Устройство для определения частот резонансных колебаний вращающегося вала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 26 Д 40 01 Н 13/ АНИЕ ИЗОБРЕТЕН чук, В.Я.Красюк .Я.Попов, В.БС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Харьковский филиал Центрального конструкторского бюро Союзэнергоремонта(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТ РЕЗОНАНСНЫХ КОЛЕБАНИЙ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА(57) Изобретение относится к измерительной технике, Оно является усовершенствованием известного устройства по а.с.,Р 1101686. Целью изобретения является повышение точностиопределения критической частоты вращения вала за счет коррекции динамической погрешности измерений, вносимой преобразователем частота - код.Сигнал с датчика 1 вибрации поступает на вход частотного детектора 2,выделяющего составляющую вибрацииротора оборотной частоты. Этот сигнал преобразуется аналого-цифровымпреобразователем 5 в код и поступаетна индикатор 4 резонанса. Частотный детектор 2 управляется сигналом сдатчика 3 оборотов, обеспечивая егоперестройку синхронно с изменениемчастоты вращения исследуемого ротора.Сигнал с датчика 3 оборотов поступает также на преобразователь б частота - код, выход которого соединен сблоком 11 управления и индикатором4 резонанса. На схеме 8 сравненияпроизводится сравнение кодов с аналого-цифрового преобразователя 5 ибуферного регистра 7, при зтом соответствующие коды представляют собойтекущее значение вибрации и измеренное на предыдущем такте. Работа буферного регистра 7 или схемы 8 сравнения тактируется блоком 11 управления. В момент прохождения максимумачастотной характеристики индикатор4 резонанса фиксирует критическую частоту вращения и амплитуду вибрацииротора, Достижение максимума фиксируется схемой И 10 по сигналам триггера 9 и схемы 8 сравнения кодов, Одновременно индикатор 13 коррекцииФиксирует число оборотов, на котороенеобходимо скорректировать показанияиндикатора 4 резонанса. Источникоминформации для индикатора 13 коррекцииявляется динамический корректор 12,связанный с выходом преобразователячастота - код. 1 ил.13158Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано преимущественно в теплоэнергетике для определения частот резонансных колебаний вращающегося вала,5 например критической частоты вращения ротора турбомашины и является усовершенствованием известного устройства по авт,св. Р 1101686.Целью изобретения является павы шение точности определения критической частоты вращения вала за счет коррекции динамической погрешности измерений, вносимой преобразователем частота - код. 15 На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит размещаемый на контролируемом валу (не изображен) 20 датчик 1 вибрации, подключенный к нему частотный детектор 2, датчик 3 оборотов, подключенный к управляющему входу детектора 2, цифровой индикатор 4 резонанса, аналого-цифровой 25 преобразователь 5, включенный между выходом частотного детектораи первым входом индикатора 4 резонанса, преобразователь 6 частота - кодвключенный между датчиком 3 оборотов и З 0 вторым входом индикатора 4, подключенные параллельно к выходу аналого-цифрового преобразователя 5 гальванически связанные буферный регистр 7 и схему 8 сравнения кодов, подключенный к последней триггер 9, соединенную с ним схему И 10, второй вход которой подключен к третьему выходу схемы 8 сравнения, а выход - к входу индикатора 4 резонанса, блок 11 управления, подключенный раздельными выходами к входам буферного регистра 7 и схемы 8 сравнения кодов, а входом - к выходу преобразователя 6 частота - код, Выход последнего соеди нен с динамическим корректором 12, выход которого соединен с информационным входом индикатора 13 коррекции, управляющий вход которого соединен с выходом схемы И 10.50Устройство работает следующим образом.Полигармонический сигнал с выхода датчика 1 вибрации поступает на первый вход частотного детектора 2, которьп выделяет составляющую вибрации ротора оборотной частоты. Этот сигнал преобразуется аналого-цифровым преобразователем 5 в цифровой код, 26 Тактовые импульсы ТИ 1 формируются блоком 1,1 управления по значению кода текущей частоты И, вращения. Интервал между импульсами ТИ 1 является величиной переменной и зависит от темпа набора оборотов турбомашиной, т,е. определяется длительностью интервала времени, за который приращение частоты вращения составит заранее заданную (фиксированную) величину дщ.Тактовые импульсы ТИ 2 формируются блоком 11 управления по заднему франту импульсов ТИ 1.В зависимости от значения кодов на входах схемы 8 сравнения на выходах последней формируется одно из ус- ловий ААи а ЬиААо)а Ь ) у= А. +Ь значение вибрации в момент достижения ротором частоты вращения Юзначение вибрации в момент достижения ротором частоты вращения (Ф;аЬоХ),Ы; аЬоэ который поступает на один из входовцифрового индикатора 4 резонанса.Сигнал с выхода датчика 3 оборотов поступает на второй (управляющий) входчастотного детектора 2, обеспечиваяего перестройку синхронно с изменением частоты вращения, а также на входпреобразователя 6 частота - код,сигнал с которого подается на блок 11управления и индикатор 4 резонанса.Цифровой код с выхода аналого-цифрового преобразователя 5 поступает навход буферного регистра 7 и на одиниз входов схемы 8 сравнения кодов,На второй вход схемы 8 подается кодс выхода буферного регистра 7. Работа буферного регистра 7 и схемы 8сравнения тактируется блоком 11 управления. По тактовому импульсу ТЮпроизводится сравнение кода текущего значения вибрации, поступившегона схему 8 сравнения с выхода аналого-цифрового преобразователя 5, с кодом, характеризующимся в буферномрегистре 7. Тактовым импульсом ТИ 2обеспечивается запись кода текущегозначения вибрации в буферный регистр 7,Х;2 Составитель Ю.ПетраковскийРедактор О,Юрковецкая Техред Н, Глущенко Корректор М.Шароши Заказ 2677 Тираж 499 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4 3 131 ЗаЛнализ условий осуществляется логической схемой И 10. При достижении равенства А. , = Л+д, при условии, что в предыдущем цикле измерения выполнялось условие А о; ( Л о; +лсо которое запоминается триггером 9,схема И 10 разрешает срабатывание индикатора 4, который фиксирует частоту вращения в момент прохождения максимума частотной характеристики, т.е. критическую частоту вращения, а также амплитуду вибрации ротора,соответствующую данной критической скорости.При снижении числа оборотов тур бомашины нйже минимума частотной характеристики частота вращения не индицируется, так как условие Л ю; ( А,о, +,д не выполняется.Одновременно цифровой индикатор 20 13 коррекции фиксирует число оборотов, на которое необходимо скорректировать показания цифрового индикатора 4 резонанса, и знак коррекции. При разгоне турбомашины знак коррек ции + , при тор ложенииДинамический корректор работает следующим образом. На вход динамического корректора 12 с преобразователя 6 частота - код поступает код И; текущей частоты о;, вращения, который меняется через равные промежутки времени Т (время квантования преКобразователя 6 частота - код). Как всякий интегратор, преобразователь 6;.выдает код И; усредненного за время Т значения текущей частоты вра 26 4щения Ы, . Этот код отличается отистинного кода, соответствующегомгновенному значению ш; в моментокончания времени Т, на величину где И; - последнее значение кодачастоты вращения;М- предыдущее значение кодачастоты вращения;ЛИ - половина приращения значения кода, которое пропорционально темпу набора(снижения) оборотов. Поэтому динамический корректор осуществляет определение величины ДЯ как половину разности двух соседних значений кодов частот вращения с соответствующим знаком. Формула изобретения Устройство для определения частот резонансных колебаний вращающегося вала по авт.св. У 1101686, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения критической частоты вращения вала, оно снабжено динамическим корректором, входом подключенным к выходу преобразователя частота - код, и индикатором коррекции, информационный вход которого соединен с выходом динамического корректора, а управляющий вход - с выходом схемы И.