Способ измерения вибрации элементов машин и конструкций и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности определения разности фаз за счет исключения требований к идентичности фазовых характеристик виброизмерительной аппаратуры, а также расширение функциональных возможностей путем обес/// А печения измерения наряду с абсолютной и относительной вибрации. Согласно способу измеряются амплитуды гармонических составляющих абсолютной вибрации выбранной частоты в опорной (ЗА) и сравниваемой (ав) точках объекта, а также амплитуда гармонической составляющей относительной вибрации той же частоты сравниваемой точки относительно опорной (ЗАВ), а вычисляется разность фаз гармонических сигналов абсолютной вибрации в опорной и сравниваемой точках объекта исходя из соотношения arccos (ад)2 + (ав)2 - (адв)2 / 2 ад ав. Устройство содержит два датчика 2 и 3 абсолютной вибрации, устанавливаемые в опорной А и сравниваемой В точках объекта 1, усилитель 5, полосовой фил%ьтр 6, измеритель 7 амплитуд и переключатель 4, включенный между датчиками и усилителем и обеспечивающий поочередное подключение к входу усилителя каждого из датчиков, а также встречное соединение этих датчиков и подключение к входу усилителя сигнала их векторной разности. 2 с.п.ф-лы, 3 ил. СО С о 4 Ю Ю ГО VI

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4493080/28 (22) 10.08, 88 (46) 15.04.91. Бюл. М 14 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш" им. В.ИЛенина (72) В.М. Рабинович (53) 621.317.373 {088.8) (56) Приборы и системы измерения вибрации, шума и удара, Под. ред, В.В,Клюева.

Кн. 1. M.: Машиностроение, с,203. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ

ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретения — повышение точности определения разности фаз за счет исключения требований к идентичности фазовых характеристик виброизмерительной аппаратуры, а также расширение функциональных возможностей путем обес!

Ж 1642227 А1 печения измерения наряду с абсолютной и относительной вибрации, Согласно способу измеряются амплитуды гармоническйх составляющих абсолютной вибрации выбранной частоты в опорной (ад) и сравниваемой (аВ) точках объекта, а также амплитуда гармонической составляющей относительной вибрации той же частоты сравниваемой точки относительно опорной (аАВ), а вычисляется разность фаз гармонических сигналов абсолютной вибрации в опорной и сравниваемой точках объекта исходя из соотношенияф= arccos(aA) +(aa) — (aAe) /2 ад аВ.

Устройство содержит два датчика 2 и 3 абсолютной вибрации, устанавливаемые в опорной А и сравниваемой В точках объекта

1, усилитель 5, полосовой фильтр 6, измеритель 7 амплитуд и переключатель 4, включенный между датчиками и усилителем и обеспечивающий поочередное подключение к входу усилителя каждого из датчиков, а также встречное соединение этих датчиков и подключение к входу усилителя сигнала их векторной разности. 2 с.п.ф-лы; 3 ил.

1642227

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, в различных отраслях машиностроения при виброиспытаниях элементов машин и конструкций.

Цевью изобретения является повышение точности определения разности фаз эа счет исключения требований к идентичности фазовых характеристик виброизмерительной аппаратуры, а также расширение функциональных возможностей путем обеспечения измерения наряду с абсолютной и относительной вибрации.

На фиг, 1 изображена блок-схема устройства, для осуществления способа; на фиг. 2 — принципиальная схема соединений датчиков абсолютной вибрации и переключателя; на фиг. 3 — треугольник амплитуд.

Устройство содержит два датчика 2 и 3 абсолютной вибрации, устанавливаемые на поверхности исследуемого объекта 1, последовательно соединенные переключатель 4 режимов измерения, два входа которого соединены с входами первого и второго вибродатчиков, усилитель 5, полосовой фольтр 6, измеритель 7 амплитуд, Способ осуществляют следующим образом, Пусть требуется определить разность фаз определенной гармонической составляющей полигармонической вибрации опорной А и выбранной В точек исследуемого объекта 2 (фиг. 1), Тогда в измерительных точках А и В на поверхности объекта устанавливаются соответственно датчики 2 и 3 абсолютной вибрации. Сигналы с вибродатчиков поочередно подаются на вход усилителя 5 с помощью переключателя 4 режимов измерения (фиг. 2), В положении А переключателя 4 на вход усилителя 5 поступает сигнал, пропорциональный абсолютной вибрации исследуемого объекта 1, измеренной в точке А, в положении В переключателя

4 — в точке В. В положении АВ переключателя 4 вибродатчики 2 и 3 соединяются между собой встречно, например конец катушки КЗ вЂ” начало катушки Н2, как показано на фиг,2, В этом положении переключателя на вход усилителя 5 подается векторная разность сигналов вибродатчиков 2 и 3, т.е. сигнал, пропорциональный вибрации точки В относительно точки А, Если используемые вибродатчики 2 и 3 имеют разные чувствительности и фазовые характеристики, то для коррекции параметров в описанное устройство вводятся параллельные и/или последовательные RCцепочки. Каждый иэ трех полученных полигармонических сигналов после усиления поочередно фильтруется в требуемой полосе частот полосовым фильтром 6 и затем сигналов выбранной частоты соответственно и сравниваемой точках объекта 1, а также относительной вибрации сравниваемой точки относительно опорной. Используя найденные значения ад, ав и адв на основании теоремы косинусов иэ треугольника амплитуд (фиг, 3) определятся разность фаз ф гармонических колебаний абсолютной вибрации в опорной и сравниваемой точках исследуемого объекта 1, 10

g(5 ф= агссоз((ад) +(ав) -(адн) j/2ад ав.

Формула изобретения

1. Способ измерения вибрации элементов машин и конструкций, заключающийся в том, что измеряют абсолютную вибрацию в опорной и сравниваемой точках объекта, из сигналов вибрации выделяют гармонические сигналы одной частоты и определяют их амплитуды и разность фаэ, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения разности фаз, допол30 нительно измеряют сигнал вибрации сравниваемой точки относительно опорной, выделяют из сигнала относительной вибрации гармонический сигнал той же частоты, что и гармонические сигналы абсолютной вибрации в опорной и сравниваемой точках, измеряют амплитуду гармонического сигнала относительной вибрации, а разность ф фаз гармонических сигналов абсолютной вибрации в опорной и сравниваемой точках обьекта определяют по формуле

+(адан ф == агссоз

2адав где ад и аБ — амплитуды гармонического сигнала абсолютной вибрации выбранной частоты в опорной и. сравниваемой точках соответственно, адБ — амплитуда гармонического сигнала относительной вибрации выбранной частоты сравниваемой точки относительно опорной, 2. Устройство для измерения вибрации элементов машин и конструкций, содержащее два датчика абсолютной вибрации, устанавливаемые соответственно в опорной и сравниваемой точках объекта, последовательно соединенные блок усиления, блок фильтрации и блок измерения и регистраподается на вход измерителя 7 амплитуд колебаний. В результате определяются

5 ампли. уды ад, ав и адв трех гармонических

1642227 ЦсиЯиЯеяо фцр

Составитель Е. Хомяков

Техред М.Моргентал Корректор О. Ципле

Редактор Ю. Середа

Заказ 1137 Тираж 391 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 ции, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения измерения наряду с абсолютной относительной вибрации, оно. снабжено переключателем режимов измерения, два входа которого соединены соответственно с выходами первого и второго . датчиков абсолютной вибрации, а выход — с входом блока усиления, блоки усиления и фйльтрации выполнены одноканальными, а

5 блок измерения и регистрации выполнен в виде измерителя амплитуд.