Устройство экспресс-диагностики виброперемещений

(46) 07.11. (71) Москов го машиност (72) 10.И.ГУ В.В,Зиновье (53) 531.7( (56) Патент кл. С 02 В(54) УСТР ВИБРОПЕРЕ (57) Изоб тельной т являетсяний за сч го переменного на фотоприемника отн полного сигнала и отражающих свойст ения на выхо ительно уровнясключения влияния поверхности я. Устройство виброперемещенный световод й, при прибли а результат измерен пресс-диагностики содержит разветвл кс н оптическо садк ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВ/16, 1976,ЙСТВО ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИ 1(И МЩЕНИЙетение относится к измерихнике. Целью изобретения овышение точности измерет фиксирования максимально торца которого к поверхности объектаизмерения на выходе фотоприемника 3появляется сигнал, пропорциональныйсумме двух напряжений: постоянного,пропорционального расстоянию до объета, и переменного, пропорциональногомгновенному значению виброперемещений, Максимальная амплитуда переменной составляющей, выделенная на первом пиковом детекторе 5, подаетсяна первый вход аналого-цифрового преобразователя 6. Максимальное значение суммарного сигнала, выделенноена втором пиковом детекторе 8, подается на второй вход аналого-цифрового преобразователя 6, на выходе которого сигнал появится в момент достижения устройством оптимального рабочего расстояния до поверхностиобъекта. Отношение максимальной амплитуды переменной составляющей к макскальному значению суммарного сигнала фиксируется регистратором 7 ине зависит от отражающих свойств поверхности, 3 ил.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функция преобразования в виде зависимости постоянной составляющей выходного сигнала от расстояния до поверхности объекта; на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства.Устройство экспресс-диагностики ниброперемещений содержит разветвленный световод 1 с оптической насадкой, источник 2 света, последовательно соединенные фотоприемник 3, оптически связанный через светонод 1 с источником 2 света, фильтр 4 верхних частот, первый пиковый детектор 5, аналого-цифровой преобразователь 6 и регистратор 7, последовательно соединенные второй пиковый детектор 8, делитель 9 напряжения и компаратор 10, второй вход которого подключен к выходу фотоприемника 3 и входу второго пикового детектора 8, выход связан с третьим входом аналого-цифрового преобразователя 6, второй вход которого связан с выходом второго пикового детектора 8.Устройство работает следующим образом.Измерение виброперемещений осуществляется Фиксированием амплитуды переменной составляющей сигнала фотоприемника 3 на рабочем расстоянии хо до поверхности объекта, соответствующем квазилинейному участку и максимальной крутизне функции преобразования датчика (фиг. 2).При приближении общего торца раз. ветвленного световода 1 к поверхности объекта измерения на выходе фотоприем. ника З,появляется сигнал, пропорциональный сумме двух напряжений; постоянного, пропорционального расстоянию до объекта, и переменного, пропорционального мгновенному значению ниброперемещений. Причем величина переменной составляющей и суммарного Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения механических колебаний объектов.Целью изобретения является повышение точности измерений за счет фиксирования максимального переменного напряжения на выходе фотоприемника относительно уровня полного сигнала и исключения влияния отражающих свойств поверхности на результат измерения. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сигнала определяется отражающими свойствами поверхности и функцией преобразования. С помощью фильтра 4 верхних частот выделяется переменная составляющая и подается на вход перваго пиконого детектора 5, который фиксирует максимальную амплитуду пе-. ременной составляющей, а далее подается на первый вход аналоГо-цифрового преобразователя 6. Суммарный сигнал с фотоприемника 3 подается на вход второго пикового детектора 8, который фиксирует максимальное напряжение суммарнсго сигнала, и далее подается на второй .вход опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя 6. Кроме того, с выхода второго пикового детектора 8 сигнал поступает на делитель 9 напряжения, коэффициент. деления которого выбирается равным отношению Б /Погрмак величины напряжения О, соответствующей максимальному уровню полного сигнала фотоприемника З,и величины напряжения П, , соответствующей нижней границе диапазона измеряемых амплитуд виброперемещений, который определяется нелинейностью функции преобразования фиг. 2).Уровень напряжения на выходе делителя 9 определяет момент запуска аналого-цифрового преобразователя 6 на участке функции преобразования, соответствующем максимальному коэффициенту преобразования. Напряжение с делителя 9 поступает на нход компаратора 10, на второй вход которогоподается суммарный сигнал с фотоприемника 3, При превышении напряжения на выходе делителя 9 уровня суммарного сигнала, компаратор 10 дает разрешающий уровень на третий вхоц запуска аналого-цифрового преобразователя 6, к этому моменту на выходе первого пикового детектора 5 будет уровень, соответствующий амплитуде переменной составляющей н рабочей зоне.При движении торца световода 1 к поверхности объекта первый пиковый детектор 5 дает на выходе максимальное значение амплитуды Б переменной составляющей (фиг. З,б), соот ветстнующей рабочему участку фуикции преобразования, имеющему максимальный коэффициент преобразования, второй пиковый детектор 8 дает на выходе максимальное напряжение (фиг,З,а)15 соответствующее максимуму функции преобразования Ь ,. Так как значение Бподается на тот вход аналогоцифрового преобразователя 6, куда в обычных случаях подводится опорное5 напряжение, то при аналого-циФровом преобразовании код на выходе пропорционален отношению амплитуды переменной составляющей и значения О. После прохождения точки х, уровень сигнала с фотоприемника 3 меньше напряжения на выходе делителя 9 (фиг.За), на выходе компаратора 10 появится разрешающий уровень запуска аналогоцифрового преобразователя 6 и напряжение 0/Ь , будет зафиксировано регистратором 7. Так как 0 и 0пропорциональны коэффициенту отражения поверхности объекта, то в результате деления будет скомпенсирована зависимость выходного сигнала от отражающих свойств поверхности объекта. В силу того, что величина коэффициента преобразования Е, в точке х и Бм , однозначно связаны между собой и этом соотношение определено по градуировочной характеристике (Б, = ии - некоторое положитель -ное число, постоянное для конкретного датчиками, то число, зафиксированное регистратором Б /и 1., соответствует амплитуде виброперемещений 0 /к,с учетом известного числа п.Формула изобретенияУстройство экспресс-диагностики виброперемещений, содержащее оптически связанные источник света, разветвленный световод с оптической насадкой и фотоприемник, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено последовательно соединенными фильтром верхних частот, первым пиковым детектором, аналого-цифровым преобразователем и регистратором, последовательно соединенными вторым пиковым детектором, делителем напряжения и компаратором, второй вход которого подключен к выходу фотоприемника, входу фильтра верхних частот и входу второго пикового детектора, выход связан с третьим входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу второго пикового детектора,1350506 СостаВитель .С,Конюхов Техред Л.Олийнык Корректор М.П дактор С.Патрушев Заказ 5251/ одписное оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,Тираж 50 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р0и откраушска ета СССРтийя наб., д