Устройство для автоматической диагностики технического состояния гидромашины

 

Сущность изобретения: схема формирования диагностических параметров выполнено в виде блока формирования ортогональных проекций векторных составляющих , задатчика частотных составляющих , блоков вычисления векторных разностей, количество к-рых равно числу частотных составляющих, и блока классификации неисправностей с индикатором на выходе. Блок формирования выполнен в виде двух элементов выборки-хранения и фазовращателя . Выход полосового фильтра соединен с рабочим входом одного элемента выборки-хранения непосредственно, с рабочим входом другого - через фазовращатель. Задатчик частотных составляющих подключен к управляющим входам формирователя опорного сигнала и всех блоков вычисления векторных разностей, выходы к-рых соединены с блоком классификации неисправностей, рабочие входы - с выходами элементов выборки-хранения , к управляющим входам крых подключен выход формирователя опорного сигнала. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 04 В 51/00 9 1 9, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (л)!

1 ° ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4871940/29 (22) 09.10ЯО (46) 23.09,92. 6юл, N. 35 (71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им. В,И, Ленина (72) Е,Н. Савченко, B.À, Кравчук и B.M, Нагорный (56) Авторское свидетельство СССР

Rb 1112145, кл, F 04 В 51/00, 1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ТЕХНИЧЕСКОГО

СОСТОЯНИЯ ГИДРОМАШИНЫ

{57) Сущность изобретения: схема формирования диагностических параметров выполнена в виде блока формирования ортогональных проекций векторных составляющих, задатчика частотных составляющих, блоков вычисления векторных

Изобретение относится к области диагностирования центробежных машин, преимущественно насосов.

Цель изобретения — повышение точности и снижение трудоемкости диагностирования.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, с помощью которого осуществляется автоматическая диагностика машины; на фиг, 2 — схема блока формирователя ортогональных составляющих Х и

У; на фиг, 3 — схема блока получения модуля векторной разности: на фиг, 4 — принцип разложения вектора на ортогональные составляющие; на фиг. 5— принцип получения модуля векторной разности, „„. Ж„„1763717 А1 разностей, количество к-рых равно числу частотных составляющих, и блока классификации неисправностей с индикатором на выходе, Блок формирования выполнен в виде двух элементов выборки-хранения и фазовращателя, Выход полосового фильтра соединен с рабочим входом одного элемента выборки-хранения непосредственно, с рабочим входом другого — через фазовращатель, Задатчик частотных составляющих подключен к управляющим входам формирователя опорного сигнала и всех блоков вычисления векторных разностей, выходы к-рых соединены с блоком классификации неисправностей, рабочие входы — с выходами элементов выборки-хранения, к управляющим входам крых подключен выход формирователя опорного сигнала, 1 з.п.ф-лы, 5 ил, Устройство содержит установленный на диагностируемой машине датчик вибрации

1, последовательно соединенные с ним усилитель 2 и синхронный полосовой фильтр 3, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя 4 опорного сигнала, один из входов которого соединен с выходом датчика 5 оборотов. Выход синхронного полосового фильтра 3 соединен с одним из входов блока 6 формирования составляющих Х и Y вибросигнала, выходы которого соединены с входами Х и Y блоков 7 получения модуля векторной разности между исходным и текущим вектором каждой из составляющих. Второй вход блока 6 соединен с выходом формирователя 4 опорного сигнала, Управляющие входы формирователя 4 опорного сигнала и блоков 7 получения модуля векторной разности соединены с выходом задатчика частотных составляющих 8. Выходы блоков 7 соединены со входами блока 9 классификации неисправностей, выход которого соединен со входом блока 10 индикации, В свою очередь блок формирования составляющих X u Y вибросигнала состоит из фазовращателя (ФВ) и двух устройств выборки и хранения УВХ (фиг, 2), А каждый блок 7 получения модуля векторной разности между исходным и текущим векторами каждой из составляющих состоит из двух пороговых элементов для задания исходного состояния при начальной установке НУ, двух блоков сравнения " Лх" и " Лу", двух блоков квадратирования сигналов" Лх "и " Лу ", блока сумматора . и устройства выборки и хранения

YBX (фиг, 3), Устройство работает следующим образом.

Диагностический сигнал преобразовывается датчиком 1 и усиливается с помощью усилителя 2, после чего поступает на вход синхронного полосового фильтра 3, последовательно настраиваемого на частоты, кратные частоте вращения ротора. Синхронизация полосового фильTpa 3 осуществляется опорным сигналом, получаемым в формирователе 4 опорного сигнала путем преобразования сигнала с датчика 5 оборотов, установленного на роторе. Перестройка синхронного полосового фильтра 3 на частоты, кратные частоте вращения ротора, осуществляется кратным изменением частоты опорного сигнала с помощью задатчика частотных составляющих 8, сигнал которого поступает на управляющий вход формирователя 4 опорного сигнала.

Отфильтрованный сигнал синусоидальной формы поступает на вход блока 6 формирования ортогональных составляющих Х и Y вибросигнала, в котором имеется устройство ФВ вращения фазы, обеспечивающее получение сигнала, сдвинутого на 90 относительно исходного. Оба сигнала поступают на входы устройства УВХ выборки и хранения, на управляющие входы которых приходит стробирующий сигнал от формирователя 4 опорного сигнала. Одновременная в течение каждого периода фиксация в

УВХ мгновенных значений исходного диагностического сигнала и его сдвинутого на

90 образа позволяет получить на выходах

УВХ сигналы, пропорциональные соответственно проекциям Х и Y сигнала на ортого нальные оси координат (фиг, 4).

При этом фиксация в УВХ мгновенного значения исходного сигнала фактически соответствует фиксации положения в данный момент времени оси Х, а фиксация сдвинутого на 90 сигнала — фиксации повернутой на этот же угол оси У, Зафиксированные мгновенные значения будут соответствовать проекциям Х и Y вектора R на ортогональные оси, жестко связанные с опорным сигналом, Полученные сигналы Х и Y поступают на соответствующие входы блоков 7 получения векторной разности между исходным и текущим векторами каждой из составляющих.

Количество таких блоков должно соответствовать числу принимаемых к рассмотрению и анализу частотных составляющих диагностического сигнала. Это число задается оператором соответствующей настройкой задатчика частотных составляющих 8.

В начальный момент эксплуатации устройства фиксируется исходное состояние машины путем установки с помощью пороговых элементов порогов срабатывания сравнивающих устройств " Лх" и " Лу", равных значениям проекций Х и Y каждой из составляющих диагностического сигнала в данный момент времени.

В процессе работы машины будет изменяться диагностический сигнал, в TQM числе каждая из его составляющих может изменяться как по амплитуде, так и по фазе относительно опорно о сигнала. Это изменение будет зафиксировано устройствами сравнения " Лх" и " Лу", сигнал с выхода которых поступит на устоойство квадратирования" Лх "и " у "и затем на сумматор 7. При этом реализуется получение модуля векторной разности Л R между текущим и исходным (RT и R>) векторами каждой из составляющих (фиг, 5). Мгновенное значение этого модуля фиксируется на выходе из блока 7 с помощью устройства выборки и хранения, которое управляется сигналами задатчика частотных составляющих 8, Это значение на выходе блока 7 сохраняется до его обновления по приходу очередного сигнала коммутатора, работающего в циклическом режиме, Сигналы с выходов всех блоков 7 получения модуля векторной разности одновременно и постоянно поступают на все входы блока 9 классификации неисправностей, который является программируемым на конкретный тип машины по результатам ее предварительных исследований. В процессе таких исследований машины с учетом экспертных оценок ее технического состоя17637i7 ния выявляются закономерности изменений каждой из частотных составляющих диагностического сигнала в зависимости от появляющихся в машине неисправностей и в соответствии с комбинациями этих изменений выдается сигнал на блок 10 индикации, сигнализирующий о возникшей неисправности.

В результате достигается поставленная цель — повышение точности и снижение трудоемкости диагностирования.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматической диагностики технического состояния гидромашины, содержащее установленные на диагностируемой гидромашине датчик числа оборотов и датчик вибрации, выход последнего через усилитель соединен с входом синхронного полосового фильтра, выход которого соединен со схемой формирования диагностических параметров, а управляющий вход — с выходом формирователя опорного сигнала, вход которого подключен к датчику числа оборотов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости диагностирования, схема формирования диагностических параметров выполнена в виде блока формирования ортогональных проекций векторных составляющих, задатчика частотных составляющих, блоков вычисления векторных разностей,i количество которых равно числу частотных составляющих и блока классификации неис) правностей с индикатором на выходе, при этом блок формирования ортогональных векторных составляющих выполнен в виде двух элементов выборки-хранения и фазов5 ращателя, причем выход полосового фильтра соединен с рабочим входом одного элемента выборки-хранения непосредственно, а с рабочим входом другого — через фазовращатель, задатчик частотных состав10 ляющих подключен к управляющим входам формирователя опорного сигнала и всех блоков вычисления векторных разностей, выходы последних соединены с блоком классификации неисправностей, а рабочие

15 входы — с выходами элементов выборки-хранения, к управляющим входам которых подключен выход формирователя опорного сигнала, 2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е20 с я тем, что каждый блок вычисления модулей векторной разности выполнен в виде двух пороговых элементов, двух блоков сравнения, двух квадраторов, сумматора и элемента выборки-хранения. управляющий

25 вход которого соединен с выходом задатчика частотных составляющих, выход — с блоками классификации неисправностей, а рабочий вход — с выходом сумматора, входы которого подключены к выходам квадраторов, а входы

30 последних — с выходами блоков сравнения, входы каждого из которых соединены с одним пороговым элементом — с выходом одного элемента выборки-хранения блока формирования ортогональных составляющих.

1763717

DW «Л»

4.U

Редактор О. Стенина

Заказ 3441 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

I

Даг 4

cm 5 я ку

Ра

Составитель А. Башкина

Техред М.Моргентал Корректор Т, Палий