Способ определения деформаций лопаток рабочего колеса турбомашины и устройство для его осуществления

Номер патента: 1749748

Авторы: Медников, Порынов

Есть еще 13 страниц.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

- - ч ф 4)ЙИ:1%щщуццд щфдчу, ц 4 а+ ы гф;д НИЯ ИДЕТЕЛЬСТВУ ОРСКОМУ С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНЙЕ ИЗОБР 1(71) Самарский авиационный институт им. акад. С,П, Королева"(56) Авторское свидетельство СССРМ 236827, кл. 6 01 М 15/00, 1965.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМА-ЦИЙ ЛОПАТОК РАБОЧЕГО КОЛЕСА ТУРБОМАШИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике, может быть использовано в турбомашиностроении для 2 бесконтактного 1 змерения деформации индикаций повреждения или обрыва лопаток турбомашины и позволяет повйсить надежность эксплуатации турбомашин. По сигналам с импульснйх датчиков 1 и 2 с помощью блока 8 управления, преобразователя 3 временного интервала, гиперболического преобразователя формируются сигналы, по величине которйх судят о деформациях лопаток. Благодаря источнику 9 опорного нанряженйя, компаратору 10, блоку 11 масштаба и блоку 7 модуля обеспечивается защита устройства от случайных сбоев. Такая реализация .пособа и устройства повышает их надежность, 2 с. и 4 з.п. Ф-лы, 13 ил.сцию периферийных и установлены надсредней частью хорды периферийного сечения концевых кромок лопаток с шагом, равным длине окружности, проходящей в плоскости вращения колеса через концевые торцы импульсных датчиков, поделенной на число лопаток лопаточного венца (Фиг,7), Устройство обладает широкой областью применения, начиная от использования о стендовых испытаниях турбомашин й кончая бортовым вариантом исполнения, не требуюЩИй приэксплуатации вмешательства оператора изза работоспособности без предварительных Команд и установок после включения питающегонапряжеййя. Так; после вклкяения питания, либо после случайного сбоя в работе предлагаемое устройство автоматически оосстанавливает сво 1 о работоспособность максимум после двух импульсов; поступивших с любого из импульсных датчиков.По названным причинам обзможйй дваварианта сбойных ситуаций, заключаощихся .в произвольном взводе одного из двух триггеров блока 8 управления: либо во взводе триггера 35 при сброшенном триггере 24,.либо во взводе триггера 24 при сброшенном триггере 35.Если при подключении питающего напряжения к устройству в момент 10 триггер 24 блока 8 управления оказался сброшенным(фиг.11, график 86), а триггер 35 оказался взведенным с момента Ь (Фиг,11. график 85). Допустим, что с выхода формирователя 4 импульсов на первый вход блока 8 управлейия в момент Ь поступил инвертированный пульс(фиг,11, график 8), являющийся во времени вторым из парь 1 импульсов, прихо дящихся о каждом цикле измерения на первый и второй входы блока 8 управления,Под действием напряжения единичногоуровня, сформированного с момента т на прямом выходе триггера 35 (фиг.11; график 85) блока 8 управления (фиг.З), на инвертирующих выходах элементов И-.НЕ 27 и 26 формируются с момента то напряжения соответственно логического нуля и логиче . ской единицы, которые через соответственно третий выход блока 8 управления (фиг,11, график 87) и его второй выход (Фиг,11, граФик 88) поступают на третий и второй входы преобразователя 3 временного интервала, .Напряжение нулевого уровня с выхода элемента И;НЕ 27 (фиг,З) поступает также на первый вход элемента И 20, отчего на его выходе и на первом выходе блока 8 управления с момента то формируеся нулевой уровень напряжения (фиг.11, граФик 89), поступающий на первый вход преобразователя 3 временного интервала и на второй вход10 гиперболического преобразователя 12 (фиг,1). В результатес момента Ь на выходепреобразователя 3 временного интервала формируется линейно изменяющееся напряжение, отслеживаемое с этого момента гиперболическим преобразователем 12(Фиг.11, график 91, 0(ц), моменты т1Я. Инвертирооанйый импульс, поступивший с момента Ь с первого входа блока 8.управления на вход С синхронизации триггера 35, не меняет его взведенного состояйия(Фиг,11, график 85),В момент времени , с второго входа блока 8 управления поступает инвертиро 15 ванный импульс (фиг,11; график 84), Под действием фронта этого импульса, действующего в момент о на входе С сйнхронизации триггера 24 (фиг,З), последнийвзоодйтся, отчего на его прямом выходе в20 момент т уровень йапряжения изменяетсяс нулевого на единичный(фиг,11. график 86),поступающийна второй оход элемента И ЗО,на первом входе которого действует в этовремя единичное напряжение с прямого вы 25 хода триггера 35 (фиг.11, график 85). Приэтом на выходе элемента И ЗО в моментФормируется импульс напряжения единичного уровня. который через элемент ИЛИ 33поступает на входы сброса й триггеров 24ЗО и 35. сбрасывая их, В результате на выходахтриггеров 35 и 24 формируются напряжения .уровня логического нуля. на выходах элементов И-НЕ 27 и И 29, а, соответственно,и на третьем и первом выходах блока 8 уп 35 равления Формируются, напряжения единичного уровня (фиг.11. графики 87, 89,момент ,),Под действием напряжения единичногоуровня, поступившего с момента т на пер 4 О вый и второй входы соответственно преобразователя 3 временного интервала игиперболического преобразователя 12(Фиг,1), выходное напряжение блока 3 сбрасывается до нулевого уровня, а гиперболи 45 ческий преобразователь 12 с момента ,запускается, формируя на своем выходе домомента 1 неизменное по величине напряжение, равное напряжению, сформированному на его выходе к моменту 1(фиг.11,50 граФик 91. Ца)вых, моменты ттт),С моментами = т,+ Гзздвыходное напряжение гиперболического преобразователя12 изменяется по гиперболическому закону(Фиг,11, график 91, моменты тть),55 Одновременно с момента 1 выход: оенапряжение запоминающего устройства 16,входящего в преобразователь 12, падает донуля под действием напряжения единичного уровня, поступившего с момента т навторой вход сброса блока 16 с неиноертЬрующего выхода триггера 21 в результате его взвода фронтом импульсанапрякения, поступившего в момент 1 на С-вход синхронизации триггера 21 с выхода элемента 18 задержки (фиг,З),В момент т 1 с первого входа блока 8 управления поступает инвертированный импульс напряжения нулевого уровня на первый вход элемента И-НЕ 28 (фиг,З), на выходе которого с момента 11 формируется импульс напряжения единичного уровня, поступающий на первый вход элемента И 31. Так как в это время на втором входе последнего действует единичное напряжение с выхода элемента И 29, поступающее также нэ первый выход блока 8 управления (фиг.11, график 89), то на выходе элемента И 31 с момента О формируется импульс напряжения единичного уровня, поступающий через четвертый выход блока 8 управления (фиг.11, график 90, момент т) на второй управляющий вход блока 13 выборки-хранения, который выбирает поступающее на его первый информационный вход выходное напряжение гиперболического преобразователя 12.Напряжение с выхода блока 13 выборки-хранения, равное выбираемому, поступает также через блок 7 модуля на первый вход блока 11 масштаба и на первый вход компаратора 10, на втором входе которого действует напряжение опорного уровня Ооп с выхода источника 10 опорного напряжения (фиг.1),Так как напряжение, выбираемое блоком 13 выборки-хранения, а следовательно, и его выходное напряжение в момент т превышает по величине опорный уровень Ооп (фиг.11, график 91, момент 11), то с этого момента на выходе комйаратора 10 формируется напряжение единичного уровня (фиг.11, график 94, моменты т; 1тн), поступающее нэ первые входы элементов ИЛИ 33 и И 32 блока 8 управления (фиг,З) через его третий вход и нэ третий управляющий вход двухпозиционнога ключа 6, отчего последний переводится в противоположное рабочее состояние, при котором с момента 11 ега выход замыкается с его вторым информационным входом, подключая к выходной шине 14 устройства выходйаВУайряжейие Злака 11 масштаба (фиг,11; график 93, О(14), моменты тть определяемое выражениемО(14) = О(11) = Ксж(07 - Ооп) + Ооп, (28) где О(7) - величина выходного напряжения блока 7 модуля;О(оп) - величина выходного напряжения. источника 9 опорного напряженйя;Ксж - константа, выбираемая из условия К1 и определяемая величиной коэффици моменты ть),50 С момента времени т, окончания дейст 55 15 20 25 30 35 40 45 ента деления делителя 47 блока 11 мэсшта ба (фиг.5).При этом величина напрякения, поступающая с выхода блока 13 выборки хранения через блок 7 модуля на выходнуа шину 15, равнаО (111 - ОопО(15) =- О( 7)-- + Ооп, (29)сжПодача напряжения на выходную шину 14 через блок 11 масштаба позволяет в ус. павиях ограниченного динамического диапазона канала связи передавать в него с выходной шины 14 устройства смасштабираванные напряжения большой величины. формируемые при сбойной ситуации на выходе гиперболического преобразователя 12 (фиг.11, график 91) и выбираемые с его выхода блоком 13 выборки-хранения в моменты времени 11 1.С момента ь на выходе элемента И 31 блока 8 Формируется напряжение нулеоага уровня (фиг.11, график 90), отчего на выходе инвертара 34 (фиг.З) с этого момента времени формируется напряжение уровня логической единицы. поступающее на второй вход элемента И 32, отчега на ега выходе с момента 1 формируется напрякение единичного уровня, поступающее через пятый выход блока 8 управления (фиг,11, график 92, моменты тт,) на третий вход гиперболического преобразователя 12, с которого ано поступает на вход 5 раздельной установки в состояние логической единицы триггера 21 (фиг,2), подтверждая ега взведенное состояние, а следовательно, и сбро-шенное состояние запоминэюще 1.о устройства 1.6. Одновременно напряжение единичного уровня с третьего входа преобразователя 12 поступает через элемент ИЛИ 23 на второй управляющий вход генератора 17 гиперболических импульсов, который пад ега действием отслеживает с момента Ь нулевое напряжение на выходе запоминающего устройства 16, сформированное в результате ега предшествующего сброса. В результате выходное напряжение гиперболического преобразователя 12 с мамента Ь падает до нуля (фиг.11, график 91,вия импульса на втором упрэвляащем вхаде блока 13 выборки-хранения напряжение на ега выходе, а также на выходных шинах 15 и 14, остается неизменным ва времени24174974823, 8 момент времени Ь на второй управляющий вход блока 13 выборки-хранения приходит очередной управляющий импульс,При этом с момента тн блок 13 выборки-хранения выбирает с выхода гиперболическогопреобразователя 12 нулевое напряжение.которое с выхода блока 13 проходит черезблок 7 модуля на первый вход компаратора10. При этом с момента Ь на выходе компаратора 10 формируется напряжение "нулевого" уровня, поступающее на третийуправляющий вход двухпозиционного клю, ча 6 и натретий вход блока 8 уйравления. Врезультате:на выходе элемента И 32 блока8 управления формируется напряжениеуровня логического нуля, поступающее че:.рез пятый выход блока 8 управления на третий вход гиперболическогопреобразователя 12, отчего с момента ьснимаются условия взвода с триггера 21(таккак на его Я-входе раздельной установки всостояние логической единицы с момента тндействует нулевой уровень напряжения), аследовательно, и снимаются условия сбросазапоминающего устройства 16. Одновременно снимаются условийотслеживания генератором 17 гиперболических импульсоввыходного напряжения блока 16, так как навтором входе блока 17 с момента Ь дейст. вует нулевой уровень напряжения с выходаэлемента ИЛИ 23 (фиг,2),Под действием нулевого уровня напряжения нэ третьем входе двухпозиционногоключа 6, поступившего с выхода компараторэ 10 двухпозиционный ключ 6 переключается с момента тл впротивоположноеисходное состояние, при котором его выходскоммутирован с его первым информационным входом, При этом с момента тя выходная шина 14 соединяется с выходом блока13 выборки-хранения и его выходное нуле. вое напряжение с момента Ь поступает навыходную шину 14 (фиг,11, график 93, мо-.менты ттн) и одновременно через блок 7модуля на выходную шину 15 (фиг.11, график 95, моменты ть),Импульс напряжения, получаемый с выходной шины 14 в интервале времени тгь(фиг.11, график 93, моменты ъсь) и свыходной шины 15 (фиг,11, график 95, моленть; 1 1ь), позволяет однозначно выделять сбойную ситуацию и определятьмомент выхода устройства на режим изме-.рений как при подключении устройства кпитающей сети, так и во время работы.Таким образом, в момент Ь действияспада инвертированного импульса, поступившего на первый вход блока 8 управления(фиг,11 график 83, момент ья) устройствополностью восстанавливает свою работо 25 ливает свою работоспособность, Таким образом, способ обеспечивает .более высокую точность измерения абсо 30 35 Это приводит к повышению тОчности спосо ба как минимум в два раза по отношению кизвестному способу. Абсолютную погрешность йредлагаемого способа Ь можно определить через относительно приведенную погрешность д как45 50 55 Ьпротд(Яо+ Акл+ ар.уст.), (33)где Яо - величина смещения периферийныхдатчиков, выбираемая из условийЯо =Акл. + ару (34) 10 15 способность, что характеризуется сброшенным состоянием триггеров 35 и 24 блока 8 управления, и с момента йс действия фронта этого инвертированного импульса (фиг,11 график 83, момент 11) начинается цикл измерения деформаций лопаток. представленный на диаграммах напряжений (фиг.11, моменты е11). а также на диаграммах напряжений, изображенных на фиг,10 На диаграммах на фиг.12 отражена работа устройства при восстановлении его работоспособности после включения напряжения питания в момент 1 О, либо после случайного сбоя в работе при ситуации самопроизвольного взвода с момента ь, триггера 24 при сброшенном состоянии триггера 35. Работа устройства в этом случае аналогична описанной с небольшими отличиями, заключающимися в формировании выходного напряжения гиперболического преобразователя 12 с момента 1 о в области отрицательных значений. Кэк следует из диаграмм на фиг.12, устройство к моменту тн также автоматически восстэнавлютных деформаций лопаток рабочего колеса турбомашины, так как при одинаковой с известным способом относительной ошибке определения величины информационного временного интервала он не требует смещения периферийных датчиков на величину расстояния, равную сумме двух величин, первая из которых определена максимальной амплитудой колебаний конца лопатки, а вторая - максимальной амплитудой разброса исходных положений лопаток,Ьп.с. = д(Рая, +.эр.уст,), (32) где Ак - максимальная амплитуда колебаний коннов лопаток;ар.уст. - максимальная амплитуда разброса установки исходных положений лопаток)тогдапогрешность известного способа определится как10 20 40 45 проходящих под ними лопаток, преобразователь временного интервала, первый и второй формирователи импульсоо, входы котоРых подключены к выходам первого и второго импульсных датчиков, о т л и ч а ющ в е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно дополнительно содержит двухпозиционный ключ, блок модуля, блок управления, источник опорного напряжения, компаратор, блок масштаба, гиперболический : преобразователь, блок выборки-хранения, первую ивторую вь 1 ходную шины, выходы первого и второго формирователей импульсоо подключены соответственно к первому и второму входам блока управления, выход преобразователя временного интервала подключен к первому входу гиперболического преобразователя, выход которого подключен к первому входу блока выборки-хранения, выход которого подключен к первому входу двухпозиционного ключа и входу блока модуля, выход которого подключен к второй выходной шине и первым входам компэратора и блока масштаба, вторые входы которых подключены к выходу источника опорйого напряжения, выход блока масштаба подключен к второму входу двухпозиционого ключа, выход которого подключен к пероой выходной шине, выход компаратора подключен к третьим входам доухпозиционного ключа и блока управления, первый выход последнего подключен к первому и второму входам соответственно преобразователя временного интервала и гиперболического преобразователя, второй и третий выходы -к второму и третьему входам преобраеователя временного интервала, четвертый выход -к второму входу блока выборки-хранения, а пятый выход - к третьему входу гиперболического преобразователя,3, Устройство по п,2; о т л и ч а ю щ е ес я тем, что гиперболический преобразователь содержит запоминающее устройство,генератор гиперболических импульсов, элемент задержки, первь.й и второй инверторы,первый триггер. первый генератор логичеСкой единицы и первый элемент ИЛИ, пероый вход которого подключен к выходу 50 второго инвертора, первый вход запоминающего устройства подключен к выходу преобразователя временного интервала, второй - к выходу первого триггера, третий - к выходу первого инвертора, а выход - к первому входу генератора гиперболических импульсов, выход которого подключен к первому входу блока выборки-хранения, а второй вход - к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход которого и первый вход первого триггера подключены к пятому выходу блока управления, первый выход которого подключен к входам первого иноертора и элемента задержки, выход первого генератора логической единицы подключен к второму входу, первого триггера. выход элемента задержки подключен к входу второго инвертора и третьему входу первого триггера, четвертый вход которого подключен к выходу первого инвертора.4, Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок управления содержит второй триггер. второй генератор логической единицы, пероый, второй итретий элементы И-НЕ, первый, второй, третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, третий инвертор и третий триггер, первый вход которого подключен к выходу второго генератора логической единицы, первый вход третьего элемента И-НЕ подключен к выходу первого формирователя импульсов и второму входу третьего триггера, первый выход которого подключен к первым входам второго элемента И-НЕ и второго элемента И, первый вход второго триггера подключен к выходу второго генератора логической единицы, второй вход третьего элемента ИНЕ - к выходу второго формирователя импульсов и второму входу второго триггера, первый выход которого подкаочен к первому входу первого элемента И-НЕ и второму входу второго элемента И, а второй выход второго триггера подключен к второму входу второго элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого. элемента И-НЕ. второй вход которого подключен к второму выходу третьего триггера, выход компаратора подключен к первым входам четвертого элемента И и элемента ИЛИ, второй вход последнего подключен к выходу второго элемента И, а выход - к третьим входам .второго и третьего триггеров, выход третьего элемента И-НЕ подключен к первомувходу третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого эле-, мента И, авыход - к входу третьего инвертора, выход которого подключен к второму входу четвертого элемента И, выходы первого элемента И, первого элемента И-НЕ и второго. элемента И-НЕ подключены соответственно к первому, второму и третьему входам преобразователя временного интервала, выход третьего элементаИ подключен к второму входу блока выборки-хранения, выход четвертого элемента И подключен к третьему входу гиперболического преобразователя.5. Устройство по п,2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что преобраэбватель временного интервала содержит блок ключей, источник положительного опорного напряжения и интегратор, блок ключей вь 1 полнен в виде первого, второго, третьего и четвертого ключей, четвертого и пятого инверторов, выход источника положительного опорного напряжения через последовательно включенные первый и второй ключи и выход источника отрицательного опорного напряжения через последовательно включенные четвертый и третий ключи подключены к первому входу интегратора, второй вход которого подключен к первому вь 1 ходу блока управления, выход - к первому входу гиперболического преобразователя, второй выход блока управления подключен к второму входу четвертого ключа й входу пятого инвестора,выход которого подключен к второму входу второго ключа, третий выход блока управления подключен к второму "входу первого ключа и входу четвертого инвертора, выход 5 которого подключен к второму входу третьего ключа,6, Устройство по и 2, о т л и ч а ю щ е е. с я тем, что блок масштаба содержит сумма тор, делитель, айалоговый инвертор и второй сумматор, первый вход которого подключен к выходу блока модуля, выход - к входу делителя, а второй вход - к выходу аналогового инвертора, вход которого и 15 первый вход первого сумматора подключены к выходу источника опорного напряжения, второй вход первогосумматора подключен к выходу делителя, а его выход к второму входу двухпоэиционногоключа,17497483 4Изобретение относится к измеритель- ного ключа 6 и входу блока 7 модуля, выход ной технике и может быть использовано в которого подКлючен к второй выходной шитурбомашиностроении для бесконтактного не 15 и первым входам компаратора 10 и измерения деформации, индикации по- блока 11 масштаба, вторые входы которых вреждения или обрыва лопаток турбомаши подключены к выходу источника 9 опорного ны. напряжения, выход блока 11 масштаба - кЦель изобретения - повышение надеж- .второму входу двухпозиционного ключа 6,ности определения деформаций лопаток ра- выход которого подключен к первой выходбочего колеса турбомашины..ной шине 14, выход компаратора 10 - кНа фиг.1 представлена структурная схе третьим входам двухпозиционного ключа 6ма устройства для реализации способа; на и блока 8 управления, первый выходпоследфиг,2 - структурная схема гиперболическо- него - к первому и второму входам, соответ-.го преобразователя; на фиг.З - структурная ственно, преобразователя 3 временного схема блока управления; на фиг,4 - струк- . интервала и гиперболического преобраэотурная схема преобразователя временного 15 вателя 12. второй и третий выходы - к втоинтервала; на фиг.5 - структурная схема рому и третьему входам преобразователя 3 блока масштаба; на фиг.6 - вариантразме- временного интервала, четвертый выход - к щения импульсных датчиков устройства второму входу блока 13 выборки-хранения, при измерении изгиба лопаток; на фиг,7 - а пятый выход - , к третьему входу гипербовариант размещения импульсных датчиков 20 лического преобразователя 12.устройствапри измерении разношагйцы,ло- Гиперболический преобразователь 12 паток; на фиг.8 - временная диаграмма ра- (фиг,2) содержит запоминающее устройство боты гиперболического преобразователя; 16, генератор 17 гиперболических импульна фиг.9 - временная диаграмма работы сов, элемент 18 задержки, первый 19 и втоблока управления; на фиг,10 - временная 25 рой 20 инверторы, первый триггер 21, диаграмма работы устройства; на фиг.11 - первый генератор 22 логической единицы и : временная диаграмма раба гы устройства первый элемент ИЛИ 23, первый вход котопри автоматической отстройке при сбоях; рого подключен к выходу второго инвертора на фиг,12 - временная диаграмма работы 20, первый входзапоминающегоустройства устройства при автоматической отстройке 30 16 - к выходу преобразователя 3 временнопри текущей работе; на фиг.13, - график эа- го интервала, второй - к выходу первого висиМости методической погрешности из- триггера 21, третий - к выходу первого инмерения. вертора 19, а выход - к первому входу генеУстройстводля реализацииспособаоп- ратора 17 гиперболических импульсов,ределения деформаций лопаток рабочего 35 выход которого подключен к первому входу колеса турбомашины (фиг.1) содержит уста- блока 13 выборки-хранения, а второй входновленные на невращающихся частях тур- к выходу первого элемента ИЛИ 23, второй бомашины первый 1 и второй 2 импульсньче вход которого и первый вход первого тригдатчики расположенные против соответст- гера 21 подключены к пятому выходу блока ванно выходной и входной кромок перифе 8 управления, первый выход которого подрийного сечения проходящих под ними клеочен к входам первого инвертора 19 и ,лопаток, преобразователь 3 временного ин- элемента 18 задержки, выход первого гвнетервала, первый 4 и второй 5 формировате- ратора 22 логической единицы - к второму ли импульсов, входы которых подключены к. входу первого триггера 21, выход элементавыходам первого и второго импульсных дат 18 задержки - к входу второго инвертора 20чиков, двухпоэиционный клю е 6, блок 7 мо- и третьему входу первого триггера 21, четдуля, блок 8 управления, источник 9 вертьей вход которого подключен к,вьеходу опорного напряжения, компаратор 10, блок первого инвертора 19.11 масштаба. гиперболический преобразо- Блок 8 управления (фиг.З) содержит втователь 12, блок 13 выборки-хранения, пер рой триггер 24, второй генератор 25 логичевуео 14 и вторую 15 выходную шины. ской единицы, первый 26, второй 27 и выходы первого 4 и второго 5 формировате- третий 28 элементы И-НЕ, первый 29, втолей импульсов подключены соответственно рой 30, третий 31 и четвертый 32 элементы к первому и второму входам блока 8 управ- И, элемент ИЛИ 33, третий инвертор 34 и ления. выход преобразователя 3 временно третий триггер 35, первый вход которого го интервала - к первому входу подключен к выходу второго генератора 25 гиперболического преобразователя 12, вы- логической единицы, первый вход третьего ход которого подключен к первому входу элемента И-НЕ 28 - к второму входутретьблока 13 выборки-хранения, вьеход которого его триггера 35 и к выходу первого формиподключен к первому входу двухпоэицион- рователя 4 импульсов, первый выход1749748 орректор Л Редактор В. Данк к оизводствен Ю%. Заказ 2589 ВНИИПИ Го Составитель В. КолясникТехред М.Морген.гал Тираж Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 13035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1третьего триггера 35- к йервсейМ вххгодамн вто- первого ключга 40 и входу четвертого инверрого элемента И-НЕ 27 ивторогох элемейта тора 44, выход которого подключен к второИ ЗО, первый вход втоурпого трйггера 24 - к му входу третьего ключа 42,выходу генератора 26 логичгесконй единицы,Блок 11 масатаба(фиг.5) содержит первторой входтретьегоэлемег"йта И - НЕ 28-к 5 вый сумматор"46, делитель 47, аналоговыйвторому входу второго трггйггегра 24 й к выхо- :инвертор 48 и второй сумматор 49, первыйду формирователя 5 импульсов; первый вы-: . вход которого подключен" к выходу блока 7ход второго триггера 24 подключен к модуля, выход- к входугделителя 47, а втопервому входу первого элемента 26 И-НЕ и рой вход -к выходу аналогового инвервторому входу второго элсемента ИЗО, а вто тора 48, вход которого и первый входрой выход - к второму вхоудку второго эле- первого сумматора 46 подключены к выходу;мента И-НЕ 27, выход которого подключенисточника 9 опорного напряжения, второйк первому входу первого элемента И 29; вход первого сумматора 46 - к выходуделивторой вход которого по)лючпен к выходутеля 47,первого элемента И-НЕ 26, второй вход ко Формирователи 4 и 5 импульсов могутторого подключен к второму выходу третье- . быть выполнены, например, на триггерахго триггера 35, выход компаратора 10 - к .:Шмидта.первым входам четвертонгголнкэлкемтегнтатИ 32 и: г , В одйом из возмомсных вариантов исэлемента ИЛИ ЗЗ, второй вход последнего- полнения запоминающее устройство 16,к выходу второго элемента И 30, а выход-" к 20 входящете в гиперболический преобразоваретьим входам второго 24 и третьего 35 . тель 12, может быть выполнено, например,триггеров, выход третьего элемента И-НЕ аналоговым игмуоЖете содержать, например28 подключенкпервомувходутрегтьегоэглпе- (фиг.2), пятый и шестой ключи 50 и 51 имента И 31, второй вход которогоподскслю-:, конденсатор 52.чен к выходу первогто"элемента И 29,а 25 На фиг,8 представлена временная диаг, выход - к входу третьего инвертора 34, вы-: рамма работы гиперболического преобраход которого подключен квторому входу зователя 12, графики 53-60 представляютчетвертого элемента И 32, выходы первого" собой графики сигналов соответственно:элемента И 29, первого элементаИ-НЕ 26 иО вход 1 - на первом входе блока 12, Ор)второго элемента И-НЕ 27 соответственно 30 вход 2 - на втором входие; Ц 1 з)- на выходе"к первому, второму и третьему вхкоданм пре- блока 18; О(1 я) - на выходе блока 19; Ор 1)образователя 3 временного интервала, вы- выход - на выходе блока 21; Ц 16) - на выходеход третьего элементаИ 31 подключен к. блока 16; Орз) - на выходе блока 23: Цп)второму входу блока 13 выборки-хранения, выход - на выходеблока 17.выход четвертого элемента И 32 - к третье На фиг,9 представлена временная диагму входу гиперболического преобразовате-, рамма работы блока 8 управления, где граля 12, ."-:-.-. "-. - .: фики 61-70 представляют собой графикиПреобразователь 3 временного интвр-сигналов соответственно: О(в) 1 вход и Ощ 2вала (фиг.4) содержит блок 36 ключей, источп . вход - на первом и на втором входах блокахник 37 положительного опорного 40 8; Орб) прям.вык. - на прямом выходе блока.напряжения, источник 38 отрицательного 35; Ор 4) прием.вых. - на прямом выходеопорного напряжения и интегратор 39, блока 24; Оро) - на выходе блока 30; Ору) -блок 36 ключей выполнен в виде первого 40, на выходе блока 27: Ор) - на выходе блокавторого 41,третьего 42 и четвертого 43 клю; Ору) - на выходе блока 29; Орн) - начей, четвертого 44 и пятого 45 инверторов, 45 выходе блока 28; Оо 1) - на выходе блока 31.выход источника 37 положительного опор-- На фиг.10 представлена временная диного напряжения через последовательно . аграмма работы устройства, где графикивключенные первый 40 и второй 41 ключи и 71-82 представляют собой графики сигнавыход источника 38 отрицательйогос напря- лов соответственно; Ц 1) - датчика 1; Ор) -жения через йоследоваФльийо твКлузченные 50 датчика 2: Ощ - на выходе блока 4; Од - начетвертый 43 и третий 42 ключи подключены выходе блока 5; Ца) вых.З - на третьем вы.к первому входу интегратогра 39, второй ходе блока 8; Ов) вых.2 - на втором выходевход которого подключен к первому выходу блока 8; Од вых.1 - на первом выходе блока.блока 8 управления, вЫЮОд-кпервЬму вхо; Ов) вых,4- на четвертом выходе блока 8;ду гиперболического преобразователя 12, 55 Од - на выходе блока 3; Оа) - на выходевторой выходблока 8 управмленойг=кивторо-блока 12; Вщ - на выходе блока 14; Ор) -му входу четвертого ключа 43 и входу пятого . на выходе блока 15.. инвертора 45, выход которого подключен кНа фиг.11 представлена временная дивторому входу второго калача 41. третий вы- аграмма работы устройства при автоматичеход блока 8 управления - к второму входу ской отстроике при сбоях, где графики83-95 представляют собой графики сигналов соответственно: О(в) вход - на первомвходе 1 блока 8; О(в) 2 вход - на втором входеблока 8; О(з 5) прям.вых. - на прямом выходеблока 35; О(га) прям.вых. - на прямом выходе блока 24, О(в) вых.З - на третьем выходеблока 8; О(в) вых.2 - на втором выходе блока0; О(а) вых,1 - на первом выходе блока 8; О(в)вых.4 - на четвертом выходе блока 8; О(1 г)вых, - на выходе блока 12; О(в) вых.5 - . напятом выходе блока 8; О(1 а) - на выходеблока 14; О(1 о) вых, - навыходе блока 10;О(15) - на выходе блока 15.На фиг,12 представлена временная диаграмма работы устройства при автоматической отстройке при текущей работе, гдеграфики 96-108 представляют собой графи ки сигналов соответственно; О(1 в) 1 вход - напервом входе блока 8: О(в) 2 вход- на второмвходе блока 8; О(з 5) прям,вых. - на прямомвыходе блока 35, Ора) прям,вых. - на прямомвыходе блока 24; О(в) вых.3 - на третьемвыходе блока 8; О(в) вых.2 - : на втором выходе блока 8; О(8) вых,1 - на первом выходеблока 8; О(8) вых.4 - на четвертом выходеблока 8: О(1 г) вых, - на выходе блока 12; О(в)вых,5 - на пятом выходе блока 8, О(1 а) - навыходе блока 14, О(1 о) вых, - на выходе блока10, О(15) - на выходе блока 15,Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.В исходном состоянии сйналы- с датчиков 1 и 2 отсутствуют (Фиг,1, графики 71, 72,, момент 1т 1). При этом на первом - третьемвыходах блока 8 управления (фиг.1) установлены напряжения уровня логической единицы, а на пятом и четвертом выходах блока8 - ,напряжения уровня логического нуля(Фиг.11, графики 75-78). В результате преобразователь 3 временного интервала находится в сброшенном состояйии, которому, соответствует нулевой уровень напряженийна его выходе (фиг,10, график 79, моментыс с 1), На выходной шине 14 присутствуетлибо нулевой уровень напряжения (послевключения устройства), либо напряжение,характерйзующее предыдущий результатизмерения, на шине 15 - модуль напряжения, действующего на шине 14.С приходом сигналов с импульсных датчиков 1 и 2 ра входы формирователей 4 и 5импульсов на их выходах формируются прямоугольные импульсы напряжений нулевого уровня, моменты времени началадействия которых (фиг,10, графики 73, 74,моменты 11 и тз, 15 и се, с 11 и т 1 з.) определеныпорогами срабатывания пороговых элементов, например триггеров Шмидта Формирователей 4 и 5, а моменты времени окончаниядействия импульсов прямоугольной формы45 50 55 ние блока 3 изменяется во времени с момента 1 г согласно (фиг.10, график 19,моменты тг тИ)1 г +1О(зхтг = . -- Х (з(9 п(3) Ооп)с(т, (1)г/где т 1 - постоянная времени интегрирования интегратора 39 блока 3 (фиг,4);Оол - величина напряжения источника 38 опорного напряжения. входящего в блок 3;) = -1 - для случая действия на третьем и втором входах блока 3 напряжения уровня, соответственно, логического нуля и логической единицы.Если же импульс с выхода датчика 1 следует во времени позже импульса с датчика 2 импульсов, то на третьем и втором вы 8 8на выходах формирователей 4 и 5 (фиг.10, графики 73, 74, моменты 1 г и И, ч и 1 э, 11 г и 11 а) определены моментами перехода через ноль выходных напряжений импульсных датчиков 1 и 2, При этом на первом выходе блока 8 управления формируютсяимпульсы напряжений нулевого уровня; начало действия которых (фиг.10, график 77,моменты 1 г, 17, Ог.,) определено во времени10 моментом окончания каждого первого из двух импульсов, поступивших на первый ивторой входы блока 8 управления. Конец действия импульсов на первом выходе блока 8 управления (фиг.10, график 77, моменты та, Ю, т 1 а,) определен во времени моментомокончания каждого второго из двух выходныхимпульсов формирователей 4 и 5 им- пульсов.С первого выхода блока 8 управления20 импульсы напряжений поступают на первый вход преобразователя 3 временного интервала и на второй вход гиперболическогопреобразователя 12. вследствие этого в течение действия импульса снимаются усло 25 вия сброса блока 3 и с момента тг, р, т 1 гвыходное напряжение последнего изменяется по линейному закову, знак которогоопределяется уровнем напряжений, действующих с указанных моментов на втором и30 третьем входах преобразователя 3 временных интервалов,Если импульс с выхода импульсногодатчика 1 следует во времени раньше импульса с импульсного датчика 2 (фиг,10, гра-35 фики 71, 72), то на третьем и втором выходахблока 8 управления с момента сг до момента та действуют напряжения уровней, соответственно , логического нуля (фиг.10. график 75) и логической единицы (фиг,10,график 76). поступающие на третий и второй входы преобразователя 3 временного интервала, В результате выходное напряже10 1749748 О(4)3 )г 5 (6) где а и тгип- константы, определяемые свойствами преобразователя,К Л 10(4) 1= г 7= а -17 14Учитывая, что величи интервала в ме ходах блока 8 управления с момента 1 а до В зависимости от деформации очеред 114 действуют напряжеиияуровней, соответ- ной испытуемой лопатки первый во времениственно, логической единицы (фиг,10, гра- сигнал может поступить на соответствуюфик 75) и логического йуля (фиг.10, график щие формирователи импульсов кэк с датчи 76), и выходное напряженйепреобразовате ка 1, так и с датчика 2,ляЗвременногоинтервалэформируетсясо Так, в ответ на импульс напряжения,знаком, обратным указанному а выражении пришедший с момейта 1 б с выхсда датчика 1(1) (фиг.10, график 79, моменты 1 и 1112). (Фиг.10, график 73, моменты 116) на первыйС момента 12 началадействия на втором вход блока 8 управления, на четвертом вы(управляющем) входе гиперболического 10 ходе последнего с момента 15 формируетсяпреобразователя 12 импульса напряжения . импульс напряжения (фиг.10, график 78, моуровня логического нуля (фиг.10, график 77) менты 115) длительностьюгиперболическийпреобразователь 12 пере- Ь 11 -17 - 16, (7)водится в подготовительный режим," вкпю.- где 1 т - моментокойчания ймпульса,чающий в себя первоначальное введение в 15 который поступает на второй вход блока 13момент 12 нулевых условий в егО времязада- выборки-хранения,В течейие действия этоющиецепи(фиг,10,график 80)идальнейшее : го импульса блок 13 производит выборкуотслвживаниеаналоговбгойапфяжения, йб- напряжения, поступающего нэ его первыйступающего на первыйвход гиперболиче- вход с выхода преобразователя 12.ского и реобразова 1 еля свыхоАа 20 Выходное напряженйе блока 13 поступреобразователя 3 временногоййтервалайэет на вход блока 7 модуля и на первыйК моменту И выходное йэйряжеиие пре- (информационный) вхбд двухйозиционногообразователя 3 временного интервала оп-ключа 6. на третьем (управляющем) входеределится величиной . ., ;,;. которого действует напряжение уровня ло 4.: : 25 гического нуля, поступающее с выхода ком 0(з)0=4= . - .Х ( оп)41=К Й (2) паратора 10. При этомключ 6 находится вт 1 2первом рабочем состоянии, при котором егогде К - коэффициентпропорциональйости; ., выход скоммутирован с его первым входом,реда яем щ кэк, - . ;.в результате чеговыходное напряжениеК = оп; Л 1 = 14 - 12, (3) ЗО блока 13 поступает на шину 14 устройства,т;1С момента 1 т выходное нэйряжевие блоС момента 14 окончания действия им .: кэ 13 выборки-хранения, а следовательно, ипульса напряжения уровня логического ну .напряжение.на шине 14 устройства остэетля на первом выходе блока 8 управления ся до следующей выборки постоянным вавыходйое напряжение управляемого гейе 35 времени(фиг,10, график 81, моменты 117) иратора пилообразного напряжения сбрасы- пропорциональным деформации Л лопатвается до нулевого уровня (фиг,10, график79), а гиперболический преобразователь 12(,)- ,5) 1переводится в режим формирования его - , 4Л, (в)04) 1=7выходного напряжения (фиг,10, график 80,моменты 114).40 с методической погрешностью, не превышающей допустимой, что доказывается следуПри этом с момента 14 начала этого реющим.жима выходное напряжение преобразова-.Напряжение на выходе гиперболичетеля 12 остается постоянным во времени вского преобразователя 12 в момент времетечение интервала задеожки тэа и равнымр э а задео мди рави 45 ни 17 соответствует величинемаксимальному напряжению на первом(3 1 1 = 4образователя 12 в момент 14 (фиг,10, график ( 17 - 15 ) + тщ,80)После подстановки в полученное выраЦ(4)( ( ( / з ) 4 жение значен я (з)= м, оп реде е ногоС момента времени 15. определяемого вьРажением (2), и зна"ения момента времени 15, определенного выражением (5), вы 15-1 А+ 1 51 брав величину тгип согласноГзад,выходное напряжение гиперболического т д (10)преобразователя 12 изменяется по закону 55 "олУЛГлде С - коэффициейт пропорциою - временной интервал меом импульсов от входной и выхок лопатки, выражаемый как(18) альности, сду прихоодной крот 7 - м- . (12)Т,игде Т - период вращения колеса турбомашины;и - количество лопаток на венце колесатурбомашины,получимОИ) =ц -- а К и =ги, (13), Ь Ьт,Т Тгде щ - масштабный коэффициент, определяемый согласнов" аКи (14)Выбрав величину масштабного коэффициента ги равнойв-р;л Р, (15)где Р - внешний дйаметр лопаточного венцатурбоколеса:Л= 3,14 - кОнСтанта;р - коэффициент пропорциональности,получимО(4)1 с =т 7 =Са УГР-,иЛ 1, (16)ЬтТ.Таким образом, в блоке 13 выборски-хранения с момента т 7 Фиксируется величинанапряжения, пропорциональная деформации .Ь 1 лопатки венца турбоколеса, прошедшей под датчики 1 и 2 устройства,Величина методической погрешностиизсмеренйя деформации Ь 1 лопатки можетбыть определена следующим образом. Какизвестно, в эксплуатационном режиме каждая лопатка венца турбоколеса при деформации (изгибе, кручении и т,д.) совершаетодновременно также и вынужденные колебания с максимальными амплитудами, зависящими от ряда причин (от конструктивныхособенностей венца, от скорости вращениятурбоколеса, от неоднородностей воздушных потоков ит.д,),Если принять эа Ь 1 и Л 1+1 максимальные амплитуды колебаний одной и той жекромки соседних лопаток на венце и рассмотреть наихудший вариант. соотношенияфаз их колебаний, то измеренная предлага емым устРойством величина Ь 1 изм (выРа"женная через выходное напряжение О 4)г-т какЬизм" -О (4)с =17 (17)1Рхарактеризующая с допустимой погрешностью истинную величину Ь 1 ист деФормациилопатки, может быть представлена выражением(19)гл - период следования импульсов с датчика, расположенного над однопитными5 кромками лопаток венца, определяемый какТл - + (Т + о+1).и(20)где Й- время прохождения под датчикомодной из кромок 1-й исследуемой лопатки10 расстояния, равного максимальной амплитуде деформации этой кромки в направлении, совпадающем с направлением вектораокружной скорости этой лопатки,При этом15 Л 1 Т(21)где 6+1 - время прохождения под датчикомодноименной с названнойкромки (1+1)-й исследуемой лопатки расстояния, равного20 максимальной амплитуде деформации этойкромки в направлении, противоположномнаправлению вектора окружной скоростиэтой лопатки,Причемс:, вСд с71+1 =ТогдаЬ 12(23) Т Т ЛЛ 1и л Р,где ЛЛ = Ь 1+ Ь+1)После подстановки в выражение (18) для Йизм значений т и т 1, определенных выражениями (19) и (23). получимС Ь С Ь 1 Ы.с. = Р - - -- -Г 7 с.г 1и +ЬД 1л Ргде Шо = -- . - расстояние между корнями соседних 1- и (+1)-й лопаток.Так как истинная величина деформации лопатки с нулевой погрешностью характеризуется выражениемС Ьссиисс. - - ПГ - . (г 5 сото максимально возможная погрешность измерения предлагаемым устройством определится величиной 35 с Ь с Ьшо +ЖГ шо сизм -сйсиси и сй си СйШШо о ЗЗ ШоЬЬ о ШоГрафическаязависимостьЬЛУ =1( - щ - ) представлена на фиг.13;Работа одного из возможных примеров реализации преобразователя 3 временного интервала, изображенного на фиг.4, заключается в следующем.До момента 12 на первом - третьем входах блока 3 присутствуют напряжения уровня логической единицы (фиг.10, графики 77, 76, 75), При этом интегратор 39, блока 3 сброшен напряжением уровня логической единицы, действующим на его втором (управляющем) входе, отчего выходное напряжение интегратора 39 и блока 3 равно нулю. а напряжение на выходе блока 36 ключей отсутствует, так как ключи 41 и 42 разомкнуты (фиг,4),С момента 12 на первом и третьем входах преобразователя 3 временного интервала уровень напряжения изменяется с логической единицы налогический нуль (фиг,10, графики 77, 75). В результате с момента 12 кончаются условия сброса интегратора 39. Одновременно с момента 12 замыкается ключ 42 под действием напря.жения уровня логической единицы, посту. пившего с момента 12 на его второй (управляющий) вход с выхода инвертора 44, При этом через замкнутые ключи 43 и 42 напряжение источника 38 опорного напряжения поступает с момента 12 на первый (аналоговый) вход интегратора 39, выходное напряжение которого, а также и выходное напряжение блока 3 момента 12 изменяется по линейному закону и к момент времени 14 достигает наибольшей величины, пропорциональной величине интервала времени й=14 12С момента 14 йа первый и третий входы 1 и 3 преобразователя 3 временного интервала поступают напряжения уровня логической единицы, При этом интегратор 39 сбрасывается напряжением уровня логической единицы. поступившим на его второй вход.В случае, если на первом и Ьтором входах блока 8 управления импульсы с выходов формирователей 4 и 5 импульсов (фиг.1) .приходят во бремени (фиг.10, графики 73, 74, моменты О 1 1 114) в последовательности, обратной рассмотренной; то состояние логических сигналов на втором и третьем выходах блока 8 управления меняется на противопложное в течение текущего информационнОго временного интервала (фиг.10, графики.76, 75, моменты 1121114), В результате с момента 112 напряжение уровня логического нуля формируется на первом и втором входах блока 3 (фиг,10, графики 77,76). При этом ключ 41 замыкается и напряжение источника 37 опорного напряженияпоступает на первый вход интегратора 395 через замкнутые ключи 40 и 41. Так как полярность напряжения источника 37 опорного напряжения противоположнаполярности напряжения источника 38 опорного напряжения, то с момента 112 напряже 10 ние интегратора 39, а также и выходноенапряжение блока 3 отрицательно и изменяется по линейному закону (фиг.10, моменТЫ 1121114),Работа одного из возможных вариантов15 реализации гиперболического преобразователя 12, изображенного на фиг.2, заключается в следующем.До момента времени 12 на втором входегиперболического. преобразователя 12 при 20 сутствует напряжение единичного уровня(фиг.8, график 54), отчего на выходе элемента 18 задержки в это время также действуетнапряжение уровня логической единицы(фиг.8, график 55), а на выходе инвертора25 19 - напряжение нулевого уровня (фиг.8,график 56), При этом триггер 12 находитсяво взведенном состоянии, при котором наего неинвертирующем выходе сформировано напряжение единичного уровня (фиг.8,30 график 57, моменты 112), которое.поступа-.ет на второй управляющий, вход запоминающего устройства 16 и удерживает его всброшенном состоянии, которому соответствует отсутствие напряжения на выходе ус 35 тройства 16 (фиг. 8, график 58. моменты1 1 г), Одновременно напряжение на выходеинвертора 20 сформировано на уровне логи. ческого нуля и поступает на первый входэлемента ИЛИ 23, на втором входе которого40 действует нулевой уровень напряжения, поступающего через третий вход гиперболического преобразователя 12 с пятого выходаблока 8 управления (фиг.1), В результате навыходе элемента ИЛИ 23 сформировано на 45 пряжение уровня логического нуля (фиг,8,график 59. моменты 11). поступЪющее навторой вход генератора 17 гиперболическихимпульсов, отчего последний с моментапредыдущего запуска находится в состоя 50 нии формирования своего выходного гиперболического напряжения (фиг.8. график 60,моменты т1).В момент времени 12 на втором входегиперболического преобразователя 12 уро 55 вень напряжения изменяется с единичногона нулевой (фиг.8, график 54), отчего с момента 12 триггер 21 сбрасывается напряжением уровня логической единицы,поступившим на его четвертый (вход Ь) свыхода инвертора 19 (фиг.8, график 56, мо1749748 менты 112), В результате с момента 12 на неинвертирующем выходе триггера 21 формируется напряжение нулевого уровня, под действием которого кончаются условия сброса запоминающего устройства 16; и с момента 12 выходное напряжение последнего повторяет пилообразное напряжение, поступающее на его первый информационный вход через первый вход преобразователя 12 (фиг.8, график 53, моменты 112) с выхода преобразователя 3 временного интервала, так как ключ 50 блока 16 замкнут под действием напряжения единичного уровня, поступающего на его управляющий, вход через третий вход блока 16 с выхода логического инвертора 19 (фиг,8, график 56).Спустя интервал времени тзд,отсчитанный от момента 1 г смены уровня напря-. жения на втором входе преобразователя 12; а следооательно, и на входе элемента 18 задержки, на выходе последнего с момента 1 т = 12+ гъд формируется нулевой уровень напряжения, отчего на выходе инвертора 20 с момента 1 п формируется напряжение еди- ничного уровня, поступающее через элемейт ИЛИ.23 (фиг,В, график 59, моменты 11 П) на второй (управляющий) вход генератора 17 гиперболических импульсов. При этом с момента 1 П генератор 1.7 гиперболических импульсов переходит в режим отслежйвания выгходногонапряжения запбминающего устройства 16 (фиг,8, график 60, моменты 1 1 щ).В момент 14 уровень напряжения на втором"входе гиперболического преобразователя 12 изменяется с нулевого на единичный (фйг,8; график 54). Одновременно сбрасывается до нулевого урорня линей но изменяющееся напряжение на первом входе преобразователя 12 (фиг.8, график 53, момент 1 л), а слЕдОватЕльно, и напряжение . на первом входе запоминающего устройства 16,Так как с момента 14 на третьем входе запоминающего устройства 16 действует напряжение нулевого уровня с выхОда инвертора 19, то ключ 50 блока 16 размыкается, и выходное напряжение запоминающего устройства 16 и вь 1 ходное напряжение генератора 17 гиперболических импульсов с момента 14 остается неизменным (Фиг.8, графики 58, 60, моменты 1 л 1 15) до мОмента 15 ввода триггера 21 Фронтом сформированного напряжения единичного уровня, поступающего с момента Ь на третий вход С синхронизации триггера 21 с выхода элемента 18 задержки (фиг.8, график 55, момент 1" 15), При атом с момейта 15 на выходе 16инвертора 20, э следовательно, и на выходеэлемента ИЛИ 23 формируется напряжениенулевого уровня, в результате чего нулевымнапряжением, действующего на втором вхо 5 де генератора 17 гиперболических импульсов, последний с момента времени 15 = 14++ тзад, запускается, формируя на своем выходе функциональную (гиперболическую)зависимость, описываемую выражением(6),10 Работа одного из возможных вариантов .реализации блока 8 управления, изображенного на фиг.3, заключается в следующем.В момент времени, например, 116,15 предшествующий приходу импульсов напервый и второй входы блока 8, на этихвходах присутствуют напряжения уровнялогической единицы (фиг.9, графики 61, 62),отчего на выходе элемента 31 блока 8 управ 20 лений сформировано напряжение уровнялогического нуля (фиг.9, график 70). Приэтом триггеры 35 и 24 блока 8 находятся всброшенном состоянии, которому соответ.ствует нулевой уровень напряжения на их25 выходах (Фиг.9, графики 63, 64, моменты 1 .16). В результате на выходах элементов ИН Е 26 и 27, а также на выходе элемента И 29 .присутствуют напряжения высокого уровня(логической единицы) (Фиг.9, графики 67, 66,30 68), На выходе элемента И 32; а следовательно; и на пятомвыходе блока 8 управлениясформировано напряжение нулевого уровня, так как на его третьем входе присутствует нулевое напряжение. поступающее на35 первый вход элемента И 32.Работу блока 8 управления можно представить с начала любого цикла его текущейработы во времени, например с моментавремени 16,40 Вмоменты времени 1 б и 1 э соответственно, первого и второго входов блока 8 управления поступают импульсы напряженияуровня логического нуля на входы элементаИ-НЕ 28 и на С-,входы триггеров 35 и 24,45 соответственно (фиг.9, графики 61, 62), Причем первым во времени следует импульс спервого входа блока 8 управления.При этом на инверсном выходе элемента И-НЕ 28 последовательно во времени50 формируются два импульса уровня логической единицы (фиг,9, график 69), следующиесинхронно во времени с импульсами на первом и втором входах этого элемента. В ответ.на первый иэ названных импульсов, посту 55 пивший с выхода элемента И-НЕ 28 на первый вход элемента И 31, на выходепоследнего, а следовательно; и на четвертом выходе блока 8 Формируется с момента16 импульс напряжения уровня логическойединицы (Фиг.9, график 70), момент 17 окончания которого обусловлен моментом ст окончания первого импульса из двух, действующих на первом входе элемента И 31.В момент тт триггер 35 взводится фронтом инвертированного импульса, поступившего на его С-вход сийхрониэации, отчего на прямом выходе триггера 35 с момента о 7 формируется напряжение уровня логической единицы (фиг.9; график 63), поступающее на первые входы элемента И-НЕ 27 и элемента И 30, Так как на втором входе элемента И-НЕ 27 в это время действует напряжение уровня логической единицы, то с момента т 7 на инверсном выходе элемента 10 15 И 27 формируется напряжение нулевого уровня (фиг.9, график 66), поступающее на третий выход блока 8 и на первый вход эле- мента И 29, В результатейа выходе элемента И 29 формируется напряжение нулевого первый выход блока 8 управления,В момент тд.окончания инвертированного импульса на С-входе триггера 24(фиг,9, график 62) последний взводится фронтом 25 этого импульса, отчего на его прямом выходе с момента тд формируется напряжение уровня логической единйцы (фиг.9, график 64, момент тд, поступающее на первый вход элемента И-НЕ 26 и на второй вход элемента И 30), В результате в момент тд на выходе 30 элемента И 30 формируется импульс напряжения уровня логической единицы (фиг.9, график 65), который постуйает на второй входэлемента ИЛИ 33. При этом сформированный импульс напряжения уровня логической единицы с выхода элемента ИЛИ 33 воздействует в момент тд на входы Й триггеров 35 и 24, отчего последние сбрасываются и на их прямых выходах с момента 6 Формируются напряжения нулевого уровня (фиг.9 40 графики 63. 64). При этом на инверсном вйходе элемента И-НЕ 27 с момента тд формиДуется напряжение уровня логической единицы, поступающее на первый вход элемента И 29. Так как в зто время на втором входе последнего присутствует напряжение уровня логическом единицы с выхода элемента И - НЕ 26, то в результате на выходе элемента И 29 с момента тд формируется 45 высокий уровень напряжения (логической 50 единицы) (фиг.9, график 68), поступающий на первый выход блока 8 управления.В моменты времени 1 итз с второго и первого входов, соответствейно, блока 8 управления поступает новая парайнКертиро ванных импульсов напряжения уровня логической единицы (фиг.9, графики 62, 61). Причем первым во времени следует"ймпульс с второго входа блока 8, При этом работа блока 8 в основном"повторяется." уровня (фиг,9, график 68), поступающее на 20 Первый иэ названной пары следуюьцих во времени импульсов поступает в момент 111 на С-вход триггера 24 (фиг.9, график 62), При этом последний взводится в момент то фронтом этого инвертированного импульса, напряжение уровня логической единицы, сформированное с момента тц на его прямом выходе(фиг,9, график 64), поступает на первый вход элемейта И-НЕ 26 и второй вход элемента И 30.Так как на втором входе элемента И- НЕ 26 в это время действует напряжение уровня логической единицы, то с момента О 2 на инверсном выходе элемента И-НЕ 26 формируется напряжение уровня логического нуля (фиг.9, график 67), поступающее на второй вход блока 8 управления и на второй вход элемента И 29. В результате на выходе элемента И 29 с момента 02 формируется напряжение уровня логического нуля (фиг.9, график 68), поступающее на первый выход блока 8 управления.В момент ти окончания действия инвертированного импульса на С-входе триггера 35 последний взводится в момент 114 фронтом этого импульса. отчего на его прямом выходе с момента 64 формируется напряжение уровня логической единицы (фиг,9. график 63, моменти), поступающее на первые входы элемента И-НЕ 27 и элемента И 30, При этом в момент сд на выходе элемента И 30 формируется импульс напряжения уровня логической единицы, Сформированный на выходе элемента ИЛИ 33 импульс воздействует в момент ти на входы Р триггеров 35 и 24, отчего последние сбрасываются; и на их прямых выходах с момента ти формируется напряжение нулевого уровня (фиг,9, графйк 63, 64),Кроме измерения кручения лопаток(при котором оба импульсных датчика 1 и 2 выполняют функцию периферийных и размещены согласно фиг.1) предлагаемый способ и устройство для его осуществления могут применяться также и при измерении изгиба лопаток и их разношагицы.При измерении изгиба лопаток импульсный датчик 2 выполняет функцию периферийного и установлен над средней частью хорды периферийного сечения концевых кромок лопаток, а импульсный датчик 1 выполняет функцию корневого датчика, установлен под или над корневым и штифтами (либо напротив корневых рмсок) лопаток и расположен с датчй ком 2" в одной плоскости, перпендикулярной плоскости вращения колеса турбомашины и проходящей через центральную ось ее вала (фиг.6).При измерении разношагицы лопаток импульсные датчики 1 и 2 выполняют функ

Смотреть

Заявка

4739084, 21.09.1989

САМАРСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. АКАД. С. П. КОРОЛЕВА

ПОРЫНОВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ, МЕДНИКОВ ВАЛЕРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01M 15/00

Метки: деформаций, колеса, лопаток, рабочего, турбомашины

Опубликовано: 23.07.1992

Код ссылки

<a href="https://patents.su/21-1749748-sposob-opredeleniya-deformacijj-lopatok-rabochego-kolesa-turbomashiny-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ определения деформаций лопаток рабочего колеса турбомашины и устройство для его осуществления</a>

Похожие патенты