Устройство для определения вектора дисбаланса

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) Я 11а 0 1 М 1 / 2 2 0 1Ф вы импульснаформировасумматор с выходо с первым входом лампа соединена теля импульсов.2. Устройство ю щ е е с я тем щения удобства р датчиком метки и вход которого со мирователя импу по и. 1,что, с аботы, онтлич целью повью снабжено ом, первый выходом форторой входзомет единен сльсов, а атчиком метки ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Харьковский филиал Центрального конструкторского бюро Главэнергоремонта( 56) Самсаев Н.А. Измерения фазысигнала от дисбаланса при наличиипомех. Теория и практика балансировочной техники. Под ред. В.А. Щепетильникова. М.: Машиностроение, 1973,с, 44-51,Авторское свидетельство СССР1 Ф 503155, кл, 0 01 М 1/22, 971.Авторское свидетельство СССРР 567980, кл, С 01 М 1/22, 1975.( 54)(57) 1, УСТР 011 СТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕКТОРА ДИСБАЛАНСА, содержащеепоследовательно соединенные датчикдисбаланса, синхронный детектор, выход которого предназначен для соединения с указателем величины дисбаланса, источник .опорного напряжения, вход которого соединен с датчиком дисбаланса, и импульсную лампу,предназначенную для указания местадисбаланса на роторе, о т л и ч а юще ес я тем, что, с цельюпо щения производительности балансировки, источник опорного напряжения1выполнен в виде соединенных последовательно сумматора, первый вход ко. торого является входом источника опорного напряжения компаратора,формирователя импульсов, умножителячастоты импульсов и формирователясинусоидального опорного напряжения,выход которого является выходомисточника опорного напряжения и соединен с вторым входом синхронного детектора, и соединенных последовательно формирователя косинусоидального опорного напряжения, вход которого Есоединен с выходом умножйтеля частотыимпульсов, перемножителя, интегратораи преобразователя, выход которого соединен с вторым входом сумматора, авторой вход перемножителя соединен11Изобретение относится к балансиро. вочной технике и может быть использовано для определения вектора дисбаланса роторов, например турбомашин.Целью изобретения является повышение производительности балансировки.На фиг. изображена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурная схема преобразователя; на Фиг.З - временные диаграммьг преобразования сигнала дисбаланса.Устройство для определения вектора дисбаланса содержит последовательно соединенные датчикдисбаланса, синхронный детектор 2, выход которого предназначен для соединения с указателем величины дисбаланса (не показан, источник 3 опорного напряжения, вход которого соединен с датчиком 1 дисбаланса, а выход - с вторым входом синхронного детектора 2. Источник 3 опорного напряжения выпол. нен в виде соединенных последовательно сумматора 4, первый вход которого является первым входом источника 3 опорного напряжения, компаратора 5, формирователя 6 импульсов, умножителя 7 частоты импульсов и фор. мирователя 8 синусоидального опорно" го напряжения, выход которого является выходом источника 3 опорного напряжения, и соединенных последовательно формирователя 9 косинусоидаль ного опорного напряжения, вход которого соединен с выходом умножителя 7 частоты импульсов, перемножителя 10, интегратора 11 и преобразователя .1, выход которого соединен со вторым входом сумматора 4, а второй вход перемножителя 1 О соединен с первым входом сумматора 4.Для.определ ния фазы дисбаланса устройство содержит датчик 13 метки, воспринимаюций сигнал метки, нанесенной на балансируемый ротор 4, Фазометр 15, первый вход которого соединен с выходом Формирователя 6 импульсов, а второй - с датчиком 3 метки. Место дисбаланса на роторе может быть указано также с помощью импульсной лампы 16, подключенной к выходу формирователя 6 импульсов.Синхронный детектор 2 выполнен в виде последовательно соединенных второго,перемножителя 17, входы которого являются входами синхронного(Фиг. 3, 1 и 2),35 40 С выхода Формирователя 8 синусо идальный опорный сигнал (Фиг.З, 13)поступает в перемножитель 17 для умножения на сигнал с датчика дисба" ланса. Результирующий сигнал с выхода перемножителя 17 поступает на 50интегратор 18 синфазной компоненты дисбаланса (фиг,З, 7) . 55 25 30 детектора 2, и интегратора 18, выхоц которого является выходом синх-.ронного детектора 2Преобразователь 12 выполнен в ви,". де усилителя 9, подключенных к еговыходу компараторов 20 и 21, управляемых ключей 22 и .23, входы которых соединены с выходами соответствуюцих компараторов, и блока 24 аналоговой памяти, вход которого соединен с выходами управляемых ключей 22 и 23.Устройство работает следующим образом.Сигнал с датчика 1 дисбаланса (на. пример, состоящий иэ двух составляющих - дисбаланса и второй гармоники) поступает на вход сумматора 4 и один из. входов перемножителей 17 и 1 О С выхода сумматора 4 суммарный сигнал (Фиг.3,10) (сигнал .с датчика дисбаланса и компенсирующий сигнал) поступает в компаратор 5, где по переходу через нулевой уровень в область положительных значений получают. сигналы, из которых в формиро-, вателе 6 импульсов Формируется последовательность начальных импульсов (Фиг.З, 3 и 1) . Эта последовательность импульсов поступает навход умножителя 7 частоты импульсов,где Формируется последовательностьимпульсов большей частоты,(фиг.З,4 и 12) (достаточной для Формирования методом ступенчатой аппроксимацииопорных сигналов, фиг.З, 5, 13, 6 и14). С выхода умножителя 7 частотыимпульсов последовательность импульсов ( фиг. 3, 12 поступает на вход форми"рователя 8 синусоидального опорногосигнала и формирователя 9 косинусоидального опорного сигнала. С выхода Формирователя 9 косинусоидальный опорный сигнал (фиг. 3,14) поступает на перемножитель 10,для:умножения на сигнал с датчика дисбаланса (фиг,З, 1),Результирующий сигнал с выходаперемножителя 10 поступает на интег"ратор 1 квадратурной компоненты дисбаланса, а с его выхода - в преобразователь 12, с выхода которого сигнал поступает на один из входов сумматора 4 (фиг.З 9 ).В преобразователе 12 (Фиг.2) из квадратурной компоненты (фиг.З, 8 и 16) 1 ее величины и знака) формируют компенсирующий сигнал (постоянное напряжение), величина и знак которого при исследуемом сигнале с датчика дисбаланса компенсирует мгновенное значение напряжения второйгармоники в момент времени пересечения нулевого уровня сигналом дисбаланса (в этот момент времени сумма мгновенного значения второй гармоники и компенсируйщего напряжения равна нулю, в результате чего величина квадратурной компоненты также равна нулю), В случае изменения Фазы дисбаланса или величины и Фазы второй гармоники на входе преобразователя 12 появляется сигнал, пропорциональный квадратурной компоненте. Это напряжение усиливается усилителем 19 и, если величина усиленного напряжения превышает порог срабатывания одного из компараторов 20 или 21, настроенных на одинаковые уровни по величине, но разные по знаку, то на выходе компаратора 20 или 21 появляется напряжение, которое открывает соответствующий управляемый ключ 22 или 23 и корректирует значениесигнала в элементе 24 аналоговой памяти (компенсирующего сигнала) до тех пор, пока это изменение не приведет к равенству нулю квадратурной компоненты и, следовательно, входного сигнала преобразователя.При равенстве нулю квадратурной компоненты на выходе интегратора 18 синфазной компоненты дисбаланса сиг 93474 4нал напряжение) максимален и пропор.ционален величине вектора дисбаланса (Аиг.З, 15).Прохождение и преобразованиесигнала в элементах устройства отражено временными диаграммами (чиг.2и 3), где диаграммы 1-8 соответствуют сигналам, сформированным в устройстве при отсутствии связи между пре-.1 О образователем 12 и сумматором 4 (всумматор компенсирующий сигнал неподается).Временные диаграммы 9-16 (фиг.З)соответствуют сигналам, сформированным в устройстве при наличии связимежду преобразователем 12 и сумматором 4 (в сумматор подает компенсирующий сигнал ),Фаза вектора дисбаланса измеряет 20 ся фазометром 15 относительно сигнала от метки с датчика 13 метки и указывается на роторе 14 импульсной ламо.пой 16. Постоянную ошибку в фазе 90вызванную тем, что сигнал с форми 25 рователя 6 импульсов соответствуетнулю синфазной компоненты дисбаланса, по максимуму легко учесть на шкале Фазометра 15, выбрав соответствующее положение импульсной лампы относительно ротора.Устройство для определения вектора дисбаланса позволяет повысить производительность балансировки, так какне требует специальной настройки при,35переходе на другую частоту балансировки и может работать на частотахинфразвукового диапазона (3-4 Гц).Введение в устройство измерителя фазы позволяет подключить к немууправляющие блоки.для автоматизациипроцесса балансировки (соответствующие выходы указаны на схеме, напримерЭВМ, что также позволяет увеличитьпроизводительность процесса балансировки.1193474 иг. Я Составитель А.П Техред И,Пароца Редактор П. Коссей Зака дписное ал ПНП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4/42 Тираж 89 ВНИИПИ Государственнопо делам изобрете 113035, Москва, Б"35,енко Корректор А. Обручар о комитета СССРий и открытийРаушская наб., д. 4