Устройство для контроля вибраций

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистическик Республик(22) Заявлено 12.10,81 (21) 3344883/18-28 . 511 М Кп з с присоединением заявки Мо Г 01 Н 1/08 Государственный комите 7 СССР оо делам изобретений и отирытий(71) Заявитель 541 УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВИБРАЦИЙ 20 Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано при испытаниях и эксплуатационном контроле различных объектов, например судовых, авиационных и другихдвигателей,Известно устройство для контроля,сигнализации и защиты оборудованияпо вибрационным перегрузкам, содержащее последовательно соединенныедатчик вибрации, усилитель, выпрямитель, самопишущий потенциометр,обеспечивающий регистрацию уровняконтролируемого нибрационного сигнала, каретка которого выполняет функцию порогового детектора ( 1.Недостатком устройства янляетсябольшая инерционность цепи контроля,не позволяющая эфФективно защищатьиспытуемый объект от быстро развивающихся перегрузок.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для контролявибраций, содержащее последовательно соединенные нибропреобраэователь,полосовый Фильтр, т 4 асштабирующий усилитель и пороговый элемент с подключенным к его второму входу задатчи ком уровня, логическую схему, подключенные к ее выходам блоки защиты и аварийной сигнализации, и блок предупреди тель ной си гн али з аци и2 ,Недостатком устройстаа являетсямалая точность контроля, обусловленная погрешностями за счет пульсаций отфильтрованного сигнала, и не-.стабильностью тока срабатывания элект.ромагнитных реле, являющихся пороговыми блоками, а также невозможностьконтроля уровня вибрации и инфразвуконом диапазоне частот из-за низкого быстродейстния.Цель изобретения - повышение точности контроля и расширение частотного диапазона в область низких частот,Поставленная цель достигается тем,что устройство для контроля вибраций, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, полосовый фильтр, масштабчрующий усилитель и пороговый элемент с подключенным к его второму входу задатчиком уровня, логическую схему, подключенные к ее выходам блоки защиты иаварийной Сигнализации, и блок предупредительной сигнализации, снабженоподключенным входом к выходу масштабирующего усилителя нуль-органом,триггером, Я-вход которого соедийен7 в единичное состояние фиг. 2 г), Нуль-орган б формирует единичные сигналы, равные по длительности отрицательному полупериоду сигнала(фиг, 2 б). Перепадом из состояния "1" в состочние ."0" сигнала нуль-органа б, поступившего на синхровход С и-разрядного регистра 8 сдвига, единичный сигнал, поступающий с триггера 7 на информационный вход Ч, .заносится в первый разряд регистра 8 (фиг. 2 д, Фиг. Зб). Этим же Фронтом сигнала информация, занесенная в регистр 8 сдвига, сдвигается на один разряд вправо (фиг, Зб), а триггер 7 по синхровходу С устанавливается в исходное нулевое состояние (фиг, 2 г), Триггер 7 обеспечивает запоминание срабатывания порогового элемента 4 до окончания контролируемого отрицательного полупериода. Если амплитуда следующего контролируемого периода сигнала не превышает уровень сравнения, триггер 7 остается в нулевом состоянии. В этом случае сигналом нуль-органа б в первый разряд регистра 8 заносится енулевой сигнал, а информация, записанная в первый разряд при контроле предыдущего периода, сдвигается вправо, т.е. во второй разряд, Соответственно сдвигается информация и в остальных разрядах на один разряд вправо, Триггер 7 в этом случае задним фронтом сигнала нуль-органа б остается в нулевом состоянии. На фиг.36 показано состояние восьмиразрядного регистра 8 при контроле пульсирующего сигнала вибраций (фиг. За),состоящего из 17 периодов, Результаты контроля каждого периода находятся в регистре 8, смещаясь с первого разряда до вытеснения, в течение контроля последующих и периодов. Причем число разрядов регистра и определяет степень интеграции второй ступени контроля и, в случае необходимости, может изменяться, С выходов регистра 8 информация выдается на блок 9 предупредительной сигнализации, содержащий и индикаторов, выполненных, например, на светодиодах, Табло в динамике отображает информацию, находящуюся в регистре 8 сдвига. Эта же информация с регистра 8 сдвига выдается на и входов преобразователя 10 код-аналог. Пример его исполнения показан на Фиг. 1. Он содержит и одинаковых цепочек, состоящих из диода и резистора, и общий нагрузочный резистор. Диоды обеспечивают термокомпенсацию, развязку цепочек и запирание остаточного нулевого сигнала выходов регистра (0,4 В).Суммарный аналоговый сигнал с выхода преобразователя 10 подается на вход блока 11 сравнения (фиг, Зв), На второй вход блока 11 сравнения с выходом порогового блока, С-входк выходу нуль-органа, и-разряднымрегистром сдвига, входы которого соединены с выходами триггера и нульоргана, преобразователем код-аналог,входы которого подключены к выходам 5регистра сдвига, блоком сравнения,к одному входу которого подключенвторой задатчик уровня, к второмувыход преобразователя код-аналог,к выходу - вход логической схемы, а 10вход блока предупредительной сигнализации подключен к выходам регистра сдвига.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для контролявибраций; на фиг,2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства; на фиг. 3 - таблица состояний элементов функциональной схемы,Устройство содержит последовательно соединенные вибропреобразователь1, полосовый фильтр 2, масштабирующийусилитель 3 и пороговый элемент 4 сподключенным к его второму. входу задатчиком 5 уровня, чуль-орган б, входом подключенный к выходу масштабирующего усилителя 3, триггер 7, 5-входом соединенный с пороговым элементом4, С-входом соединенный с выходомнуль-органа б и выл,эдом - с входоми-разрядного регистра 8 сдвига,С-вход которого подключен к выходунуль-органа, выходы регистра 8 сдвигаподключены к блоку 9 предупредительной сигнализации и входам преобразователя 10 код-аналог, выход которого 35связан с входом блока 11 сравнения,второй вход которого соединен с вторым задатчиком 12 уровня, а выходс входом логической схемы 13, выходыкоторой соединены с блоком 14 аварийной сигнализации и блоком 15 защиты.Устройство работает следующим образом.Сигнал от вибропреобразователя 1подается на вход полосового фильтра. 452, формирующего частотный диапазонустройства, Параметры фильтра 2 определяются характером контролируемогосигнала и задачами контроля. С выхода фильтра 2 сигнал поступает навход масштабирующего усилителя 3,где он трансформируется в рабочийамплитудный диапазон порогового элемента (фиг. 2 а, фиг. За) . Усиленныйсигнал вибраций подается на входыпорогового элемента 4 и нуль-органаб. Уровень сравнения порогового элемента 4 выполненного, например, набазе операционного усилителя, устанавливается первым задатчиком 5уровня (Фиг. 2 а, фиг, За), Если 60амплитуда контролируемого периода пре.вышает уровень сравнения, пороговыйэлемент 4 выдает нулевой сигнал(Фиг, 2 в) . Этот сигнал по установочному входу Я устанавливает триггер , ус второго задатчика 12 уровня подается напряжение, соответствующее предельно допустимому числу периодов, превысивших заданное амплитудное значение (иэ периодов, результаты контроля которых занесены в регистр 8), Причем, установка уровня сравнения может осуществляться дискретно или попарно. При плавном регу. лировании уровня в регистр 8 вручную заносится требуемое число единиц (контроль этой операции выполняется по табло предупредительной сигнализации). После этого уровень плавно изменяется до срабатывания блока 11 сравнения, о чем сигналиэируется на блоке 14 аварийной сигнализации.Если сигнал с преобразователя код-аналог 10 превышает уровень сравнения, блок 11 сравнения выдает еди- ничный сигнал на вход логической схем 13 (фиг. Зв) . Она вырабатывает команду на включение блока 14 аварийной сигнализации и блока 15 включения защиты (Фиг. Зг). Логическая схема 13 ставит на блокировку команду фЗащита", при необходимости формирует регулируемую задержку включения защиты, Формирует команду "Сброс", блокирует команду фЗащита" и на вре-мя настроечных работ и т,д.Использование устройства для контроля вибраций позволяет обеспечить более точный контроль вибрационных процессов и дает возможность контроля в инфраз вуковом диапазоне частот. Цифровая обработка информации позволяет повысить помехозащищенность устройства. формула изобретенияУстройство для контроля вибраций,содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, пелосовый фильтр, масштабирующий усилитель5 и пороговый элемент с подключеннымк его второму входу задатчиком уровня, логическую схему, подключенныек ее выходам блоки защиты и аварийной сигнализации, и блок предупре 10 дительной сигнализации, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля и расшире.ния частотного диапазона в областьнизких частот, оно снабжено подключенным входом к выходу масштабирующего усилителя нуль-органом, триггером, 5-вход которого соединен с вы.,ходом порогового блока, С-вход - квыходу нуль-органа, и-разрядным регистром сдвига, входы которого соединены с выходами триггера и нуль-органа, преобразователем код-аналог,входы которого подключены к выходамрегистра сдвига, блоком сравнения,к одному входу которого подключенвторой задатчик уровня, к второмувыход преобразователя код-аналог,к выходу - вход логической схемы,а вход блока предупредительной сигнализации подключен к выходам регист 30 ра сдвига.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Передовой производственнотехнический опыт, Сер. КИА,1980,ВЗ,35 2. Авторское свидетельство СССР9 161507, кл. С 01 М 7/00, 19651004770 Составитель В, Кокуно Техред Т. Фанта К ктор Г. Решетни аказ 185 Тираж 871 Подписосударственного комитета СССРам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская на е б., д, 4/5 илиал ППП "Патентф Ужго Редактор Н. Ивыдкая 3/50ВНИИПИпо де113035, И ул. Проектная, 4