Устройство для определения вектора дисбаланса

) (И А 51) 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 21) 4099634/2522) 10.06.8646) 07,11.87. Бюл71) Харьковский Ф 41илиал Центральногоюро Союзэнергореистру ского иибаостроезаном ф ство ССС 1/22, 19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ монта(56) Самсаев И.А Измерение фасигнала от дисбаланса при налпомех. - Сб. Теория и практиклансировочной техники./Под реВ.АЛепетильникова, М.: Машинние, 973, с. 44-5.Авторское свидетельМф 1193474, кл. С 01 М(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕКТОРА ДИСБАЛАНСА(57) Изобретение относится к балан-.сировочной технике. Целью изобретения является повышение точности засчет повышения чувствительности устройства к выделению вектора дисбалан са. Сигнал с датчика 2 вибрациипроходит через синхронный детектор 3,связанный с источником 7 опорных напряжений, на указатель величины дисбаланса, Емкость счетчика 14 импульсов определяет количество ступенейаппроксимации опорных напряжений.Фаза измеряемого сигнала определяется в схеме 17 измерения фазы, свяной с датчиком 6 метки и источник7 опорных напряжений.э.п. ф-лы.1 13505Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для определения вектора дисбаланса ротора, например турбомашины.5Цель изобретения - повышение точности за счет повьппения чувствительности устройства к выделению вектора дисбаланса путем формирования опорных напряжений (синусного и косинус- ного) от метки на роторе и управления изменением коэффициента умножения частоты импульсов, формирующих опорные напряжения,На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурная схема умножителя частоты импульсов с переменным коэффициентом умножения.20Устройство для определения вектора дисбаланса ротора 1 содержит последовательно соединенные датчик 2 дисбаланса и синхронный детектор 3, выполненный в виде последовательно соединенных перемножителя 4 и интегратора 5 синфазнсй компоненты, датчик б метки, источник 7 опорного напряжения, выполненный в виде умно- жителя 8 частоты импульсов, последовательно соединенных второго перемножителя 9, вход которого соединен с выходом датчика 2 дисбаланса, и интегратора 10 квадратурной компоненты, соединенных с его выходом компарато 35 ра 11, компаратора 12 плюса и компаратора 13 минуса, выходы которых сое. динены с соответствующими входами умножителя 8 частоты импульсов, счетчик 14 импульсов и соединенных с его информационным выходом Формирователей 15 и 16 синусоидального и косинусоидального опорных напряжений, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого и второго перемножителей 4 и 9, и схему 17 измерения фазы, выполненную в виде последовательно соединенных триггера 18, первый вход которого связан с соединенными между собой50 выходом датчика б метки, входом умножителя 8 частоты импульсов и вторыми входами интеграторов 5 и 10 синфаэной и квадратурной компонент, а второй - с выходом перекоса счет 55 чика 14 импульсов, второго счетчика 19 импульсов, второй вход которого соединен с выходом умножителя 8 частоты импульсов и входом первого счет 13чика 14 импульссн, и индикатора 20 фазы.Умножитель 8 частоты импульсов с переменным коэффициентом умножения может быть выполнен в виде последовательно соединенных кварцевого генератора 21, делителя 22 частоты, схемы 23 синхронизации выход которой представляет собой выход умнсжителя 8 частоты импульсов, и счетчика 24 умножителя, последовательно соединенных второй схемы 25 синхронизации, первый вход которой соединен с выходом делителя 22 частоты, а второй представляет собой первый вход умно- жителя 8 частоты импульсов, схемы 26 задержки, двоичного счетчика 27, схемы 28 памяти, второй вход которой соединен с входом схемы 26 задержки, и схемы 29 сравнения, второй вход которой соединен с выходом счетчика 24 умножителя, и управляемого делителя 30 частоты, вход которого соединен со вторым выходом делителя 22 частоты, управляющие входы - с выходами компараторсв 11-13, а выход - с вторым входом двоичного счетчика 27.Устройство работает следующим образом.Датчик 6 метки формирует импульсы от метки, которые поступают на вход умножителя 8 частоты. На выходе умножителя 8 частоты Формируется последовательность импульсов с частотой, необходимой для формирования, например методом ступенчатой аппроксимации .опорных сигналон, Эта последовательность импульсов поступает на счетчик 14 импульсон, емкость которого равна, например числу ступеней аппосксимации опорных сигналов. ИнФормационные выходы счетчика 14 импульсов упранляют Формирователем 15 синусоидального и Формирователем 16 косинусоидального опорных напряжений. Сформированные синусоидальные и косинусоидальные опорные напряжения с Формирователей 15 и 16 соответственно поступают на соответствующий вход перемножителей 4 и 9. На другие входы перемножителей 4 и 9 с датчика 2 дисбаланса поступает сигнал вибрации ротора 1, С выходов перемножителей 4 и 9 сигналы поступают на входы интеграторов 5 и 10 синфазной и кнадратурной составляющих, на другие входы которых поступает сигнал от дат, 13 чика 6 метки. 1 а вгпходах интеграторов 5 и О формируется соответственно синфазцая и квадратурная компоненты сигнала дисбаланса. Сигнал квадратурной компоненты с выхода интегратора 1 О подается на входы компараторов 11-13 нуля, плюса и минуса, которые выдают единичные сигналы в зависимости от величины и знака квадратурной компоненты. С выходов компараторов 11-13 сигналы подаются на управляющие входы умножителя 8 частоты с переменным коэффициентом умножения. На вход умножителя 8 частоты (фиг,2) с датчика 6 метки поступает импульсный сигнал с частотой Г , который после синхронизации в схеме 25 с частотой Е через схему 26 задержки поступает на вход Сброс" управляемого счетчика 27, на счетный вход которого пос- . тупают импульсы с выхода делителя 30 частоты с частотой следования Й /К.ои Накопленное в течение времени периода Т= 1/Г,х число импульсов И с управляющего счетчика 27 поступает в виде разрядного двоичного кода на вход схемы 28 памяти и по переднему фронту сигнала с частотой Гзаписывается в схеме 28 памяти. Этим же сигналом, задержанным в схеме 26 задержки, сбрасывается в ноль счетчик 27, и последний начинает вновь накапливать поступающие на его вход импульсы (измерять следующий период Т ). Таким образом, с выхода схемы Юх2 Ы памяти на вход схемы 29 сравнения поступает разрядный двоичный код числа И,х, пропорциональныйдлительности периода Т, умножаемой частоты (И= Т,Г/К ) . а вход счетчика 24 умнажителя поступают импульсы с частотой Г и накапливаемое в нем число И в двоичном коде поступает на другой вход схемы 29 сравнения, на выходе которого при достижении числом И величины числа М вырабатывается сигнал логическая "1", поступающий на схему 23 синхронизации. С приходом этих импульсов на выходе схемы 23 синхронизации появляются импульсы Г,ц , сбрасывающие счетчик 24 умножителя в начальное состояние, и последний начинает опять считать импульсы Й, , поступающие на его вход . Каждому сбросу в ноль счетчика 24 умножителя соответствует выдача одного импульса на умножитель 8 частоты. Частота следо валия этих импульсов 1: = К /ТЕых д ВхК, Г , .Таки образом, от сигналов компараторов 12 и 13, поступающих на входы делителя 30 частоты, коэффициент умножения умножителя 8 устанавливает ся больше или меньше емкости счетчика 14 импульсов, в свою очередь опре. деляющего число ступеней аппроксимации опорных напряжений до тех пор, пока квадратурная компонента с выхода интегратора 10 не станет равной нулю, и тогда компаратор 11 установит коэффициент умножения умножителя 8 частоты, равным емкости счетчика 4 импульсов. В этот момент сигнал на выходе интегратора 5 синфазной компоненты максимален и пропорционален величине вектора дисбаланса.Фаза вектора дисбаланса измеряется схемой 17 измерения фазы, на вход триггера 18 приходят сигналы с датчика 6 метки, открывающие временные ворота второго счетчика 19 импульсов с выхода триггера 18, а на другой установочный вход триггера 18 поступаот импульсы счетчика 14 импульсов. За сформированный временной интервал 5 1 О 15 20 25 в счетчик 19 импульсов засчитывается 30 Формула из обр етения 1. Устройство для определения вектора дисбаланса, содержащее последовательно соединенные датчик вибрации, перемножитель и интегратор синфазной компоненты, выход которого предназначен для соединения с указачисло импульсов с выхода умножителя8 частоты, пропорциональное фазе вектора .дисбаланса. Это число выводитсяна схему 20 индикации.35Преимуществом предлагаемого устройства является повьппение чувствительности благодаря введению умножителя частоты с переменным коэффициентом умножения, а также возможность40 осуществления гармонического анализасоставляющих вибрации независимо отих соотношения с измерением величины, и фазы этих составляющих при управлении,значением коэффициента деления45 делителя с переменным коэффициентомделения, производимым вычислительноймашиной или оператором.Кроме того, может быть Повьппенаточность измерения за счет выполнения устройства полностью цифровым.Заказ 5277/41 Тираж 776 Подписное ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб. д. 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 5 1.3505 телем величины дисбаланса, умножитель частоты импульсов, последовательно соединенные второй перемножитель, вход которого соединен с выходом датчика дисбаланса, и интегратор5 квадратурной компоненты, формирователи синусоидального и косинусоидального опорных напряжений, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих перемножителей, ком.паратор и последовательно соединенные датчик метки и схему измерения Фазы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности эа счет повышения чувствительности, оно снабжено счетчиком импульсов, информационный выход которого соединен с входами формирователей синусоидального и косинусоидального опорных напря жений, а выход переноса - с вторым входом схемы измерения фазы, компаратором плюса и компаратором минуса,13бвходы которых связаны с соединенными между собой входом компаратора и выходом второго перемножителя, умножитель частоты импульсов выполнен с переменным коэффициентом умножения, его первый вход соединен с выходом датчика метки и вторыми входами обоих интеграторов, второй, третий и четвертый - с выходами соответствующих компараторов, а выход - с входом счетчика импульсов и третьим входом схемы измерения фазы.2. Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что схема измерения фазы выполнена в виде последовательно соединенных триггера, входы которого представляют собой первый и второй входы схемы измерения фазы, второго .счетчика импульсов, второй вход которого представляет собой третий вход схемы измерения фазы, и индикатора Фазы.