Устройство диагностирования по вибропараметрам

(54) УСТРОЙСТВО Д ПО ВИБРОПАРАМЕТ (57) Изобретение пре рения колебаний, Цел шение достоверности АГНОСТИРОВАНАМназначено для изизобретения - подиагностировани ме- выГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМГ 1 РИ ГКНТ СССР(71) Институт проблем моделированияэнергетике АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 905654, кл. С 01 Н 1/08, 1980,2достигается путем цифровой обработки диагностической информации с изменением частоты выборки входных сигналов в зависимости от уровня вибрации, Вибрационный процесс воспринимается вибродатчиком 1, где преобразуется в электрический сигнал и поступает на первый вход следящего фильтра. на второй вход которого поступает сигнал, кратный частоте вращения с датчика 4 оборотов. С выхода следящего фильтра 3 сигнал, амплитуда которого пропорциональна амплитуде виброускорения на частоге полезного сигнала, поступает на аналого-цифровой преобразователь, осуществляющий дискретизацию входного1626094 аналогового сигнала, с частотой, пропорциональной частоте вращения исследуемого объекта, Цифровой код с выхода аналогоцифрового преобразователя 0 поступает на интеграторы 11 и 12 и далее на блок 13 сравнения, на второй вход которого подается сигнал с преобразователя 8 частота- код. При превышении сигнала на первых входах блока 13 сравнения сигнала на его вторых входах на его выходе формируется ситн; превышения, запускающий первый таймер 14 и поступающий на генератор 15 случайИзобретение относится к измерению колебаний, в частности к измерению амплитуд колебаний, и предназначено для диагностирования по параметрам вибрации сложных технических объектов, например газотурбинных двигателей.Цель изобретения - повышение достоверности диагностирования путем цифровой обработки диагностической информации с изменением частоты выборки входных сигналов в зависимости от уровня вибраций,На фиг.1 представлена структурная схема устройства: на фиг.2 - схема следящего фильтра.Устройство содержит вибродатчик 1, усилитель 2, следящий фильтр 3, датчик 4 оборотов, умножи 1 ель 5, формирователь 6 импульсов, схему ИЛИ 7, преобразователь 8 частота -код, блок 9 памяти, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10, первый 11 и второй 12 интеграторы, блок 13 сравнения, первый таймер 14, генератор 15 случайных импульсов, счетчик 16, второй таймер 17 и сигналиэатор 18. Выход вибродатчика 1 соединен с входом усилителя 2, выход которого соединен с первым входом следящего фильтра 3, выход которого соединен с аналоговым входом АЦП 10, выходы которото соединены с входами первого интегратора 11, выходы которого соединены с входами второго интегратора 12, выходы которого соединены с первыми входами блока 13 сравнения, выход которого соединен с входами счетчика 16 и первого таймера 14, выход которого соединен с установочным входом счетчика 16 и с входом генератора 15 случайных импульсов, выход которого соединен с вторым входом схемы ИЛИ 7, выход которой соединен с входом пуска АЦП 10, выход датчика 4 оборотов соединен с входом умножителя 5, выход которого соединен с вторым входом следящего фильтра 3, со входом преобразователя 8 частота-код ных импульсов. Последний в течение длительности импульса, сформированного первым таймером 14, генерирует имтульсы со случайной частотой следования. осуществляющие дискретизацию входного сигнала, Счетчик 16 подсчитывает импульсы превышения с блока 13 сравнения. Если в течение длительности импульса первоо таймера 14 их число превысит заданное, на второй таймер 17 поступит сигнал со счетчика 15, а второй таймер 17 выдаст на сигнализатор 18 сигнал неисправности. 2 ил. и с входом формирователя 6 импульсов, выход которого соединен с первым входом схемы ИЛИ 7, выходы преобразователя 8 частота-код соединены с входами блока 9 5 памяти, выходы которого соединены с вторыми входами блока 13 сравнения, выход счетчика 16 соединен с входом второго таймера 17, выход которого соединен с входом сигнализатора 18, являющегося выходом ус тройства. Следящий фильтр 3 содержит полосовой фильтр 19, смеситель 20, преобразователь 21 частота - напряжение, регулятор 22 15 частоты и генератор 23, Выход полосовогофильтра 19, вход которого является первым входом следящего фильтра 3, соединен с первым входом смесителя 20, выход препбра, ователя 21 частота-напряжение, вход 20 которо о является вторым входом следяшего фильтра 3, соединен с входом регулятора 22 частоты, выход которо о соединен с входом генератора 23, выход которого соецинен с вторым входом смесителя 20, выход 25 которого является выходом следягцетафильтра 3.Работа устройства основана на том, чтозначение виброперемещений исследуемого объекта связано функциональной зависимо стью со скоростью его вращену = 1(щ),где у - значение виброперемеще сия;ж - частота вращения. 35 При этом в течение некоторого промежутка времени Т допускаеся М превышений текущими значениями виброп"оемещений значения уо) - 1)где уо, - пороговое значение вибропереме щения при частоте вращения объекта, равнои и, 1626094Если число таких превышений оказывается больше М, принимается решение о неисправности.Устройство работает следующим образом,Вибрационный процесс воспринимается вибродатчиком 1, где преобразуется в электрический сигнал, который после прохождения через усилитель 2 поступает на первый вход следящего фильтра 3, Датчик 4 оборотов преобразует скорость вращения исследуемого обьекта в частоту электрического сигнала, поступающего на вход умно- жителя 5, в котором происходит умножение частоты в кратное число раз. Сигнал кратной частоты с выхода умножителя 5 поступает на второй вход следящего фильтра 3, на вход формирователя б импульсов и на вход преобразователя 8 частота- код. С выхода следящего фильтра 3 отфильтрованный сигнал, амплитуда которого пропорциональна амплитуде виброускорения на частоте полезного сигнала, поступает на аналоговый вход АЦП 10,Формирователь б импульсов преобразует сигнал кратной частоты, поступающий с выхода умножителя 5, в последовательность импульсов, Эти импульсы, пройдя схему ИЛИ 7, поступают на вход пуска ЛЦП 10, Таким образогл, АЦП 10 осуцесвл;сг дискретизацию входого аналогового сигнала с частотой, пропорциональной частот-. вращения исследуегло о обьек) а Сфо ми рованшийся на выходах АЦП 10 кол п 1 лпорциональный значению в броускорения, поступает на входы первого интегратора 11, а затем второго интегратора 12 для получе ния значения виброперемещения. Цифровой код, пропорциональн:й значению виброперемещения, с выходов втсро о интегратора 12 поступает на первые входь: блока 13 сравнения, Преобразовател 8 ч;- стота - код преобразует частоту входного сигнала в кодовую комбинацию, которая затем поступает на входы блока 9 памяти,Блок 9 памяти осуществляет преобразование входной кодовой комбинации, пропорциональной частоте вращения ис следуемого обьекта, в выходную кодовую комбинацию, пропорциональную предельному значению виброперемещений на данной частоте вращения, реализуя тем самьм указанное выражение, Кодовая комбинация с выходов блока 9 памяти поступает на вторые входы блока 13 сравнения, При превышении кодовым сигналом на первых входах блока 13 сравнения кодового сигнала на его вторых входах на его выходе формируется импульс превышения, Этот импульс поступает на вход первого таймера 14, на выходе которого формируется импульс, длительность которого равна Т, Импульс с длительностью Т с выхода первого таймера 14поступает на вход генератора 15 случайных5 импульсов, который в течение времени Тгенерирует импульсы со случайной частотойследования. Эти импульсы совместно с импульсами блока б осуществляют в течениевремени Т дискретизацию входного анало 10 гового сигнала. Одновременно импульс свыхода первого таймера 14 поступает наустановочный вход счетчика 16, на которомв исходном состоянии находится потенциалустановки в нуль, В течение времени Т счет 15 чик 16 подсчитывает импульсы превышения, поступающие на его вход с выходаблока 13 сравнения, Если в течение времениТ число таких импульсов превысит 1 ч, насоответствующем выходном разряде счет 20 чика 16 сформируется импульс, который посгупит на вход второго таймера 17.Последний сформирует на своем выходе импульс, который в течение необходимого промежутка времени будет подавать на25 сигнализатор 18 сигнал неисправности. Таким образом, повышение достоверности дианостирования достигается за счетуменьшения вероятности ложной тревоги, таккак схема не срабатывает при одиночном3" пр вы . ии поро; оого значенияРабота следящео фильгра 3 основананэ ом что п и оаботс азоурбин,ого двиз)еля яозникак)т еиб 1)ации с,.)сотами,1)огорц 10 налным,1 часто Гам врщения, С35 измееием част" ы драще;ия изменяетсячастота возбуждения ибраций Таким образо) должно выполняться преобразование частоты вращения в частот наст,.ой,иседящего фильтра,10 Гл дящий фильгр 3 оабо)ас следуюлим образог.Сигнал с выхода усилителя 2 поступаетна первый вход следящего фильтра 3. который является входом полосового фильтрал 5 19, который )ьделяет информативный учас-,ок ча гог, С вьхода полосеого фиг тра19 сигнал поступает на первый вход смесителя 20 С выход умгож.теля 5 сигналкратной частоты поступает а второй вход50 сле)ящего фильтра 3, вляющийся входомпр.,образователя 21 час-ота - напряже ие,преобразующсо часто-у входного сигналав постоянное напряжение. С выхода преобразователя 21 частота-напряжение сигнал55 поступает на вход регулятора 22 частоты.Регулятор 22 частоты подключсн к контуругенератора 23, осуществляя его перестройку так, чтобы разностная частота, вьделяющаяся в резонансной нагрузке смесителя20, осталась неизменной.1626094 Составитель К,ТавлиновТехред М.Моргентал Корректор Т, Палий Редактор А.Козориз Заказ 271 Тираж 309 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 формула изобретенияУстройство диагностирования по виброцараметрам, содержащее последовательно соединенные вибродатчик, усилитель и следящий фильтр, датчик оборотов и после довательно соединенные блок памяти и блок сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности диагностирования, оно снабжено последовательно соединенными умножителем, 10 формирователем импульсов, схемой ИЛИ, аналого-цифровым преобразователем, первым интегратором и вторым интегратором, последовательно соединенными первым таймером, счетчиком, вторым таймером и 15 сигнализатором, преобразователем частота-код, подключенным к входу блока памяти, и генератором случайных импульсов, подключенным к выходу первого таймера, вход которого подключен к выходу блока сравнения и к счетному входу счетчика, группа первых входов блока сравнения подключена к выходам второго интегратора, выход умножителя подключен к входу преобразователя частота - код и к второму входу следящего фильтра, выход которого под. ключен к аналоговому входу аналого-цифрового преобразователя, а выход генеоатора случайных импульсов подключен к второму входу схемы ИЛИ.