Анализатор вибраций вращающихсядеталей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ (11)838401 Союз Соаетскик Социапистичееиик Республик(51) М ( 3 6 01 Н 1/08 с присоединением заявки Нов Государственный омитет СССР ло делам изобретений н открытийДата опубликования описания 15.06 В 1(54) АНАЛИЗАТОР ВИБРАЦИЙ ВРАЦАЮЩИХСЯ ДЕТАЛЕЙ Изобретение относится к измеритель ной технике .и может быть использовано для виброакустической диагностики: деталей и узлов силовых установок.Наиболее близким к изобретению является анализатор вибрации вращающихся деталей, содержащий генератор переноса частоты, датчики вибраций и оборотов и две цепи, подключенные к датчикам вибраций и оборотов соответственно, первая из Которых включает последовательно соединенные блок измерения и блок регистрации, вторая включает последовательно соединенные формирователь, первый делитель, парал-"5 лельно соединенные по входам частотный преобразователь и фазовый детектор, сумматор, управляемый генератор, смеситель частот, вторым входом подключенный к генератору переноса час 20 тоты, фильтр, второй и третий делите- ли, выход одного из которых подключен ко второму входу фазового детектора, а второй вход блока измерения соединен с выходом управляемого генератора 11.Недостатками данного анализатора являются его невысокая точность измерения и недостаточное быстродействие, вследствие инерционности широкополос- З 0 ной и узкополосной ветвей управленияи срывов слежения за спектральнымисоставляющими.Цель изобретения - повышение точности и скорости измерений,Указанная цель достигается тем,чтоанализатор снабжен последовательно соединенными временным преобразователем и блоком сравнения, двумя измерителями периода, запараллеленнымипо входам и соединенными с выходомпервого делителя, а выходами - с первым и третьим входами блока сравнения,синхронизатором, выходами подключенным ко вторым входам измерителей периода и блока сравнения, а выход временного преобразователя подключен ковходу суматора.На чертеже представлена блок-схема анализатора вибраций вращающихсядеталей.Анализатор содержит генератор 1перекоса частоты., датчики 2 и 3 вибраций и оборотов и две цепи, подключенные к датчикам 2 и 3 вибраций иоборотов соответственно, первая иэкоторых включает последовательно соединенные блок 4 измерения и блок 5регистрации, вторая включает последовательно соединенные формирователь6, первый делитель 7, параллельно соединенные по входам частотный преобразователь 8 и фазовый детектор 9, сумматор 10, управляемый генератор 11, смеситель 12 частот, вторым входом подключенный к генератору 1 переноса частоты, фильтр 13, второй и третий делители 14 и 15, выход одного иэ которых подключен.ко второму входу фазового детектора 9, а второй вход блока 4. измерения соединен с выходом управляемого генератора 11. Анализатор снабжен последовательно соединенными временным преобразователем 16 и блоком 17 сравнения, двумя измерителями 18 и 19 периода, запараллеленными по входам и соединенны 5 ми с выходом первого делителя 7, а выходами - с первым и третьим входами блока 17 сравнения, синхронизатором 20, выходами подключен ко вторым входам измерителей 18 и 19 20 периодов и блока 17 сравнения, а выход временного преобразователя 16 подключен ко входу сумматора 10.Анализатор работает следующимобразом. 25Сигнал с частотой Г с датчика 2 вибраций подается на первый вход блока 4 измерения, на второй вход которого приходит сигнал с частотой:"Г+Гоч30 где Г - частота вращения ротора;Г - промежуточная частотай - 1, 2, 3 - номер исследуемой гармоники. 0Обработанный в блоке 4 измерения сигнал поступает на блок 5 регистрации, Частота сигнала, поступающего на второй вход блока 4 измерения, синхронно перестраивается с частотой опорного сигнала Го, который Формируется датчиком 3 оборотов. Опорный 40 сигнал формируется в формирователе 6 и преобразуется во второй цепи. В первом делителе 7 этот сигнал преобразуется в сигнал с частотой ,45где И - коэффициент деления первого делителя 7, и поступает через частотный преобразователь 8 на вход сумматора 10Частотный преобразователь 8 входит в состав широкополосной ветви управления (не обозначена) и осуществляет грубую перестройку частоты управляемого генератора 11 во всем диапазоне частот слежения. С выхода фазового детектора 9, 55 входящего в состав узкополосной ветви управления. (не обозначена) синтезируют ррторную частоту с точностью до Фазы. На.другой вход фазового детектора 9 поступает сигнал синтезированной роторной частоты Г который по частоте делится в делителях 14 и 15 в йраэ, где К - коэффициент деления в делителях 14 и 15 а затем поступает на вход сумУФ матора 10. Сигнал с частотой Гс путем переноса, частоты ИГ +Гформируется управляемым генераторомпч11 в область частот, пропускаемых Фильтром 13 с помощью генератора .1 переноса частоты, настроенную на частоту Гпч, Таким образом, на входы Фазового детектора 9 поступают сигналы с частотами - и -"- При раГо ГКМ КМвенстве частот выполняется условиесинхронизации и слежения:Го Гсм.КН фчто позволяет синтезировать роторнуючастотуГрГоИгде И - коэффициент деления.Выбором коэффициентов деления К и М можно компенсировать редукцию в приводе датчика 3 оборотов, а с йомощью коэффициента деления М блок 4 измерения настраивается на гармонику или субгармонику роторной частоты.Частотный преобразователь 8 осуо ществляет перестройку управляемого генератора в нестационарных режимах работы двигателя, Измерители 18 и 19 периода измеряют в течение двух одинаковых интервалов времени период следования импульсовБлок 17 сравГонения определяет изменение периода сигнала с опорной частотой, а временной преобразователь 16 Формирует сиг" нал, поступающий на сумматор 10 и затем на вход управляемого генератора 11, вызывая ускоренную перестройку частоты генерации ЙГ +Гщ Синхронизатор 20 обеспечивает синхронную работу измерителей 18 и 19 периода и сумматора 10.Основным преимуществом изобретения является ускорение и повышение точности измерений за счет повьиаения устойчивости работы анализатора в переходных режимах.формула изобретенияАнализатор вибраций вращающихся деталей, содержащий генератор переноса частоты, датчики вибраций и оборотов и две цепи, подключенные к датчикам вибраций и оборотов соответственно, первая из которых включает последовательно соединенные блок измере-, ния и блок регистрации, втОрая внлючает последовательно соединенные формирователь, первый делитель, параллельно соединенные по входам частотный преобразователь и Фазовый детектор, сумматор, управляемый генератор, смеситель частот, вторым входом под838401 30 Составитель В. ЛопухинРедактор Н. Воловик Техред 3. Фанта Корректор О. Бил Заказ 4408/58 Тираж 484 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, .Ж,. Раушская наб , д. 4/5тф, г. Ужгород, ул. Проектна П "Па ил ключенный к генератору переноса частоты, фцльтр, второй и третий делители, выход одного из которых подключен ко второму входу фазового детектора, а второй вход блока измерениясоединен с выходом управляемого генератора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностии скорости измерений, он снабженпоследовательно соединенными временным преобразователем и блоком сравнения, двумя измерителями периода,запараллеленными по входам и соединенными с выходом первого делителя,а выходами - с первым и третьимвходами блока сравнения, синхрони:,.тором, выходами подключенным ко вто. -рым входам измерителей периода и блока сравнения, а выход временногопреобразователя подключен ко входусумматора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Асмоловский А.В. и др, "Радиоприборостроение и микроэлектроника",вып. 4, Омск, Политехнический ин-т,1975, с. 87-93.