Устройство для определения величины усилия сжатия

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (И) В 170 ИТЕТ СССРЙ И ОТНРИТИЙ ОПИ ИЗОБРЕТЕН МУ СВИД И АВГО Кф 3 Рно-исследоваектроэнергии(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИЯ ВЕЛИЧИНЫ УСИЛИЯ СЖАТИЯ щее управляемый но частоте гармонического сигнала, под к нему электроакустический ОПРЕДЕЛ содержа- енератор ключенн а(71) Всесоюзный научтельский институт эл(56) 1. Глаговский Бко И,Б, Низкочастотнметоды контроля. Лние", 1977, с. 165,тель, электроакустический приемники подключенные к его выходу последовательно соединенные усилитель и схему измерения с индикатором, о т "л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности, схема измерения выполнена в виде включенныхмежду усилителем и индикатором последовательно соединенных блока измерения частоты первого резонанса,преобразователя частота - напряжение и блока вычитания и подключенного к его второму входу источникаопорного напряжения, а выход блокаизмерения частоты подключен ко входууправления разверткой частоты генератора.111632, Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок измерения частоты первого резонанса выполнен в виде последовательно соединенных детектора, фильтра, дифференциального звена, нуль-органа, тригге"ра и подключенного управляющим входомключа, информационный вход которогоподключен к входу детектора, а выходключа являетСя выходом блока.рому входу источника опорного напряжения, а выход блока измерения час. тоты подключен к входу управленияразверткой частоты генератора,При этом блок измерения частотыпервого резонанса выполнен в видепоследовательно соединенных детектора, фильтра, дифференцирующего звена, нуль-органа, триггера и подклю 0 ченного управляющим входом ключа,информационный вход которого подключен к входу детектора, а выход ключа является выходом блока.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 - блок-схемаблока измерения частоты первого резонанса; на фиг. 3 - зависимость частоты первого резонанса от усилиясжатия пакета шихтованной стали,Существует однозначная связь междузначением усилия сжатия и частотойпервого продольного резонансашихтованного пакета, усилие сжатиякоторого требуется определить.При сборке сердечника электрической машины пакеты шихтованного железа поджимаются под воздействием прес"са до нормативного давления (для сердечника статора гидрогенератора нормативное давление равно 12,5 кг/см).При усилии сжатия, равном нормативному определяется частота первогопродольного резонанса каждого пакетасердечника в некоторык точках периметра его внешней окружности. Приуменьшении усилия сжатия, происходящем по различным причинам, частотаего первого продольного резонанса уменьшается, а значению разностиэтой частоты с частотой 11, измеренной при нормативном сжатии, соответствует определенному значению усилиясжатия пакета (фиг 3) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь"зовано, например, при контроле ослабления сжатия шихтованнык пакетовактивной стали сердечника статора5гидро- и турбогенераторов в процессепромьппленной эксплуатации на электростанциях,Известно устройство для определения величины усилия сжатия, содержа"щее управляемый по частоте генераторгармонического сигнала, подключенныйк нему электроакустический излучатель, электроакустический приемники подключенные к его выходу последовательно соединенные усилитель и схе"му измерения с индикатором 11Однако известное устройство непозволяет получить достаточно достоверную и точную величину усилия сжатия шихтованных пакетов из-за большого затухания звуковых волн при прохождении через границы сталь-лакслоев пакета,при этом схема не позволяет достаточно точно фиксировать 25резонансную частоту.Целью изобретения является повышение точности определения усилиясжатия шихтованных пакетов,1Поставленная цель достигается тем, 30что в устройстве для определения величины усилия сжатия, содержащем управляемый по частоте генератор гармонического сигнала, подключенный кнему электроакустический излучатель, З 5электроакустический приемник и подключенные к его выходу последовательно соединенные усилитель и схему измерения с индикатором, последняя выполнена в виде включенных между усилителем и индикатором последовательно соединенных блока измерения частоты первого резонанса, преобразователя частота - напряжение и блокавычитания и подключенного к его вто Устройство для определения величины усилия сжатия содержит уп1116317 4Приемный электроакустический преобразователь 4 вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный, наприя мер, амплитуде, виброускорений возбужденного в пакете колебания на текущей частоте. 3равляемый по частоте генератор 1 гармонического сигнала, выход которого подключен к входу излучающего электроакустического преобразовател 2, в качестве которого может быть применен, например, пьезоакселерометр. Преобразователь 2 закреплен на торце шихтованного пакета 3 сердечника. Приемный электроакустический преобразователь 4 установлен на том 1 о же пакете с противоположной стороны пакета (на фиг. 1 показано пунктиром) или на том же торце, что и преобразователь 2. Выход приемного преобразователя 4 соединен с входом уси лителя 5, к выходу которого подключен вход блока 6 измерения частоты первого резонатора. Этот блок может быть выполнен как показано на фиг. 2. Выход блока 6 соединен с входом управ ления разверткой частоты генератораи входом преобразователя 7 частота - напряжение. Выход последнего соединен с первым входом блока 8 вычитания, к второму входу которого 25 подключен выход источника 9 опорного напряжения, пропорционального значению опорной частоты. Выход блока 8 подключен к входу индикатора 10, в качестве которого может служить вольтово метр постоянного тока, шкала которого проградуирована в значениях величины усилия сжатия в соответствии с графиком, представленным на фиг. 3. Блок 6 измерения частоты первого З 5резонанса выполнен в виде последовательно соединенных детектора 11, фильтра 12, дифференцирующего звена 13,нуль-органа 4 и триггера 15. Выходтриггера 15 соединен с управляющим 40входом ключа 16, основной вход которого соединен с входом детектора 12,при этом они образуют вход блока 6измерения частоты первого резонанса.Выходом блока 6 является выход клю.ча 16,Устройство работает следующим образом.Генератор 1 электрического сигнала генерирует гармонический сигнал,50начиная с некоторой частоты, заведомо меньшей частоты первого резонансапакета, например 1 Гц, и осуществляетплавную развертку частоты. Электрический сигнал с него излучающим элек троакустическим преобразователем 2преобразуется в акустический и излучается в шихтозанный пакет 3 сердечника. Этот сигнал через усилитель 5 поступает на вход блока 6 измерения частоты первого резонанса. Принятый сигнал с усилителя 5 детектируется детектором 11, после чего выделяется его огибающая фильтром 12. Сигнал с выхода фильтра 12 поступает на вход дифференцирующего звена 13, и после операции дифференцирования значение производной сравнивается в нуль-органе 14 с нулем. В момент, когда частота генератора 1 совпадает с частотой первого механического резонанса пакета 3, производная, определяемая блоком 13, становится равной нулю, и с выхода нуль-органа 14 на вход триггера 15 поступает импульс. Триг-, гер 15 перебрасывается, открывает ключ 16, и гармонический сигнал на частоте первого резонанса поступает соответственно на входы управления генератором 1 и преобразователя 7 частоты в пропорциональное значение постоянного напряжения. Управление генератором 1 останавливает развертку его частоты на значении, пришедшем с блока 6, т.е. генератор 1 начинает стационарно выдавать сигнал с частотой, равной частоте первого резонанса пакета 3. Преобразователь 7 преобразует значение частоты первого резонанса в пропорциональную ей величину постоянного напряжения, которое в свою очередь поступает на вход блока 8 вычитания постоянного напряжения, куда все время подается постоянное опорное напряжение П , пропорциооянальное значению Г 1 с источника 9 опорного напряжения, Постоянное напряжение, величина которого пропорциональна разности частот Г 1 - Г 1, с выхода блока 8 подается на вход индикатора 1 О, шкала которого проградуирована в значениях величины усилия сжатия пакета в соответствии с графиком, приведенным на фиг. 3. Использование предложенного устройства для определения величины усилия сжатия шихтованных пакетов активной стали сердечников электрических машин обеспечивает по сравнению111 б 317 с известными устройствами простоту и надежность измерений, а также высокую их точность. Данное техниче-ское решение может быть использовано 7 Р гю Составитель Н,ДолговаТехред А,Бабинец Корректор Л.Пилипенко Редак"Патент Ужгород, ул. Проектна или 17/33ВНИИПИ Гпо дел113035,раж 586дарственного изобретений ква, Ж, Р при промышленной эксплуатации электрических машин для раннего выявления дефектов, связанных с уменьшением усилия сжатия сердечниковКоррекомитета СССРоткрытийушская наб., д