Устройство вибрационного контроля механизмов

(и1670 822

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.03.77 (21) 2461731/25-28 (51) i i Кл

6 01Н 1/04 с присоединением заявки ¹

Государстееииюй комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30,06.79. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.79 (53) УДК 620.178.3 (088.8) по делам изеоретений и c." :; чтий (72) Авторы изобретения В. Н. Морозов, В. Д. Гусев, Г. И. Кацман и О. Е. Шведенко (71) Заявитель Специальное конструкторское бюро «Виброприбор» (54) УСТРОЙСТВО ВИБРАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ

МЕХАН ИЗМОВ

Изобретение относится к области технического диагностирования и может применяться, например, для определения механического и кинематического состояния электромашинных судовых установок по их вибрационным параметрам.

Известны устройства (1), использующие вибрацию исследуемого объекта для контроля его механического состояния, причем о нарушениях целостности или о разбалансировании объекта судят по изменению общего уровня вибрации, которой он подвержен.

В электромашинных роторных установках характер и свойства вибрации приоб- 15 ретают четко выраженную специфику и тогда эффективным методом контроля становится спектральный анализ (2, 3).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство 2о для оценки работоспособности механизмов и машин, содержащее вибропреобразователь, анализатор спектра, входом соединенный с выходом вибропреобр азов ателя, блок усреднения, входом соединенный с вы- 25 ходом анализатора спектра, два ключа, сигнальные входы которых соединены с выходом блока усреднения, два пиковых детектора, сигнальные входы которых соединены с соответствующими выходами клю- ЗО чей, а входы установки нуля — с синхронизирующим выходом анализатора спектра, измеритель отношений, входом соединенный с выходами пиковых детекторов, и индикатор, входом соединенный с выходом измерителя отношений (3).

Однако максимальные эффективность контроля и точность анализа достигаются этим устройством лишь в том случае, когда частота оборотов ротора в объекте измерения строго стабилизирована, так как местоположение гармоник вибросигнала на частотной оси при развертке спектра считается фиксированным и поэтому не отслеживается.

Целью изобретения является повышение точности контроля путем осуществления постоянного слежения за местоположением гармоник на частотной оси.

Для этого предлагаемое устройство вибрационного контроля механизмов снабжено тахометричсским датчиком, двумя усилителями с рсгулпрусмымп коэффициентам и усиления, входы которых подключены к выходу тахомстрпчсского датчика, геператором линейно изменяющегося напряжения, запускающий вход которого соединен с синхронизирующпм выходом анализатора спектра, и двумя блоками сравнения, первые входы которых подключены к соот670822 ветствующим выходам усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления, вторые входы — к выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, а выходы к соответствующим управляющим входам ключей, На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содер>кит впбропреобразователь 1, закрепленный па объекте 2, анализатор 3 спектра, блок 4 усреднения, тахометрический датчик 5, усилители 6 и 7 с рсгулирусмым коэффициентом усиления, блоки 8 и 9 сравнения, ключи 10 и 11, генератор 12 линейно изменяющегося напря>кения (ЛИН), индикатор 13, измеритель отношения 14, пиковые детекторы 15 и 16.

Устройство работает следующим образом.

Вибропреобразователь 1 преобразует вибрацию объекта измерения в пропорциональный электрический сигнал, спектр которого измеряется анализатором 3 спектра и в виде циклической развертки по оси частот, пропорциональной оси времени, подается на вход блока 4 усреднения. Блок

4 производит непрерывное усреднение спектра в пределах разрешающей способности анализа. Усредненный спектр поступает на ключи 10 и 11. Начало каждого цикла развертки спектра сопровождается посылкой синхроимпульса с выхода анализатора 3 на генератор 12 ЛИН и на сбросовые входы пиковых детекторов 15 и 16, после чего генератор 12 ЛИН начинает формировать линейно изменяющееся напряжение, а пиковые детекторы 15 и 16 устанавливаются в положение О. Линейно изменяющееся напряжение с выхода генератора

12 ЛИН подается на первые входы блоков

8 и 9 сравнения. На вторые входы блоков

8 и 9 подаются напряжения, пропорциональные произведению напряжения тахометрического датчика 5 и коэффициента усиления усилителя 6 (7), причем напряжение датчика 5 пропорционально частоте оборотов вала объекта измерения, к которому датчик 5 подсоединен, а коэффициент усилителя 6 (7) пропорционален номеру выбранной для анализа гармоники. Нужная величина коэффициента усиления задается по управляющему входу усилителя

6 (7) . При номинальной частоте оборотов вала напряжение с выхода усилителя 6 (7) равно своему номинальному значению, В

1()

ЗО

55 момент равенства напряжений усилителя

6 (7) и генератора 12 ЛИН блок 8 (9) сравнения отпирает ключ 10 (11), на сигнальном входе которого в этот момент имеется усредненное напряжение нужной гармоники спектра. Гармоника проходит на пиковый детектор 15 (16), где запоминается ее максимальное значение. Измеритель

l4 определяет отношение максимальных значений обоих детекторов. Индикатор 13 срабатывает, когда отношение сигналов превышает установленное значение.

Формула изобретения

Устройство вибрационного контроля механизмов, содержащее вибропреобразователь, анализатор спектра, входом соединенный с выходом вибропреобразователя, блок усреднения, входом соединенный с выходом анализатора спектра, два ключа, сигнальные входы которых соединены с выходом блока усреднения, два пиковых детектора, сигнальные входы которых соединены с соответствующими выходами ключей, а вход установки нуля — с синхронизирующим выходом анализатора спектра, измеритель отношений, входом соединенный с выходами пиковых детекторов, и индикатор, входом соединенный с выходом измерителя отношений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено тахометрическим датчиком, двумя усилителями с регулируемыми коэффициентами усиления, входы которых подключены к выходу тахометрического датчика, генератором линейно изменяющегося напряжения, запускающий вход которого соединен с синхронизирующим выходом анализатора спектра, и двумя блоками сравнения, первые входы которых подключены к соответствующим выходам усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления, вторые входы — к выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, а выходы — к соответствующим управл я ющи м входам ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 351100, кл. G 01Н 1/04, 1971.

2. Патент Японии № 47 — 189 — 56, кл. В13, 1972.

3. Патент США № 3705516, кл. G 01Н

1/04, 1972.

670822

Составитель В. Николаев

Техред Н. Строганова

Редактор О. Юркова

Корректоры: В, Дод и Л. Брахнина

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1310/1 Изд. Из 388 Тираж 779

ЦНИИПИ НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4)5