Устройство для контроля вибрации компрессора

 

Изобретение может быть использовано для контроля, сигнализации и защиты поршневого компрессора от механических повреждений . Целью изобретения является повышение надежности защиты компрессора . Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 сигнала и усилитель 2 заряда, последовательно соединенные интегратор 3 и первый компаратор 4, последовательно соединенные триггер 5 и привод 6 отключения двигателя компрессора , индикатор 7 тревоги, фильтр 8, второй 9 и третий 10 компараторы, последовательно соединенные разделительный блок 11 и сумматор 12. Пиковый детектор 13 входом подключен к выходу фильтра 8, а выходом - к входам второго 9 и третьего 10 компараторов . Фильтр 8 входом подключен к выходу усилителя 2 заряда, разделительный Олок 11 Первым входом подключен к выходу нторого компаратора 9, а вторым входом - к выходу первого компаратора 4. Сумматор . выходом подключен к входу интегратора 3. Элемент И 14 выходом подключен к входу триггера 5, а входами - соответственно к выходу первого 4 и третьего 10 компараторов . Первый компаратор 4 выходом подключен к входу индикатора 7 тревоги. 3 ил. у Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (31) (51)5 G 01 Н 11/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИТКНТ СССР

pp! (,„

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ... . ::.::: .- 2 (21) 4817751/28 .. ные интегратор 3 и первый компаратор 4, (22) 14.02.90: - .::::..: последовательно соеДийенные 1ригге,з 5 и (46) 23.08.92. Бюл. hh 31 : ... привод 6 отключения двигателя компрессо(71) Донецкий политехнический институт и ра, индикатор 7 тревоги, фильтр 8, второй 9

Московский компрессорный завод "Борец" и третий 10 компараторы, последовательно (72) В.В.Нищета, M.Ê.Ïóõío, А.В.Скориков, . соединенные разделительный блок 11 и . И.И.Гальперин и В.В.Курыпин ..::- . сумматор 12. Пиковый детектор 13 входом .(56) Универсальйое контрольное устройст- подключен к выходу фильтра 8, а выходом— во, модель 2505. Техйические данные фир-: к входам второго 9.и третьего 10 компаратомы "Брюль и Къер". Дания: . ров. Фильтр 8 входом подключен к выходу (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВИБРА-. усилителя 2 заряда, разделительный Елок 11

ЦИИ КОМПРЕССОРА . . первым входом подключен к выходу второго (57) Йзобретение может быть использовано компаратора 9, а вторым. входом — к оыходу для контроля, сигйализации и защиты fIOp- первого компаратора 4. Сумматор i выхошневого компрессора от механических по- дом подключен-к входу интегратора 3. Элевреждений. Целью изобретения является мент И 14 выходом подключен к входу повышение надежностизащиты компрессо- . триггера 5, а входами — соответственно к ра. Устройство содержит последовательно : выходу первого 4 и третьего 10 компаратосоедйненные йсточнйк 1 сигнала и усили- ров. Первый компаратор 4 выходом подкпютель 2 заряда, последовательно соединен- чен к входу индикатора 7 тревоги. 3 ил.

1756773

Изобретение относится к измерению шения уровня вибраций как в течение длипараметров вибрационных колебаний и ма" тельного времени, так и при появлении жет быть использовано для контроля, сигна- кратковременных ударов большой амнлиту лйзации и защиты поршневого компрессора ды, следующих с частотой, равной или кратот механических повреждений. 5 най частоте вращения коленчатого вала

Известно устройство контроля:- вибра- компрессора. ций подшипников компрессоров, содержа- . Поставленйая цель достигается благощее последовательно соединенные дарятому, что устройстводля контроля вибпьезодатчик, блок. согласования, усилитель, рации . компрессора, содержащее два интегратора, детектор, нормирующий 10 последойательно соединенные источник преобразователь и внешнее регистрирую- сигнала и усилитель заряда, последовательщее устройство, а также блоки аварийной и но соединенные интегратор и первый К0Мпредупредительной сигнализации. паратор, последовательно соединенные

Недостаткамэтогоустройстваявляется триггер и привод отключения двигателя низкая надежность защиты компрессора от 15. компрессора, индикатор тревоги, фильтр, вибрации, вызванная ложными срабатыва-. второй и третий кампараторы, допалнителькиями устройства. Так как известное уст- носнабженопоследовательносоединенныройство реагирует на каждый возникающий ми.разделительным блоком и сумматором, виброудар и не квалифицирует их, являются пиковым детекторам и элементом И, пиколй-они следствием нарушения технического 20 вйй детектор входам падкл ачен к выходу: состояния оборудования, или их источни- фильтра, а выходом — к входам второго и . кам являются ложные виброудары, вызван- третьего кампараторов, фильтр входом подные, например, падением посторонних ключеи квыхадуусилителя заряда, разделипредметов вблизй датчиков вибрации, тельный блок первым входом подключен к

В качестве прототипа выбрано устрой- 25 выходу второго компаратара, а вторым вхоство, которое содержит последовательно дам- к выходу первого компаратара, суммасое иненные усилитель заряда, блок пере- тор выходом подключен ко входу оеди грузки (переключатель, интегратор) фильтр интегратора, элемент И выходом подключен

ВЧ, фильтр НЧ, усилитель, аттенюатор и ка входу триггера, а входами — саответстиндикаторный блок, содержащий компара- 30 веиио к выходам первого и третьего кампаторы, интеграторы и детекторы уровня, а ратаров, первый компаратор выходом также индикатор запуска аварийного вы-: подключен K входу индйкатора тревоги. клвчателя," индикатор тревоги, индикатор . На фиг. 1 изображейа блок-схема уствыхода за нижний урсвень и генератор ройства для контроля вибрации xoMripeccoопорного напряжения.. 35 ра; на фиг. 2 — схема разделительного блока;

К "йедостаткам известного устройства . на фиг, 3 — временные диаграммы сигналов относится то, что оно не обесйечйвает точ- иа выходе блоков устройства для контроля ный контроль вибрации компрессора и, са- вибрации компрессора. ответственно, его защиту. Это связано с Устройстводля контролявибрациикомтем, что данное устройство защищает ком- 40 прессара (фиг; 1) содержит последовательпрессор от леханических повреждений, ко- но соединенные источник 1 сигнала и торые вызывают повышенный уровень усилитель2 заряда, паследовательносоедивибрации в т чение длительного времени. ненные интегратор 3 и первый компаратор

Кратковременные изменения уровня вибра- 4, последовательно соединенные триггер 5 ции зто устройство однозначно квалифици- 45 и привод отключения двигателя кампрессорует как ложные удары. Однако в машинах ра 6, индикатор 7 тревоги, фильтр 8, второй цикличного действия, например, поршне- 9 и третий 10 компаратары, последовательвых компрессорах, механические повреж- на соединенные разделйтельный блок 11 и деиия вызывают не только повышенный сумматор 12, пиковый детектор 13 входам уровень вибрации в течение длйтельного 50 подключен к выходу фильтра 8, а выходом— времени, но и кратковременные вибрауда- к входам второго 9 и третьего 10 кампараторы большой амплитуды,следующие с часто- рав, фильтр 8 входом подключен к вйходу той, равно или кратной частоте вращения " усилителя 2 заряда, разделительный блок 11 коленчатого вала компрессора,: первым входом подключен к выходу второго

Целью изобретения является повыше- 55 кампаратора 9, а вторым входом — к выходу ние надежности защиты компрессора, первого кампаратора 4, сумматор 12 выхоДостижение положительного эффекта дом падкл ачен к входу интегратора 3, элепри о щ и оСуществлении данного технического мент Vi 14 выходом подключен к входу решеййя подтвержДается тем; что оно кон- триггера 5, а входами — соответственно к тролируети защищает компре<;сор от павы- выходу первого 4 и третьего 10 компарато1756773

5 6 ров, первый компаратор 4 выходом подклю- Если вибросигйал, который вызмл срачен к входу индикатора 7 тревоги.:: батывание второго компаратора 9, носит не

Разделительный блок 11 представляет случайный, а закономернйй характер, т;е, собой, напрймер, устройство(фиг.2);кото- он связан с рабочим циклом компрессора рое состоит из цепи заряда- (диод VOI) и 5 (фиг, 3, кривая 20) и повторяется в каждом цепи разряда (последовательно соедийен- его цикле; то; например. за четыре рабочих ные диод VD2 и резистор R, причем:парал- цикла компрессора на выходе интегратора лельно резйстору R включен нормально 3 сигнал достигает уровня срабатывания разомкнутый ключ К1.:,,; .. первого компаратора 4, и на выходе первого

10 компаратора 4 появляется сигнал высокого

Устройство для контроля вибрации ком- уровня (фиг. 3. кривая 28, момент времени прессора работает следующим образом; тз), При подаче питания на устройство по Сигйалс выхода первого компаратара4 лийии 18 на вход триггера 5 поступает сиг- поступает йа вход "индикатора 7 тревоги, нал, приводящий триггер 5 в исходное нуле- 15 который сигнализирует о тревожном уровне вое состояние, " ..:." - :.:: . вибрации. Одновременна этот сигнал г,остуСигнал с источника 1 сигнала {фиг;: 3, пает в разделительный блок 1, -де про 1Gxo кривая 19} поступает на усилитель 2 заряда, дит срабатывание ключа К1 v а затем через фильтр 8. определяющий ам- закарачивание времязадающега резистора плитудно-частотную характеристику -вход- 20. R (фиг. 2), т.е. умейьшение постоянной пр",;— ного сигнала в диапазоне линеййого — мени разряда интегратора 3, Постоянная изменениясигнала,Далеесигнал поступает времени разряда интегратора 3 при этом на пиковый детектор 13, выделяющий оги- равна полавйнедлйтельности рабочего цикбающую вибросигнала. С выхода пикового ла компрессора (фиг. 3; кривая 27, интервал детектора 13 огибающая вибросигнала(фиг; 25 времени тз-tg). Как только сигнал на выходе

3; кривая 21) поступает на входы второго 9 второго компаратара 9 изменится с палажии третьего 10 компараторов,,,, . тельнсй на отрицательную полярность, наЕсли уровень входного сигнала меньше чнется ускоренйый разряд интегратора 3, уставок, задаваемых по линиям 16 и.17 ca- . который будет продолжаться да тех пар, паответствующих компараторов, то эти компа- 30 ка уровень сигнала на выходе интегратор".а 3 раторы не срабатывают, на их выходах не станет меньше уставки срабатыва:.ия находится сигнал отрицательной полярно-: первого компаратора.4(фиг, 3, момент.рести. Сигнал с выхода второго компаратора 9 . мени tp). В этот момент времени t4 на е ходе через разделительный блок 11 и сумматор первого кампаратора 4 пропадает выходной

12 поступает на вход интегратора 3, Интег- 35 сигнал, размыкается ключ К1 в разделительратор 3 устанавливается в исходное (нуле- нам блоке 11. (фйг. 2) и восстанавливается вое) состояние. Сигнал с выхода - первоначальная постоянная времени разинтегратора 3 не достигает уровня уставки,: ряда интегратора 3, равная двум периодам задаваемой по линии 15 первому компара-. рабочего цикла компрессора; Изменением тору 4. Следовательно, йервый кампаратор 40 постоянной времени разряда интегратора 3

4 не срабатывает, а значит, не срабатывает" . предотвращается вхождение интегратора 3 индикатор тревоги 7 и триггер 5. :::-- :,: в режйм агранйчения выходного сигнала.

При увеличении уровня вибросигнала .. Если уровень виброударав остается не(фиг.3, кривая19, маментвремени t>)сигнал изменным или повышается, на не достигает на вйходе пикового детектора 13 также уве- 45 уровня уставки, задаваемой па линии 17 для личивается (фиг. 3, кривая 21; момент вре- третьего компаратора 10, то описаннйй прамейи tt) и достигает значения уставки - цесс повторится и индикатор 7 тревоги бувторого компаратора 9, задаваемой bio ли- дет сигнализировать наличие каждого нии 16 (фиг. 3, кривая 22). Второй компара- виброудара, превышающего уровень уставтор 9 срабатывает, йа его выходе 50 ки.эадаваемайпалинии16длявтарагакампоявляется импульс положительной поляр- паратара 9, . ности(фиг,3; кривая 24), который через раз- .. При достижении вибраударав уровня делительный блок 11 и сумматор 12 срабатывания третьего компаратора 10 (успоступает на вход интегратора 3. Если виб- тавка срабатывания задается по линии 17, росигнал, который вызвал срабатывание 55 фиг.3, кривая 23) на выходетретьего компавторого компаратора 9, был случайным и не ратора 10 появляются импульсы (фиг. 3, криповторился, то интегратор 3 за два рабочих вая 25), которые поступают на элемент И 14. цикла компрессора возвратится в исходное Одновременно при этом срабатывает и втасостояние (фиг. 3, кривая 27, интервал вре- - рай компаратор 9, импульсы с выхода катамени t 1- 2). раго поступают через разделительный блок

1756773

7, 8

11 и сумматор 12 йа вход йнтегратара3, При тегратор и первый компаратор, последова.превышении сигнала с выхода интегратора тельно соединенные триггер и привод от. 3 уставки первого компаратора 4, задавав- ключения двигателя компрессора, мой йо линии 15, первый компаратор 4 сра- индикатор тревоги, фильтр, второй и третий батывает и сигнал высокого уровня с его 5 компараторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, выхода поступает на вход индикатора тре- с целью повышения надежности защиты воги 10, разделительного блока 11 и элемен- компрессора. оно снабжено последователь- .. та И 14. На второй вход элемента И 14 но соединенными разделительным блоком . поступает сигнал с выхода третьего компа-, и сумматором, пиковым детектором и элератора 10. При одновременном поступле- 10 ментом И, пиковый детектор входом поднии сигналов на вход элемента И 14 на его ключен к выходу фильтра, а выходом — к выходетакжепоявляетсясигнал(фиг.З,кри-. входам второго и третьего компараторов, вая 29, момент времени ®), поступающий на фильтр входом подключен к выходуусилитевход триггера 5, Триггер 5 срабатывает и ля заряда, разделительный блок первым подает сигнал на отключение привода дви- 15 входом подключен к выходу второго компагателя компрессора (фиг. 3, кривая 30, мо- ратора, а вторым входом- к выходу первого мент времени tg).:::: .: .. компаратора; сумматор выходом подключен к входу интегратора, элемент И выходом

Формула изобретен ия подключен к входу триггера, а входами—

Устройство для контроля вибрации ком- 20 соответственно к выходам первого и третьпрессора, содержащее последовательно со- . его компараторов, первый компаратор вы- .. единенные источник сигнала и усилитель ходом подключен к входу ийдикатора заряда, последовательно соединенные ин-.. тревоги.

1756773

V

Составитель M. Пухно

Редактор M. Бланар Техред ММоргентал Корректор А. Долинич

Заказ 3083, Тираж: ... Подписное

ВНИИЙИ Государственного. комитета tio игзобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

: Проиааодстаанно-ьадатапьский комбинат "Патент", г. Ужгород, уп.Гагарина, 101