Устройство для виброакустической диагностики роторных машин

(19) ( 1) 51)э 6 01 Н 17/00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТ ЧЕ- МАтра и измерияющии канал, едовательноового детекторатора, блока частоты.нической сути ется устройстагностики роизмерителььзовано для ческого соетение относится к ке и может быть испол ного контроля техни оторных машин.тно устройство для в агностики роторных е измерительны нный в виде после ых вибропреобразов Изобр ной техни безразбо стояния р. Извес ческой ди держа щ выполне включенн иброакустимашин, сой канал, довательноателей, соГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГ)О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР М 1057790, кл. О 01 М 7/00, 1983.Авторское свидетельство СССР М 1188559, кл. 6 01 М 7/00, 1985.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОАКУСТИ СКОЙ ДИАГНОСТИКИ РОТОРНЫХ ШИН(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для безразборного контроля технического состояния роторных машин. Цель изобретения - повышение информативности диагностики путем представления параметра вибрации в виде модуля и фазы вектора колебаний, Устройство содержит первичный вибропреобразователь 1, снабженный согласующим устройством 2 и фильтром сигнала 3, с вало)л объекта контроля связан генератор единичных синхроимпульсов 4, выдающий по одному импульсу на каждый оборот вала. Операционный усилитель 12 с ВС-цепями образует интегратор 14, выход которого соединен со входом управлениячастотой следования импульсов перенастраиваемого генератора ПГ 15. Выход ПГ 15 через пересчетное устройство ПУ 16 соединен со вторым входом триггера Тг 6, ПУ 16 имеет выходы на формирователь стробирующих импульсов ФСИ 17, парных импульсов на блок логического управления БЛУ 18, выход которого соединен со счетным входом распределителя тактовых импульсов РТИ 19 блока синхронного детектирования БСД 20. Выход блока БСД 20 представлен анализатором составляющих вибросигнала АС 21 по осям прямоугольной системы координат. синхронизированной с вращением вала объекта. Выход соединен с амплитудным детектором АД 22 модуля вектора вибрации, соединенным с показывающим прибором 23, а также с выпрямителем симметричных напряжений ВСН 24, выход которого и выход АС 21 подключены на вход формирователя управляющих сигналов ФУС 25, выход которого соединен со входом БЛУ 18. Получаемый время-импульсный сигнал путем заполнения его импульсами ПГ 15 преобразуется в ЦИ 33 в информационный сигнал фазы вектора первой гармоники вибросигнала. Применение устройства позволяет распознавать дефекты на ранних стадиях их развития и предотвратить возможность возникновения аварийных ситуаций, 1 з,п. Ф-лы, 3 ил,гласующего устроиства, филь тельного устройства, управл выполненный в виде посл включенных генератора, фаз ра, перестраиваемого гене сравнения и блока индикацииНаиболее близким по тех и достигаемому эффекту явля во для виброакустической ди10 20 25 30 35 50 55 торных машин содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, согласующий блок, смеситель, фильтр, опорный генератор, фазовый детектор, перенастраиваемый генератор, делитель частоты, блок сравнения частот, блок индикации и два формирователя импульсов, а также триггер, Д-вход которого подключен к выходу первого формирователя, С-вход - к выходу второго формирователя, а выход подключен к второму входу блока сравнен и я ч э с тот.Недостатком этого устройства является отсутствие информации о фазовом угле вектора вибрации (колебаний обьекта контроля), что не дает возможности определить стабильность направления развития дефекта.Цель изобретения - повышение информативности диагностики путем определения фазы вектора колебаний. Это дает возможность следить за процессом развития дефекта во вращающихся элементах роторных машин в системе координат, синхронно связанной с вращением вала машины, по параметрам фазы и модуля вектора вибрации, что позволяет своевременно принимать решения с необходимости ремонта и исключения аварийных ситуаций,Цель достигается тем, что устройство для виброакустической диагностики содержит последовательно соединенные вибропреобразователь, согласующее устройство и фильтр, последовательно соединенные датчик синхроимпульсов, согласующее устройство и формирователь импульсов, последовательно соединенные перестраиваемый генератор импульсов и блок пересчета, распределитель тактовых импульсов и блок синхронного детектирования вибросигнала с анализатором его ортогональных составляющих, При этом оно снабжено последовательно соединенными индикатором, амплитудным детектором модуля вектора вибрации, выпрямителем симметричного напряжения, формирователем управляющих сигналов и блоком логического управления, В другой цепи управления частотой перестраиваемого генератора последовательно соединены триггер и интегратор, фазовый анализатор с цифровым индикатором, формирователь стробирующих импульсов и анализатор составляющих вибросигнала, И-вход триггера соединен с выходом формирователя импульсов, его Я- вход - с выходом блока пересчета, второй выход которого соединен с формирователем стробирующих импульсов, а третий и четвертый выходы - со входами блока логического управления, с третьим входом которого соединен выход формирователя стробирующих импульсов, четвертый вход - с выходом формирователя управляющих сигналов, а выход - со входом распределителя тактовых импульсов,Четыре выхода распределителя тактовых импульсов соединены со входами блока синхронного детектирования. Пятый сигнальный вход блока синхронного детектирования соединен с выходом фильтра вибросигнала, а выход - со входом анализатора составляющих вибросигнала, выходы Хи У которого соединены соответственно совходами выпрямителя симметричных напряжений и формирователя управляющих сигналов, Выход перестраиваемого генератора соединен с первым входом фазовогоанализатора. со вторым входом которого соединен второй выход формирователя импульсов синхронизации, Выход фазового анализатора соединен со входом цифрового индикатора, а третий вход фазового анализатора - с пятым выходом распределителя тактовых импульсов.Кроме этого, с целью умножения. частоты следования импульсов синхронизации вМ раэ в перестраиваемом генераторе, интегратор выполнен в виде операционногО усилителя с двумя интегрирующими ВС-цепями, соединяющими два охода усилителя с двумя выходами триггера, и в ЯС-цепи обратной связи по инвертирующему входу последовательно с конденсатором включен резистор, стабилизирующий переходныйпроцесс автоматического регулирования частоты генератора.На фиг.1 приведена структурная схемаустройства; на фиг,2 - принципиальная схема формирователя управляющих сигналов. соединенного с блоком логического управления; на фиг.3 - векторная диаграмма,поясняющая принцип определения параметров вектора Ч:= Чу вибрации.На объекте контроля установлен первичный вибропреобразователь 1 - датчик вибрации (ДВ), снабженный согласующим устройством (СУ) 2 и фильтром сигнала (ФС) 3, настроенным по полосу пропускания всехчастот, необходимых для анализа технического состояния обьекта. С валом объектасвязан генератор синхроимпульсов - датчик синхроимпульсов (ДС), выдающий по одному импульсу на каждый оборот вала,снабженный согласующим устройством(СУ) 5 и формирователем импульсов синхрониэации (ФИ) 6. Марка, расположенная на валу объекта, с которой связан ДС, является началом отсчета угловых координат вектора вибрации, Триггер (Тг) 7 посредст, Васильева Редак Заказ 3251 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент" город, ул,Г а. 1