Способ контроля струнных измерительных преобразователей

(51)5 6 01 В 35/00 ТЕН П К АВТ он дро ота бе ат 1983 Опреденала тетей) ьной особнозвестия 203, Л. ср он ем, что пе 1 но часто- затухэмия го преоб- чувствикачению1 указанГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Марчук А. Н.Статическая рабтонных плотин. М.: Энергоатомиздс. 9 - 13,Ковальская 3. Е., Урахчин В. П,ление характеристик выходного сиглеметрической контрольно-измериаппаратуры для оценки ее работоспсти в процессе эксплуатации, - ИВНИИГ, Сб, научн. трудов, вып.1987, с. 88 - 91. Изобретение относится к техническому диагностированию систем телеметрического контроля, построенных на струнных измерительных преобразователях.Известен способ контроля струнных измерительных преобразователей, установленных в сооружение для постоянного контроля, основанный на периодическом определении наличия сигналов на их выходах, а по отсутствию сигналов устанавливаютсл отказы преобразователей,Недостатком этого способа является низкая достоверность контроля.Наиболее близким к изобретению является способ контроля струнных измерительных преобразователей, основанный на периодическом измерении частоты выходного сигнала, сравнении результатов измерений и определении по результатам(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТРУННЫХ ИЗ МЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение может быть использовано для диагностики систем телеметрического контроля, построенных нэ базе струнных измерительных преобразователей, Способ включает периодическое измерение частоты и логарифмического декремента затухания выходного сигнала струнного измерительного преобразователя, По значению суммы относительных приращений указанных параметров по сравнению с их начальными значениями судят об изменении массы чувствительного элемента преобразователя, что позволяет повысить достоверность контроля. авнения нарушений нормального функциирования преобразователей.Недостатком этого способа является изкал достоверность контроля, не позвояющая выявлять преобразователи с искажениями измерительной информации.Целью изобретения является повышеие достоверности контроля струнных изерительных преобразователей за счет бнаружения изменений массы их чувствиельных элементов. Укаэанная цель дост 1.гается т риодически измеряют одновреме ту и логарифмический декремент выходного сигнала измерительно разователя, а об изменении масс тельного элемента судят по з суммы относительных приращеминых параметров по сравнению с их начальными значениями,В предлагаемом способе новым является одновременное измерение частоты и логарифмического декремента затуханиясигнала струнного измерительного преобразователя и определение изменений массычувствительного элемента преобразователяпо значению суммы относительных приращений укаэанных параметров по сравнению сих начальными значениями, .Изменение массы чувствительного элемента преобразователя является признакомнарушения его нормального функционирования, при котором происходит искажение измерительной информации на выходепреобразователя,Основной причиной изменения массычувствительного элемента струнного измерительного преобразователя при его длительной эксплуатации в сооруженииявляется попадание влаги во внутреннююполость преобразователя вследствие нарушения ее герметичности. Развитие процесса коррозии металла чувствительногоэлемента приводит к увеличению его полной массы, т. к. масса продуктов коррозиина 40 - 60 больше массы вступившего вреакцию металла.Масса чувствительного элемента входит в уравнение частоты его колебаний, поэтому изменение массы приво 4 итискажениям измерительной информации навыходе преобразователя. Такой преобразователь длительное время сохраняет своюработоспособность, известные способы непозволяют выявлять искажения информации, обусловленные изменением частотычувствительного элемента.Предлагаемый способ контроля струнных преобразователей позволяет повыситьдостоверность контроля,т.к.определяемаяпо результатам измерений сумма относительных приращений частоты и логарифмического декремента затухания относительно ихначальных значений характеризует изменение массы чувствительного элемента и реобразователя,Сущность изобретения поясняется следующими математическими выкладками.Информативным параметром струнного преобразователя является частота выходного сигнала 1, которая соответствуетчастоте свободных колебаний чувствительного элемента и определяется характеристиками чувствительного элемента: 2 1 глгде Е - сила натяжения,е - масса,- длина чувствительного элемента,Логарифмический декремент затухания5 колебаний связан с характеристиками чувствительного элемента соотношением:О= - (2)2 лп 1 Егде с - постоянная демпфирования.В процессе нормального функционирования струнного преобразователя под воздействием физического параметра могутизменяться лишь характеристики Е и 1, и, какследствие, параметры выходного сигнала 1и О, при условии стабильной массы струныП.После представления выражений (1) и(2) в частных производных и последующихпреобразований получим: 2 Ьщ То Оо по(3) 25 где Ь=Х - 1,ЬО=Я - О,0 и О 0 - начальные значения частоты илогарифмического декремента затухания.1 и Я - текущие значения тех же парамеТрвНормальное функционирование струнного измерительного преобразователяобеспечивается при условии Ь в = О, приэтом выражение (3) приобретает вид(4)Использование предлагаемого способапозволяет также повысить оперативностьконтроля струнных измерительных преобразователей, установленных в сооружение,вплоть до полной автоматизации этого процесса.Эффективность способа была подтверждена измерениями на струнных измерительных преобразователях, которыепроводились как при стабильной массе чувствительного элемента, так и при ее увеличении.При стабильной массе чувствительногоэлемента и относительных изменениях час.тоты выходного сигнала от О до 350 , обеспечиваемых изменением воздействующегофизического параметра, получены соответствующие по величине и обратные по знакуотносительные изменения логарифмического декремента затухания, что подтверждаетвыполнение условия (4),При постоянном значении физическогопараметра на входе преобразователя и о1775695 Формул а и зоб ретен ияСпособ контроля струнных измерительных преобразователей, установленных в сооружение, включающий периодическое измерение частоты выходного сигнала измерительного преобразователя и сравнеСоставитель Г.СахаровТехред М.Моргентал . Корректор З.Салко Редактор Т,Иванова Заказ 4033 Тираж Подписное ВНИИПИ Государс 1 венного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Произволсие ии 1 деьгий комбинат "Патент", г, Ужгород, ул Геарина. 101 носительных изменениях массы его чувствительного элемента от О до 12 сумма оносительных приращений частоты и логарифмического декремента затухания соста-. вила соответственно от 0 до Б, что подтверждает выполнение условия (3). ние результатов измерений, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет обнаружения измерений массы чувстви 1 ельн го эле мента преобразователя, периодическиизмеряют одновременно частоту и логарифмический декремент затухания выходного сигнала измерительного преобразователя, а об изменении массы чувствительного эле мента преобразователя судят по значениюсуммы относительных приращений укаэанных параметров по сравнению с их начальными значениями.