором его выход скоммутирован с его первым информационным вх6дом, При этом с момента t)I выходная шина 14 соединяется с выходом блока 13 выборки-хранения и его выходное нуле- вое напряжение с момента tI поступает на выходную шину 14 (фиг,11, график 93, мо-менты t < tH) и одновременно через блок 7 модуля на выходную шину 15 (фиг.11, график 95, моменты t < tH), Импульс напряжения, получаемый с выходной шины 14 в интервале времени tI-. t» (фиг.11, график 93, моменты tI < t < ь) и с выходной шины 15 (фиг,11, график 95, мол енть:. tI < t.< t ), позволяет однозначно выделять сбойную ситуацию и определять момент выхода устройства на режим изме-. рений как при подключении устройства к питающей сети, так и во время работы. Таким образом, в момент t„действия спада инвертированного импульса, поступившего на первый вход блока 8 управления (фиг,11„график 83, момент tH) устройство полностью восстанавливает свою работо25 ливает свою работоспособность, Таким образом, способ обеспечивает более высокую точность измерения абсо30 Это приводит к повышению тОчности спосо40 ба как минимум в два раза по отношению к известному способу. Абсолютную погрешность йредлагаемого способа h .с, можно определить через относительно приведенную погрешность д как 50 55 Ьпрот д (Яо + Акл + ар.уст.), (33) где S0 — величина смещения периферийных датчиков, выбираемая из условий So + Акл. + ар.уст. (34) 10 15 способность, что характеризуется сброшенным состоянием триггеров 35 и 24 блока 8 управления, и с момента tl действия фронта этого инвертированного импульса (фиг.11 график 83, момент tl) начинается цикл измерения деформаций лопаток. представленный на диаграммах напряжений (фиг.11, моменты t = tl). а также на диаграммах напряжений, изображенных на фиг,10 На диаграммах на фиг.12 отражена работа устройства при восстановлении его работоспособности после включения напряжения питания в момент tp, либо после случайного сбоя в работе при ситуации самопроизвольного взвода с момента t, триггера 24 при сброшенном состоянии триггера 35. Работа устройства в этом случае аналогична описанной с небольшими отличиями, заключающимися в формировании выходного наттряжения гиперболического преобразователя 12 с момента to e области отрицательных значений. Как следует из диаграмм на фиг.12, устройство к моменту tIl также автоматически восстанавлютных деформаций лопаток рабочего колеса турбомашины, так как при одинаковой с известным способом относительной ошибке определения величины информационного вр менног6 интервала он не требует смещения периферийных датчиков на величину расстояния, равную сумме двух величин, первая из которых определена максимальной амплитудой колебаний конца лопатки, а вторая — максимальной амплитудой разброса исходных положений лопаток, Лп.с. = д (Аки. +. ар.уст.), (32) где Ак — максимальная амплитуда колебаНИЙ КОННОВ JlOflBTOK: ар.уст. — максимальная амплитуда разброса установки исходных положений лопаток) тогда погрешность известного способа определится как 1749748 С учетом величины So выраженйе для по- 3а счет упрощения автоматизированной грешности известного способа примет еид вторичной обработки полученных с его поАпрот. «2 (Акл.." йр.уст,) (35) мощью результатов измерения, тах как Арот. «2 Ьп.с. (36) представление выходной информации в В сравнении с известНИм пре шагав- 5 предлагаемом техническом решении в анамый способ обладает меньшей структурной логовом йли цифровои виде (в виде напря(операционной) сложност1ЗК так как йозео-"""" ж6нйй или кодов) позволяет вводить ее ляет определять дефбфйй йй лЪЪаток рабо-" (выходную информацйю) непосредственно чего колеса турбомашины- без наличия на входы злектронйь х устройств (соответоперации задержки сигналов одного из пе- 10 ственна, аналоговых или цифровых), произриферийных либо корневого датчиков"на ве- водящих ее дополнительную вторичную личину не менее времени прохождения - обработку, вотличиеотизвестнаготехничеконцом лопатки в плоскости вращения коле- ского решения, в котором для проведения са расстояния, равного сумме двух расстоя- последующей автоматизированной обраний, первое из котбрйх 0ffg6p6JleH0 15 ботки результатов-измерения требуется величиной максималъной амплитудь коле- дйительный и трудоемкий процесс их преоббаний концы лопатки; а второе"- макСййаль- разпвания к ЬйдууДобному для ввода е ананой амплитудой разброса исходных пизирующее устройство вторичной положений лопаток, а также позволяет on- обработки сигналов. ределить деформации лопаток рабочего ко- 20 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я леса: без наличия " операции : - 1. Способ определения деформаций ломасштабирования результатов "измерения. паток рабочего колеса турбомашины путем что свойственно известному способу. .: вйделения с помощью коротких электричеКроме того. более "выСокая т6чность ус- - " ских импульсов," формируемых двумя перитройства обеспечивается так>хе тем, что оно 25 ферийными, или корневыми, или выполняет свои функции беэ наличия в со- периферийнымиикорневымдатчикомполоставе цепей управления работой преобра - жения лопаток, информационных времензователя временных интервалое линии" ных ийтервалое, формирования в течение задержки, присущей йзвестйому устройст-: айделейнйх времейнйх интервалов линей° ву, нестабильность параметров. которой ЗО .но изменя|ощихся сигналов напря>кений обуславливает снижение точности измере- . или цифровых кодов и фикСации их величин ния, . --,.:, : .. -:.:: . - .. по окончании соответствуащих временных Работа способа и реализующего его ус- интервалов, 0 т и и ч а ю шийся тем, что, с тройства без наличия регулируемой задер- целью повышения надежности, линейноиэжки сигналоеодногоиз йериферийныхпибо 35 меняющиеся напряжения или цифровой корневого датчиков nîçîîëëåò обеспечить код. формируемые во время каждого выдеболее высокое быстродействйе на переход- " . ленного йнформационного временного инных режимах йо отноШейй о к -извеСтйому тервала, формируют положительной или техническому решению. . ", отрицательной крутизны е зависимости от . Устройство более надежйo по- ñðàeéå- 40 очередности прихода импульс6в от первого нию с известным устройством, так как npo- . и второго датчиков положения лопаток, учаизводит измерение и регистрацию ствующих е формировании границ соответДеформаций лопаток рабочего колеса тур- -:ствующих информационных временных бомашины беэ применеКйя электронно- лу- интервалов, зафиксированные значения начевых трубок — вакууййыХ приборов с 45 пряжений или цифровых кодов с моментов малым ресурсом работы . - .: окончания текущих информационных вреСнижение трудоемкости, "сл6жности и менных интервалов изменяют во времени повышение оперативности регистрации ре- no закону аппроксимирующему гиперболизультатов измерения в nредлагаемомтехни- ческий, по величине этих напряжений или ческом решении обеспечивается 50 цифровых кодов в моменты времени начала возможностью автоматической записи его последующих очередйых временных интервыходной информаций A3 магнитйы>е "й дру- валов судят о деформации соответствующих гие носители информации с помощью соот- . лопаток, ветствующих устройств (магнитофонов, 2. Устройство для ойределения дефорсамописцев, шлейфовых осцйллографов) на 55 маций лопаток рабочего колеса турбомашивсех режимах работы турбомашины в про- ны, содержащее установленные на цессе испытаний. невраща1ощихся частях турбомашины перСнижение сложностй и "трудоемкостй вый и вторбй импульсные датчики. располоаналиэа результатое измерейия достигает-. жеййые против соответственйо выходной и ся в предложенном техническом решении входной кромок периферийного сечения 1749748 28 проходящих под ними лопаток, преобразователь временного интервала, первый и второй формирователи импульсов, входы KoTopblx подключены к выходам первого и второго импульсных датчиков, о т л и ч а ющ в е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно дополнительно содержит двухпозиционный ключ, блок модуля, блок управления, источник опорного напряжения, компаратор, блок масштаба, гиперболический: преобразователь, блок выборки-хранения, первую и вторую выходную шины, выходы первого и второго формирователей импульсов подключены соответственно к первому и второму входам, блока управления, выход преобразователя временного интервала подключен к первому входу гиперболического преобразователя, выход которого подключен к первому входу блока выборки-хранения, выход которого подключен к первому входу двухпози- ционного ключа и входу блока модуля, выход которого подключен к второй выходной шине и первым входам компэратора и блока масштаба, вторые входы которых подключены к выходу источника опорйого напряжения, выход блока масштаба подключен к второму входу двухпозицйоного ключа, выход которого подключен к первой выходной шине, выход компаратора подключен к третьим входам двухпозицион. ного ключа и блока управления, первый выход последнего подключен к первому и второму входам соответственно преобразователя временного интервала и гиперболического преобразователя, второй и третий выходы - к второму и третьему входам преобраеователя временного интервала, четвертый выход -к второму входу блока выборки-хранения, а пятый выход — к третьему входу гиперболического преобразователя, 3, Устройство по п,2; о т л и ч а ю щ е ес я тем, что гиперболический преобразова - тель содержит запоминающее устройство, генератор гиперболических импульсов, элемент задержки, nepab! é и второй инверторы, первый триггер. первый генератор логичеСкой единицы и первый элемент ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу второго инвертора, первый вход запоминающего устройства подключен к выходу преобразователя временного интервала, второй — к выходу первого триггера, третий — к выходу первого инвертора, а выход — к первому входу генератора гиперболических импульсов, выход которого подключен к первому входу блока выборки-хранения, а второй вход — к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход которого и первый вход первого триггера подключены к пятому выходу блока управления, первый выход которого подключен к входам первого инвертора и элемента задержки, выход первого генератора логической единицы подключен к второму входу, первого триггера. выход элемента задержки подключен к входу второго инвертора и третьему входу первого триггера, четвертый вход которого подключен к выходу первого инвертора. 4, Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок управления содержит второй триггер. второй генератор-логической единицы, первый, второй итретий элементы И-НЕ, первый, второй, третий и четвертый 15 элементы И, элемент ИЛИ, третий инвертор и третий триггер, первый вход которого подключен к выходу второго генератора логической единицы, первый вход третьего 20 элемента И-НЕ подключен к выходу первого формирователя импульсов и второму входу третьего триггера, первый выход которого подключен к первым входам второго элемента И-НЕ и второго элемента И, выходу второго генератора логической единицы, второй вход третьего элемента ИНŠ— к выходу второго формирователя импульсов и второму входу второго триггера. Зо первый выход которого подключен к первому входу первого элемента И-НЕ и второму входу второго элемента И, а второй выход второго триггера подключен к второму входу второго элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого. элемента И-НЕ. второй вход которого подключен к второму выходу третьего триггера, выход компаратора под40 ключен к первым входам четвертого элемента И и элемента ИЛИ, второй вход последнего подключен к выходу второго элемента И, а выход — к третьим входам . второго и третьего триггеров, выход третье45 ro элемента И-HF подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, а выход — к входу третьего инвертора, выход которого подключен к второму 50 входу четвертого элемента И, выходы первого элемента И, первого элемента И-НЕ и второго. элемента И-НЕ подключены соответственно к первому, второму и третьему входам преобразователя временного интервала, выход третьего элемента И подключен к второму входу блока выборки-хранения, выход четвертого элемента И подключен к третьему входу гиперболического преобразователя. 25 первый вход второго триггера подключен к 3749748 5. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что преобраэбватель временного интервала содержит блок ключей, источник положительного опорного напряжения и интегратор, блок ключей вь1полнен в виде первого, второго, третьего и четвертого ключей, четвертого и пятого инверторов, выход источника положительного опорного напряжения через последовательно включенные первый и второй ключи и выход источника отрицательного опорного напряжения через последовательно включенные четвертый и третий ключи подключены к первому входу интегратора, второй вход которого подключен к первому вь ходу блока управления, выход — к первому входу гиперболического преобразователя, второй выход блока управления подключен v. BTopoMó входу четвертого ключа и входу пятого инвестора, выход которого подключен к второму входу второго ключа, третий выход блока управления подключен к второму "входу первого ключа и входу четвертого инвертора, выход 5 которого подключен к второму входу третьего ключа, G, Устройство по и 2, о т л и ч а ю щ е е. с я тем, что блок масштаба содержит сумма10 тор, делитель, айалоговый инвертор и второй сумматор, первый вход которого подключен к выходу блока модуля, выход— к входу делителя, а второй вход — к выходу аналогового инвертора, вход которого и 15 первый вход первого сумматора подключены к выходу источника опорного напряжения, второй вход первого сумматора подключен к выходу делителя, а его выход к второму входу двухпоэиционного ключа. 1749748 1749748 юг Я II ВВ g ВВ ВВ I I I В В В В ВВ ВВ II I I 1 r Il I t В В ВВ ВВ В I Я ВВ II Il В Il !В Я I В Я ВВ l I I ВВ I /! /1 «6«7 «8«9 «и 4«6«8 ий1 БАЙИ 09) ИхИ и(л) ЩИ .ЙЮ о(л) @НЮХ o(sN u(z j 0(Гб) о(Ф I I I I I В I I I l ВВ ВВ 1 ВВ ВВ II 1749748 1749748 1749748 1749748 /К/% ЛВ1, — % ШО Составитель В. Колясников Техред M.Моргентал Корректор Л. Бескид Редактор В. Данко Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2589 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета Ао изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
