Способ вибродиагностики печатных узлов



Способ вибродиагностики печатных узлов
Способ вибродиагностики печатных узлов

 

G01H1/06 - Измерение механических колебаний или ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых колебаний (генерирование механических колебаний без измерений B06B,G10K; определение местоположения, направления или измерение скорости объекта G01C,G01S; измерение медленно меняющегося давления жидкости G01L 7/00; измерение дисбаланса G01M 1/14; определение свойств материалов с помощью звуковых или ультразвуковых колебаний, пропускаемых через эти материалы G01N; системы с использованием отражения или переизлучения акустических волн, например формирование акустических изображений G01S 15/00; сейсмология, сейсмическая разведка, акустическая разведка G01V 1/00; акустооптические устройства как таковые G02F; получение

Владельцы патента RU 2566611:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова" (ФГБНУ "ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова" (RU)

Изобретение относится к вибрационной метрологии, в частности к средствам вибродиагностики печатных узлов. Способ вибродиагностики предполагает жесткое крепление печатного узла в месте его размещения, встраивание вибродатчика и излучателя гармонических синусоидальных колебаний (виброэмулятора) непосредственно в печатный узел на стадии его разработки, вибровоздействие на печатный узел подачей гармонических синусоидальных колебаний на виброэмулятор, снятие амплитудно-частотных характеристик (АХЧ) с вибродатчика, определение резонансных частот и соответствующих им дефектов. При этом диагностика осуществляется в процессе эксплуатации печатного узла. При выполнении измерений в блоке предварительной обработки программного комплекса цифровой обработки сигналов (ЦОС) полученные значения АХЧ интерполируют и приводят к единой частотной сетке. Технический результат - сокращение времени диагностики. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к способам диагностики посредством гармонических вибрационных воздействий.

При проведении диагностики конструкций печатных узлов (ПУ) одной из задач является выявление механических дефектов, которые могут привести к потере работоспособности системы.

Для выявление латентных механических дефектов в ПУ применяются визуальные, тепловизионные, рентгеновские и вибрационные способы (ГОСТ 20417-75. Техническая диагностика. Общие положения о порядке разработки систем диагностирования. - М., 1975).

Вибрационный способ является наиболее широко применяемым ввиду его наиболее полного соответствия реальным условиям эксплуатации печатных узлов, относительно низкими затратами. Он включает следующие операции: размещение ПУ на вибрационном стенде, установку вибродатчиков на ПУ с использованием клея или жесткого механического крепления (стальная шпилька), формирование гармонических синусоидальных колебаний на вибростенде (тряска, удары), снятие амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) с вибродатчиков и определение резонансных частот и соответствующих им дефектов.

Такой способ реализуется в вибростендах ВЭДС-10, ВЭДС-20, ВЭДС-100, ВЭДС-200, ВЭДС-400, ВЭДС-1500, ВЭДС-3000, Typhoon 1.5 компании Qualmark Corporation.

Недостатком известного способа является то, что при диагностике конструкций ПУ печатную плату необходимо изымать из рабочего процесса и помещать в специальную вибрационную камеру, что создает неудобства в процессе выходного контроля. Кроме того, использование вибростенда увеличивает временные и экономические затраты.

Известно устройство, реализующее способ вибродиагностики, включающий жесткое крепление печатного узла в месте его размещения, встраивание вибродатчика и излучателя гармонических синусоидальных колебаний (виброэмулятора) непосредственно в печатный узел на стадии его разработки, вибровоздействие на печатный узел подачей гармонических синусоидальных колебаний на виброэмулятор, снятие амплитудно-частотных характеристик (АХЧ) с вибродатчика, определение резонансных частот и соответствующих им деффектов, диагностируя печатный узел в процессе выходного контроля и эксплуатации (Экспериментальные исследования возможности вибродиагностики аппаратуры встроенными источниками колебаний // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий: Материалы международной научно-практической конференции. / Лышов С.М. и др. Под ред., С.У. Увайсова, М.: МИЭМ НИУ ВШЭ, 2012, стр. 272-274). Этот способ взят в качестве прототипа.

Недостатком известного способа является необходимость для диагностики печатного узла снимать все значения характеристики для построения полной АХЧ, а также анализировать и сравнивать несколько графиков с различными частотными сетками, что значительно увеличивает время диагностики.

Устранить указанный недостаток позволяет предлагаемый способ вибродиагностики печатных узлов, включающий жесткое крепление печатного узла в месте его размещения, встраивание вибродатчика и излучателя гармонических синусоидальных колебаний (виброэмулятора) непосредственно в печатный узел на стадии его разработки, вибровоздействие на печатный узел подачей гармонических синусоидальных колебаний на виброэмулятор, снятие амплитудно-частотных характеристик (АХЧ) с вибродатчика, определение резонансных частот и соответствующих им деффектов, диагностируя печатный узел в процессе эксплуатации, при котором, согласно предлагаемому изобретению, снимают лишь несколько значений АХЧ, в блоке предварительной обработки программного комплекса цифровой обработки сигналов (ЦОС) полученные значения АХЧ интерполируют и приводят к единой частотной сетке.

Техническим результатом от использования предлагаемого способа является сокращение времени диагностики, так как интерполяция обеспечивает возможность построения по дискретным точкам полной АХЧ и оценку значения неизвестной величины, находящейся между двумя точками ряда известных величин, то есть позволяет снять лишь часть показаний, восстановив остальные. Приведение к единой частотной сетке позволяет оценивать дефекты (резонансные частоты) на одном графике, следовательно нет необходимости траты времени на анализ и сравнение нескольких графиков с различными частотными сетками.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структурная схема с интегрированными в печатный узел виброэмулятором и вибродатчиком; на фиг. 2 представлены возможные варианты АЧХ с вибродатчика, полученные с использованием предлагаемого способа.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом:

На стадии разработки ПУ виброэмулятор и вибродатчик интегрируют непосредственно в ПУ с жестким креплением ПУ в месте его размещения.

При диагностике ПУ на виброэмулятор генерируют гармонические синусоидальные колебания, оказывая тем самым вибровоздействие на ПУ. В месте крепления вибродатчика в ПУ с помощью программного комплекса цифровой обработки сигналов (ЦОС), например VIRTINS Multi-Instrument 3.2 для звуковой карты или осциллографа, регистрируют несколько значений АХЧ. В блоке предварительной обработки ЦОС полученные АЧХ интерполируют и приводят к единой частотной сетке, затем определяют резонансные частоты и соответствующие им дефекты.

Среднее время диагностики составляет около 6 минут, что существенно ниже временных затрат при проведении диагностики ПУ по способу-прототипу.

Таким образом, предлагаемый способ вибродиагностики печатных узлов, обеспечивающий их самодиагностирование в процессе неразрушающего выходного контроля и прогнозирование латентных механических дефектов, возникающих непосредственно в процессе их производства и эксплуатации, позволяет существенно сократить временные затраты.

Способ вибродиагностики печатных узлов, включающий жесткое крепление печатного узла в месте его размещения, встраивание вибродатчика и излучателя гармонических синусоидальных колебаний (виброэмулятора) непосредственно в печатный узел на стадии его разработки, вибровоздействие на печатный узел подачей гармонических синусоидальных колебаний на виброэмулятор, снятие амплитудно-частотных характеристик (АХЧ) с вибродатчика, определение резонансных частот и соответствующих им дефектов, диагностируя печатный узел в процессе эксплуатации, отличающийся тем, что снимают значения АХЧ, в блоке предварительной обработки программного комплекса цифровой обработки сигналов (ЦОС) полученные значения АХЧ интерполируют и приводят к единой частотной сетке.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к метрологии, в частности в способам измерений амплитуды колебаний в твердых телах путем непосредственного контакта с детектором. Способ проверки адресности стыковки трубопроводов системы наддува баков жидкостных ракет шахтного базирования включает создание колебательного сигнала в части трубопровода, находящейся в аппаратурном отсеке, прием его в части трубопровода, находящейся в шахтной пусковой установке.

Группа изобретений относится к измерительной технике, в частности к средствам измерений крутильных колебаний. Способ содержит этапы, на которых получают колебательный сигнал ускорения от акселерометра, расположенного на неподвижной детали турбинного двигателя, оценивают частотный спектр колебательного сигнала, ищут пару спектральных линий с амплитудами, превышающими, по меньшей мере, первый порог.

Изобретение относится к способу и устройству для анализа акустической эмиссии. Способ анализа колебаний или акустического анализа детали, заготовки и/или инструмента для определения надежности работы и/или качества обработки, при котором регистрируют и обрабатывают колебания, возникающие во время использования и/или при контроле детали, заготовки и/или инструмента.

В примерных вариантах выполнения поверхность вращающегося элемента снабжена опорной фазовой меткой и несколькими дополнительными метками. Бесконтактный датчик приближения обнаруживает прохождение как опорной фазовой метки, так и дополнительных меток по мере их прохождения через зону обнаружения.

Использование: для определения форм и частот собственных колебаний рабочих лопаток газотурбинных двигателей. Сущность изобретения заключается в том, что каждую окончательно изготовленную лопатку (поставляемую на двигатель) закрепляют в зажиме за хвостовик в горизонтальном положении, наносят на ее поверхность тонким слоем песок и возбуждают колебания лопатки возмущающей силой, приложенной к свободному концу лопатки, до возникновения резонансных колебаний, когда песок будет сброшен со всех вибрирующих мест, кроме неподвижных линий-узлов, что свидетельствует о совпадении частоты возбуждения с частотой собственных колебаний лопатки (fвоз=fсоб) при соответствующей форме колебаний лопатки, зафиксированной по виду песочных фигур, значение которой (fсоб) и записывают в дело двигателя, при этом для лопаток, имеющих на своей поверхности перфорационные охлаждающие отверстия, определяют экспериментальным путем формы и частоты собственных колебаний 15-20 лопаток до и после изготовления перфорационных отверстий (репрезентативная выборка), определяют для этих выборок средние и среднеквадратические отклонения частот и вычисляют поправку Δf, которую прибавляют к частоте собственных колебаний каждой лопатки, (поставляемой на двигатель), полученной до изготовления перфораций на поверхности лопатки, и записывают суммарную величину частоты в дело двигателя.

Изобретение относится к области динамических испытаний упругих систем и может быть использовано для определения демпфирующей способности упругого элемента механической колебательной системы.

Изобретение относится к области измерительной техники и решает задачу поиска источников общего акустического поля в условиях нелинейности механического тракта распространения колебательных процессов.

Изобретение относится к вращающимся механизмам, а более конкретно к установкам для мониторинга вибраций обмотки статора. Установка для мониторинга вибрации обмотки статора вращающегося электрического механизма (100) содержит по меньшей мере один датчик (102), содержащий по меньшей мере одну токопроводящую сенсорную антенну (122), нанесенную на лицевую сторону по меньшей мере одного слоя подложки печатной платы и обращенную к обмотке статора, а также непроводящий экран (126), установленный на обратной стороне указанной подложки (124) и обращенный в сторону от обмотки статора.
Изобретение относится к способам, предназначенным для контроля и фиксации параметров колебаний. Техническим результатом заявленного изобретения является возможность контроля и записи на запоминающее устройство параметров колебаний во всех координатах.

Изобретение касается устройства для измерения вибраций подшипников для турбомашины и турбомашины, которая снабжена устройством для измерения вибрации подшипников.

Изобретение относится к способу формирования последовательности импульсных сигналов, используя процессор, в частности, для системы калибровки системы измерения синхронизации венцов в турбомашине или другом вращающемся оборудовании. Техническим результатом является обеспечение возможности калибровки системы измерения синхронизации венцов в турбомашине. Способ содержит этапы, на которых: сохраняют множество элементов времени ожидания в блоке памяти, создают импульсный сигнал в блоке вывода сигнала во время по меньшей мере одного цикла процессора, считывают элемент времени ожидания из упомянутого блока памяти, создают нулевой сигнал в упомянутом блоке вывода сигнала для множества циклов процессора, полученных из упомянутого считанного элемента времени ожидания, подают сигналы, созданные в упомянутом блоке выходного сигнала для каждого цикла, в цифроаналоговый преобразователь и повторяют этапы создания импульсного сигнала, считывания элемента времени ожидания и создания нулевого сигнала для каждого импульсного сигнала в последовательности импульсных сигналов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области контрольных устройств для контроля роторов турбин. Заявлены контрольное устройство для контроля ротора турбины, способ контроля ротора турбины, ступень турбины, турбинный двигатель. Заявленное контрольное устройство содержит акустический датчик и звуковой волновод для связи упомянутого акустического датчика с точкой считывания, близкой к упомянутому ротору турбины; акустический датчик выполнен с возможностью обнаружения, в качестве звуковых волн, колебаний давления, обусловленных разницами давления между сторонами низкого и высокого давления лопаток ротора, по мере того как они перемещаются мимо, вблизи от упомянутой точки считывания. Техническим результатом является обеспечение контроля роторов турбины, которые имеют большое число лопаток. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх