Устройство для сигнализации предельных параметров вибрации

 

Использование: при вибродиагностике роторных машин и направлено на повышение достоверности контроля предельных параметров вибрации газотурбинных двигателей. Сущность изобретения: устройство для сигнализации предельных параметров вибрации состоит из соединенных последовательно первого датчика 1, первого преобразователя сигнала 2, первого усилителя-преобразователя 3 и элемента сравнения 4, соединенных последовательно второго датчика 5, второго преобразователя сигнала 6 и второго усилителя-преобразователя 7, соединенных последовательно первого компаратора 8, первого ключа 9 и элемента 10И, соединенных последовательно второго компаратора 11, второго ключа 12 и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, а также элемента ИЛИ 14, элемента задержки 15 и дополнительно введенных N измерительных цепей 16, где N число контролируемых гармонических составляющих вибрации, детектора 17, третьего компаратора 18 и третьего ключа 19. Высокая достоверность контроля обеспечивается раздельным измерением отдельных гармонических составляющих многокомпонентной вибрации, превышение любой из которых предельно допустимого значения является признаком неисправности двигателя. Предусмотренный в устройстве самоконтроль позволяет исключить ложную тревогу о повышенной вибрации двигателя при отказах элементов устройства. 1 ил.

Изобретение относится к вибродиагностике роторных машин и может быть использовано для контроля технического состояния газотурбинного двигателя (ГТД).

Известны системы контроля вибрации с узкополосными следящими фильтрами [1 и 2] обеспечивающие контроль отдельных гармонических составляющих вибрации газотурбинного двигателя в процессе его эксплуатации и сигнализацию об опасном превышении какой-либо из этих составляющих предельно допустимого значения.

Недостатком таких сигнализаторов является невысокая достоверность контроля вибросостояния двигателя, так как неисправности, возникающие в системе контроля (отказы элементов измерительной цепи, пороговых элементов или бортовой проводки) зачастую воспринимаются обслуживающим персоналом как неисправность двигателя.

Известны также системы контроля вибрации с полосовыми фильтрами [3, 4 и 5] Наиболее близким аналогом (прототипом) является техническое решение, содержащее соединенные последовательно датчик, преобразователь, усилитель-преобразователь и элемент сравнения [5] При контроле данной системой многокомпонентной вибрации по обобщенному параметру ее полосовой фильтр пропускает все контролируемые составляющие этой вибрации и поэтому чувствительность сигнализатора к изменению амплитуды отдельной гармонической составляющей невысока, что существенно снижает достоверность контроля и соответственно его эффективность.

При эксплуатационном контроле технического состояния авиационного газотурбинного двигателя этот недостаток известных сигнализаторов приводит к тому, что допуски на вибрационные параметры выбираются с большим запасом. По этой причине зачастую бракуются исправные двигатели, что снижает эффективность контроля и сопровождается значительными экономическими потерями.

Изобретение направлено на повышение достоверности контроля предельных параметров вибрации газотурбинного двигателя за счет обеспечения раздельного контроля каждой гармонической составляющей многокомпонентной вибрации.

Для решения данной задачи устройство, содержащее соединенные последовательно первый датчик, первый преобразователь сигнала, первый усилитель-преобразователь и элемент сравнения, снабжено последовательно соединенными вторым датчиком, вторым преобразователем сигнала и вторым усилителем-преобразователем, выход которого подключен к второму входу элемента сравнения, соединенными последовательно первым компаратором, первым ключом и элементом И, имеющим выход, являющийся первым выходом устройства, соединенными последовательно вторым компаратором, вторым ключом и элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого подключен к второму выходу первого ключа, элементом ИЛИ и элементом задержки, имеющим выход, являющийся вторым выходом устройства, N измерительными цепями с узкополосными фильтрами, где N число контролируемых гармонических составляющих многокомпонентной вибрации, детектором, третьим компаратором и третьим ключом с сигнальными и управляющим входами, причем выход первого компаратора подключен к первому входу второго компаратора, выход второго компаратора к первому входу первого компаратора, а второй выход второго ключа к второму входу элемента И, входы измерительных цепей подключены к второму выходу первого усилителя-преобразователя, N входов детектора подключены соответственно к выходам измерительных цепей, а выход к вторым входам первого и второго компараторов, первый вход третьего компаратора подключен к выходу детектора, а второй вход к выходу второго усилителя-преобразователя, два сигнальных входа третьего ключа подключены соответственно к выходам первого и второго компараторов, а управляющий вход к выходу третьего компаратора, три входа элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам элемента сравнения, третьего компаратора и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а его выход к входу элемента задержки.

Каждый усилитель-преобразователь устройства выполнен, например, в виде последовательного соединения фильтра и детектора, преобразующего переменный сигнал в постоянный, причем вход фильтра является входом усилителя-преобразователя, выход детектора его первым выходом, а выход фильтра первого усилителя-преобразователя вторым выходом этого усилителя-преобразователя.

Каждая измерительная цепь устройства выполнена, например, в виде последовательного соединения узкополосного фильтра и детектора, преобразующего переменный сигнал в постоянный, причем вход фильтра является входом измерительной цепи, а выход детектора ее выходом.

Первый датчик устройства является измерительным, второй контрольный. Принцип самоконтроля устройства основан на сравнении сигналов от датчиков, установленных на двигателе рядом и подвергающихся действию одинаковой вибрации. Равенство этих сигналов (с учетом допустимого разброса коэффициентов преобразования вибрации) свидетельствует об исправном состоянии устройства, их разное значение о его неисправности. При этом отказом устройства считается неисправность как измерительных, так и контрольных элементов.

В случае неисправности устройства, приводящей, например, к тому, что сигнал на выходе детектора возрастает непропорционально действительному значению вибрации двигателя, схема самоконтроля блокирует выход аварийного сигнала и выдает сигнал об отказе аппаратуры.

Раздельное преобразование гармонических составляющих вибрации двигателя осуществляется измерительными цепями с узкополосными фильтрами, количество которых (N) равно числу информативных составляющих этой вибрации. Текущее значение каждой из этих составляющих характеризует техническое состояние определенных элементов двигателя (например, трех роторов трехвального ГТД). Превышение любой из этих составляющих установленной предельной нормы вибрации является признаком неисправности двигателя. При возникновении такой неисправности двигателя устройство выдает сигнал на включение аварийного табло в кабине экипажа, предупреждая его о нарушении нормальной работы двигателя. В случае срабатывания аварийной сигнализации экипаж принимает меры по предотвращению разрушению двигателя вплоть до его отключения.

На чертеже представлена блок-схема устройства для сигнализации предельных параметров вибрации.

Устройство содержит соединенные последовательно датчик 1, преобразователь 2 сигнала, усилитель-преобразователь 3 и элемент 4 сравнения, аналогичную цепь из соединенных последовательно датчика 5, преобразователя 6 сигнала и усилителя-преобразователя 7, выход которого подключен к второму входу элемента 4, последовательно соединенные компаратор 8, ключ 9 и элемент И 10, выход которого подключен к внешнему исполнительному элементу (не показан), последовательно соединенные компаратор 11, ключ 12 и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, элемент ИЛИ 14, элемент 15 задержки, измерительные цепи 16 по числу контролируемых параметров вибрации, детектор 17, компаратор 18 и ключ 19.

Выход компаратора 8 соединен с первым входом компаратора 11, выход компаратора 11 соединен с первым входом компаратора 8. Второй выход ключа 9 соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, второй выход ключа 12 соединен с вторым входом элемента И 10. Выходы элемента сравнения 4, компаратора 18 и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 13 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами элемента ИЛИ 14, выход которого через элемент 15 задержки соединен с выходом устройства "АППАРАТУРА НЕИСПРАВНА". Выходы измерительных цепей 16 соединены с входами детектора 17, выход которого соединен с первым входом компаратора 18 и вторыми входами компараторов 8 и 11. Второй вход компаратора 18 подключен к выходу усилителя-преобразователя 7. Первый и второй входы ключа 19 соединены соответственно с выходами компараторов 8 и 11, управляющий вход ключа 19 соединен с выходом компаратора 18. Усилители-преобразователи 3 и 7 выполнены в виде последовательного соединения фильтра 20 и детектора 21, преобразующего сигнал переменного тока в напряжение постоянного тока.

Каждая измерительная цепь 16 выполнена в виде последовательного соединения узкополосного фильтра 22, пропускающего только одну из контролируемых гармонических составляющих многокомпонентной вибрации двигателя, и детектора 23, выход которого (положительное напряжение постоянного тока) является выходом измерительной цепи 16.

В зависимости от реальных характеристик спектра вибраций и условий применения устройства фильтры 22 реализуются по схеме активного RC-фильтра [6] следящего фильтра на переключаемых конденсаторах [7] или биквадратного RC-фильтра [8] Например, в системе контроля [9] гармонические составляющие вибрации ГТД выделяются следующим образом: вибрация ротора винтабиквадратным RC-фильтром с центральной частотой 20 Гц; вибрация ротора турбокомпрессора следящим фильтром с диапазоном перестройки центральной частоты от 300 до 600 Гц; вибрация редуктора винта активным RC-фильтром с полосой пропускания 1900-2000 Гц.

Коэффициент преобразования каждой измерительной цепи 16 устанавливается таким образом, чтобы при воздействии на два датчика 1, 5 устройства одной гармонической составляющей вибрации, частота которой равна центральной частоте полосы пропускания этой измерительной цепи, значение сигнала (напряжения постоянного тока) на выходе измерительной цепи 16 было равно значению сигнала на выходе второго (контрольного) усилителя 7. Это достигается, например, путем соответствующего выбора (регулирования) коэффициентов передачи детекторов 21, 23 усилителя-преобразователя 7 и измерительных цепей 16. Детектор 17 выбирает и передает на выход больший из N сигналов, поступивших на его входы U_вых max{U₁.U_N} Если, например, U_вых U₁, то открытым остается только диод V₁ и только ОУ А1 оказывается охвачен глубокой отрицательной ОС. На выходах других ОУ устанавливается большое отрицательное напряжение и остальные диоды закрываются [10] Пороговый элемент устройства состоит из двух компараторов 8, 11 с взаимной синхронизацией срабатывания, управляющих двумя ключами 9, 12, контакты которых соединены по схеме И [4] Табло аварийной сигнализации включается только при замыкании обоих ключей 9, 12, что исключает его ложное включение при отказе одного из компараторов 8, 11 или одного из ключей 9, 12. Ключи 9, 12 замыкаются только в том случае, если увеличение сигнала на входах компараторов 8, 11 до предельно допустимого уровня вызвано опасным увеличением вибрации двигателя. Если же увеличение сигнала вызвано неисправностью элементов устройства, то выходы компараторов 8, 11 блокируются и контакты ключей 9, 12 остаются в разомкнутом состоянии.

Блокировка выходных сигналов компараторов 8, 11 при неисправности устройства осуществляется ключом 19, который управляется выходным сигналом компаратора 18.

На два входа компаратора 18 поступают соответственно больший на выходных сигналов N измерительных цепей 16 (с выхода детектора 17) и сигнал с выхода усилителя-преобразователя 7.

Значение сигнала на первом входе компаратора 18 пропорционально одной из составляющих многокомпонентной вибрации V_i, а значение сигнала на его втором входе пропорционально обобщенному параметру (эквивалентной вибрации) V_э= , где i номер составляющей, n число учитываемых составляющих [5] Таким образом, компаратор 18 контролирует выполнение условия V_i ≅ V_э, которое, как следует из приведенной формулы, должно выполняться при любом значении V_i.

В исправном устройстве на выходе компаратора 18 устанавливается логический "0". Если сигнал на первом входе компаратора 18 превышает значение сигнала на его втором входе, то устройство неисправно. При этом на выходе компаратора 18 устанавливается логическая "1", ключ 19 замыкается и шунтирует выходы компараторов 8, 11. Этим исключается ложное включение сигнала о неисправности двигателя при отказе устройства. Отказы устройства, не приводящие к нарушению указанного соответствия сигналов на выходах детектора 17 и усилителя-преобразователя 7, например, неисправность измерительного датчика 1 или пробой одного из ключей 9, 12, выявляются элементом сравнения 4 и элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13.

Сигналы об отказах через трехвходовый элемент ИЛИ 14 и элемент 15 задержки поступают на второй выход устройства и далее на внешний индикатор (например, световой индикатор в кабине экипажа). Выявление отказа в момент его возникновения позволяет восстановить работоспособность устройства в кратчайший срок при внеплановом техническом обслуживании.

Таким образом предлагаемое устройство обеспечивает повышенную достоверность контроля вибросостояния ГТД. При этом предусмотрена защита от выдачи ложного сигнала об опасной вибрации двигателя при отказах устройства, охватывающая всю цепь преобразования вибросигнала от датчика и бортовой проводки до компараторов и ключей, коммутирующих цепи включения табло аварийной сигнализации.

Устройство для сигнализации предельных параметров вибрации газотурбинного двигателя работает следующим образом.

На корпусе двигателя устанавливают датчики 1 и 5 в непосредственной близости друг от друга. На оба эти датчика воздействует одинаковая вибрация и поэтому их выходные сигналы тоже одинаковы (в пределах рабочих частотных диапазонов этих датчиков, т.е. на тех частотах, где влияние собственных и установочных резонансов датчиков на их коэффициент преобразования незначительно). Датчик 1 измерительный, по его выходному сигналу формируется команда на включение табло аварийной сигнализации, предупреждающего экипаж о неисправности двигателя. Датчик 5 контрольный, его выходной сигнал используется для организации функционального контроля работоспособности устройства. В преобразователе 2 и аналогичном ему преобразователе 6 выходные сигналы датчиков 1 и 5 преобразуются в электрические напряжения переменного тока, значения каждого из которых пропорционально вибрации двигателя в месте установки датчиков 1, 5.

В бортовых системах контроля вибрации в качестве датчиков 1, 5 используются, например, пьезоэлектрические акселерометры, а в качестве преобразователей сигналов 2,6-усилители заряда [9] Выходные напряжения преобразователей 2, 6 поступают соответственно на входы усилителей-преобразователей 3, 7, схемы которых идентичны.

С помощью фильтров 20 спектры вибрационных сигналов ограничиваются таким образом, что на выходы этих фильтров проходят только те гармонические составляющие входных сигналов, которые характеризуют технические состояние двигателя (например, роторные гармоники вибрации многороторного двигателя).

Неинформативные составляющие вибрации ослабляются фильтром 20, чем, в частности, исключается влияние резонансных характеристик датчиков 1, 5 на работу устройства. Кроме того, фильтром 20 из спектра исключаются те гармонические составляющие сигнала, которые могут быть источниками побочных составляющих выходного сигнала элементов преобразования с дискретизацией, например, если в качестве узкополосных фильтров 22 применены схемы на переключаемых конденсаторах [7] На первый выход усилителя-преобразователя 3 и на выход усилителя-преобразователя 7 поступают выпрямленные в детекторах 21 сигналы, частотные спектры которых ограничены фильтрами 20. Значения этих сигналов пропорциональны обобщенной (эквивалентной) вибрации [5] стр. 18.

Выходы усилителей-преобразователей 3, 7 соединены с двумя входами элемента 4 сравнения. При равенстве сигналов на входах элемента 4 сравнения и в этом случае, если разность их текущих значений не превышает допустимого значения, на его выходе устанавливается сигнал логический "0", что свидетельствует о правильном функционировании входных элементов устройства (датчиков 1, 5, соединительных линий, преобразователей сигналов 2, 6, усилителей-преобразователей 3, 7). Если же устройство неисправно, например, в случае отказа одного из датчиков 1 или 5, разность сигналов на двух входах элемента 4 сравнения превышает допустимый уровень и на его выходе устанавливается сигнал логическая "1".

Повышенная чувствительность устройства к изменению амплитуд отдельных гармонических составляющих вибрационного сигнала, характеризующих техническое состояние двигателя, обеспечивается измерительными цепями 16 с узкополосными фильтрами 22. Число этих измерительных цепей (N) равно числу контролируемых параметров многокомпонентной вибрации. Входы измерительных цепей 16 соединены параллельно и подключены к второму выходу усилителя-преобразователя 3. Сигнал на втором выходе усилителя-преобразователя 3 содержит все контролируемые гармоники частотного спектра, поэтому изменение эквивалентного сигнала при изменении амплитуды одной из них, значительно ослаблено действием других гармоник.

Каждый из узкополосных фильтров 22 пропускает только одну гармонику вибрационного спектра и ослабляет остальные. В зависимости от режима работы двигателя частоты этих гармоник (например, частоты роторных составляющих вибрации) могут изменяться. Исходя из диапазонов этих изменений и близости соседних гармоник в спектре входного сигнала выбирается тип фильтра (полосовой, резонансный или следящий) и его добротность. Отфильтрованный сигнал, пропорциональный одной из контролируемых гармоник вибрации, с выхода фильтра 22 поступает на вход соответствующего детектора 23, где преобразуется в напряжение постоянного тока Ui (i 1.N), которое является выходным сигналом измерительной цепи 16.

Превышение любым из N выходных сигналов измерительных цепей 16 установленного для двигателя предельно допустимого значения (предельной вибрации) свидетельствует о неисправности двигателя (при условии, что это превышение не вызвано неисправностью самого устройства сигнализации).

Большее из текущих значений выходных сигналов U_i измерительных цепей 16 выбирается с помощью детектора 17. Выходной сигнал детектора 17 поступает на пороговую схему, выполненную на двух компараторах 8 и 11, двух ключах 9 и 12 и элементе И 10. Дублирование элементов пороговой схемы исключает ложную выдачу аварийного сигнала при ее отказе, так как сигнал на исполнительный элемент выдается только в том случае, если сработали оба компаратора 8 и 11 и оба ключа 9 и 12. Если же сработал только один из двух одноименных элементов, что является признаком отказа, то аварийный сигнал не выдается.

Синхронизация срабатывания компараторов 8 и 11 при достижении сигналом на выходе детектора 17 предельно допустимого значения и их помехозащищенность обеспечиваются за счет того, что выход компаратора 8 соединен с первым входом компаратора 11 (образуя цепь положительной обратной связи), а выход компаратора 11 аналогично соединен с первым входом компаратора 8. При срабатывании одного из этих компараторов, например, компаратора 8, сигнал логическая "1" с его выхода поступает на первый вход компаратора 11 и снижает уровень срабатывания последнего на величину, равную допуску на срабатывание аварийного сигнала. Компаратор 11 (в исправном устройстве) также срабатывает, логическая "1" с его выхода поступает на первый вход компаратора 8 и переключает его на пониженный уровень срабатывания. Таким образом синхронизируется срабатывание компараторов 8 и 11 при медленном изменении входного сигнала и обеспечивается гистерезис их выходных характеристик, повышающий помехоустойчивость пороговой схемы.

Отказы компараторов 8, 11 и ключей 9, 12 фиксирует элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, два входа которого подключены соответственно к первому выходу ключа 12 и второму выходу ключа 9. Если, например, один из компараторов 8 или 11 неисправен и на выходе этого компаратора установился уровень логической "1", который не зависит от значения сигнала на его втором входе, то снижение уровня срабатывания второго (исправного) компаратора под действием логической "1" на первом входе не приводит к его срабатыванию. Замыкаются контакты только одного из ключей 9, 12 и на двух входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 устанавливаются разные логические сигналы (лог. "0" и лог. "1" или лог. "1" и лог. "0"), что приводит к появлению на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 сигнала логическая "1", свидетельствующего о неисправности устройства.

Синхронное срабатывание компараторов 8 и 11 происходит при превышении сигналом на выходе детектора 17 установленного значения. Это превышение в свою очередь может быть вызвано как превышением какой-либо из контролируемых составляющих вибрационного спектра предельно допустимого значения, так и неисправностью устройства.

Компараторы 8 и 11 срабатывают, например, при следующих неисправностях устройства: неисправна одна из измерительных цепей 16 (при отказе микросхемы операционного усилителя в детекторе 23 на его выходе появляется напряжение постоянного тока, значение которого близко к значению напряжения источника питания); неисправна бортовая проводка от датчика 1 до преобразователя сигнала 2, в результате чего в спектре входного сигнала появляется помеховая составляющая, частота которой находится в полосе пропускания фильтра 22 одной из измерительных цепей 16; неисправен детектор 17.

Такие неисправности устройства сопровождаются возникновением на выходе детектора 17 ложного сигнала, значение которого эквивалентно действию опасной вибрации двигателя. При этом в случае возникновения помеховой составляющей чувствительность элемента 4 сравнения может оказаться недостаточной для выявления отказа, так как действие этой помехи на изменение сигнала на первом выходе усилителя-преобразователя 3 ослаблено другими составляющими спектра, в то время как на выход измерительной цепи 16 она проходит без ослабления.

Достоверность сигнала на выходе детектора 17 контролируется компаратором 18. На первый вход компаратора 18 поступает сигнал, пропорциональный большей (по амплитуде) из гармонических составляющих вибрационного спектра, воспринимаемых датчиком 1, а на его второй вход-сигнал, пропорциональный эквивалентной вибрации (включающей и гармонику с большей амплитудой), воспринимаемой датчиком 5.

В исправном устройстве сигнал, пропорциональный эквивалентной вибрации, на втором входе компаратора 18 всегда больше или в крайнем случае равен сигналу, пропорциональному отдельной гармонической составляющей, на его первом входе.

Выполнение этого условия является подтверждением правильной работы устройства. Увеличение сигнала на выходе детектора 17 в этом случае вызвано ростом вибрации двигателя и при достижении этим сигналом предельно допустимого значения компараторы 8 и 11 срабатывают, ключи 9 и 12 замыкаются и через элемент И 10 включают табло аварийной сигнализации. На выходе компаратора 18 при этом установлен сигнал логической "0".

Если значение сигнала на первом входе компаратора 18 превышает значение сигнала на его втором входе, то устройство неисправно и возможное при этом превышение выходным сигналом детектора 17 предельно допустимого значения не вызвано неисправностью двигателя, а является проявлением отказа устройства сигнализации. В этом случае компаратор 18 срабатывает и на его выходе устанавливается сигнал логическая "1", свидетельствующий об отказе устройства.

Логическая "1" с выхода компаратора 18 поступает на управляющий (третий) вход ключа 19, контакты этого ключа замыкаются и блокируют (через его первый и второй входы) прохождение сигналов с выходов компараторов 8 и 11 на входы ключей 9 и 12, исключая тем самым выдачу устройством ложного сигнала о неисправности двигателя.

Сигналы об отказах устройства с выходов элемента 4 сравнения, компаратора 18 и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 поступают соответственно на три входа элемента ИЛИ 14. Если в устройстве произошел отказ, то по крайней мере на одном из входов элемента ИЛИ 14 устанавливается сигнал логическая "1". Этот сигнал через элемент 15 задержки, исключающий кратковременные сигналы в переходных режимах работы устройства, поступает на выход "АППАРАТУРА НЕИСПРАВНА" и далее на внешний индикатор, например световой индикатор в кабине экипажа.

Индикатор включается в момент возникновения неисправности и экипаж получает информацию об отказе аппаратуры контроля.

Индикация отказов снижает вероятность длительной эксплуатации устройства с невыясненной неисправностью так как позволяет наземному техническому персоналу восстановить его работоспособность (по замечанию экипажа) в течение минимального времени после возникновения неисправности. Кроме того, контроль за состоянием выхода "АППАРАТУРА НЕИСПРАВНА" в процессе восстановительных работ позволяет в ряде случаев существенно сократить время поиска неисправности устройства.

Предлагаемое устройство позволяет контролировать техническое состояние газотурбинного двигателя по вибрационным параметрам. Высокая достоверность контроля обеспечивается раздельным измерением отдельных гармонических составляющих многокомпонентной вибрации, превышение любой из которых предельно допустимого значения является признаком неисправности двигателя.

Предусмотренный в устройстве самоконтроль позволяет исключить ложную тревогу о повышенной вибрации двигателя при отказах элементов устройства.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить объективность контроля, так как при измерении отдельных гармонических составляющих вибрации неисправность двигателя выявляется на ранней стадии ее возникновения и чувствительность устройства не зависит от соотношения амплитуд этих гармонических составляющих, которое носит случайный характер. При этом сокращаются затраты на ремонт двигателя и снижается вероятность снятия с эксплуатации исправных двигателей, ошибочно забракованных по вибрационным параметрам.

Функциональный самоконтроль устройства в течение всего времени его работы исключает ложные срабатывания аварийной сигнализации в полете, что способствует снижению числа необоснованных выключений исправного двигателя, вынужденных посадок и отказов от полета по причине неисправностей в системе контроля, ошибочно принятых за неисправность двигателя.

Эти свойства устройства позволяют снизить затраты на техническое обслуживание двигателя при его эксплуатации, сократить время вынужденных простоев летательного аппарата и потери, связанные с вынужденным прекращением полета.

В настоящее время разработаны макетные образцы устройства для сигнализации предельных параметров вибрации газотурбинного двигателя, которые прошли лабораторные испытания, подтверждающие его эффективность.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ ПРЕДЕЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ, содержащее соединенные последовательно первый датчик, первый преобразователь сигнала, первый усилитель-преобразователь и элемент сравнения, отличающееся тем, что оно снабжено последовательно соединенными вторыми датчиком, преобразователем сигнала и усилителем-преобразователем, выход которого подключен к второму входу элемента сравнения, соединенными последовательно первым компаратором, первым ключом и элементом И выход которого является первым выходом устройства, соединенными последовательно вторым компаратором, вторым ключом и элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого подключен к второму выходу первого ключа, элементом ИЛИ и элементом задержки, выход которого является вторым выходом устройства, N измерительными цепями с узкополосными фильтрами, где N число контролируемых гармонических составляющих многокомпонентной вибрации, детектором, третьим компаратором и третьим ключом с сигнальными входами и управляющим входом, причем выход первого компаратора подключен к первому входу второго компаратора, выход второго компаратора к первому входу первого компаратора, а второй выход второго ключа к второму входу элемента И, входы измерительных цепей подключены к второму выходу первого усилителя-преобразователя, N входов детекторов подключены соответственно к выходам измерительных цепей, а выход к вторым входам первого и второго компараторов, первый вход третьего компаратора подключен к выходу детектора, а второй вход к выходу второго усилителя-преобразователя, два сигнальных входа третьего ключа подключены соответственно к выходам первого и второго компараторов, а управляющий вход к выходу третьего компаратора, три входа элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам элемента сравнения, третьего компаратора и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а его выход к входу элемента задержки.

РИСУНКИ

Рисунок 1