Устройство для контроля вибраций

(51)5 6 01 Н 17/00 ТЕНИ ИЕ ИЗО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 21) 4747862/28(56) Авторское свидетельство СССРМ 905654, кл. 6 01 Н 1/08, 1981,Авторское свидетельство СССРМ 1420384, кл, 6 01 Н 11/00, 1987.54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВИБЦИЙ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляконтроля технического состояния движущихся частей машин в процессе их эксплуатации,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения отношения периода гармоники, имеющейбольшую амплитуду, к периоду оборотнойчастоты,На чертеже изображена блок-схема устройства,Устройство для контроля вибраций содержит последовательно соединенные вибропреобразователь 1, усилитель 2, первыйамплитудный детектор 3 и индикаюр 4, последовательно соединенные ограничитель 5, входкоторого соединен с выходом усилителя 2, интегратор 6, схему 7 выборки и запоминания,первое дифференцирующее звено 8, второйамплитудный детектор 9, масштабирующийусилитель 10, суммирующий усилитель 11. пороговый элемент 12 и исполнительный механизм 13, второе дифференцирующее звено(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля техничесхого состояния движущихся частей машин в процессе их эксплуатации, Цель изобретения - расширение функциональнцх возможностей за счет определения отношения периода гармоники, имеющей большую амплитуду, к периоду оборотной частоты, В процессе работы устройство контролирует общий уровень вибраций и в том случае, если это превышение определяется одной из гармоник, определяет отношение периода этой гармоники к периоду оборотной частотц, 1 ил. 14, вход которого соединен с выходом первого амплитудного детектора 3 и вторым входом суммирующего усилителя 11, а выход - с третьим входом суммирующего усилителя 11, первый формирователь 15, вход которого соединен с выходом ограничителя 5., а вцход - с управляюшим входом схемы 7 выборки и запоминания, схему 16 сброса, вход которой соединен с одо формиро. вателя 15, а выход - с управляющим входом интегратора 6, последовательно соединенные датчик 17 оборотов, умножитель 18 частоты, элемент И 19, счетчик 20, регистр 21 памяти и цифровой индикатор 22, последовательно соединенные триггер 23, вход которого соединен с выходом первого формирователя 15, второй формирователь 24 и элемент 25 задержки, выход которого соединен с входом "Сброс" счетчика 20, и второй пороговый элемент 26. вход которого соединен с выходом второго амплитудного детектора 9, а выход - с вторцм входом элемента И 19, третий вход которого соединен с выходом триггера 23, а вход "Запись" регистра памяти соединен с выходом второго Формирователя 24.Устройство работает следующим образом,Сигнал с выхода вибропреобразователя 1 через усилитель 2 поступает на вход первого амплитудного детектора 3, выпрямляется и сглаживается и подается на индикатор 4, где отображается среднее значение измеряемой величины.С выхода первого амплитудного детектора 3 среднее значение выпрямленного напряжения поступает на второй вход 5 10 суммирующего усилителя 11,а через второе напряжение, пропорциональное скорости нарастания измеряемой величины.Сигна х(1) с выхода усилителя 2 поступает через ограничитель 5 на вход интегратора 6. 20 С выхода датчика 17 оборотов сигнал с периодом Т поступает на умчожитель 18 частоты, с выхода которого импульсы с частотой 1 = К/Тс, где К - коэффициент умножения частоты, поступают на первый вход элемента И 19, на второй вход которого поступает сигнал с выхода порогового элемента 26,На выходе ограничителя 5 Формиру 1 отся импульсь; О положительной полярности с постоянной амплитудой и длительност ю,равной времени превышения напряжениемх напряжения нулевого уровня,На выходе интегратора 6 Формируютсяпилообразные импульсы с амплитудой А,пропорциональной длительности импульсов О,Первый формирователь 15 формируеткороткий импульс 01 в момент спада фронтаимпульсов О,. Импульс 01 поступает нз управляющий вход схемь 1 7 выборки и запоми. нанич. Во время действия импульса 01амплитуда сигнала на сигнальном входесхемы 7 выборки и запоминания равна А,Это значение сигнала запоминается схемой7 выборки и запоминания и через первоедифференцирующее звено 8, второй амплитуднь 1 й детектор 9 и масштабирующий усилитель 10 поступает на вход суммирующегоусилителя 11,Импульс 01 поступает на вход схемы 16сброса, на выходе которой формируется короткий импульс 02 в момент окончания импульса 01,Импульс 02 поступает на вход сбросаинтегратора 6 и устанавливает его в исходное состояние, при котором сигнал на еговыходе равен нулю. дифференцирующее звено 14 - на третий 15вход суммирующего усилителя 11 поступает .,Импульс 01 поступает на счетный вход триггера 23 и переключает его состояние. На выходе триггера 23 формируются положительные импульсы длительностью Тх, которые.поступают на третий вход элемента И 19.На выходе схемы 7 выборки и запоминания формируется ступенчатый сигнал, величина которого пропорциональна текущему значению времени превышения сигналом х(т) нулевого уровня.Если сигнал с вибропреобразователя 1 является периодическим, то сигнал на выходе схемы 7 выборки и запоминания будет постоянным (например, для синусоидального сигнала х(т) = Хзп 2 л ОТх сигнал на выходе схемы 7 выборки и запоминания будет пропорционален Тх), а длительность импульсов на выходе триггера будет равна перисду х На выходе первого дифференцирующего звена 12 сигнал будет равен нулю. Поэтому на первом входе суммирующего усилителя 11 сигнал будет равен нулю, т.е. для периодического сигнала сигнал на выходе суммирующего усилителя 14 зависит лишь от среднего значения измеряемой величины и скорости нарастания среднего значения.Нулевой сигнал с выхода второго амплитудного детектора 9 поступает на вход второго порогового элемента 26. на выходе которого при этом Формируется сигнал логической единицы, который поступает на второй вход элемента И 19.Таким образам, если сигнал х(1) - периодический, то счетчик 20 будет считать импульсы с частотой 1 = К/Т, поступающие через элемент И 19 с выхода умножителя 18частоты за время Тх,В счетчике 20 Формируеся число й = ЬТк = К Т/То, которое Фиксируется в регистре 21 памяти в момент поступления на его вход "Запись" короткого ипульса Оз с выхода второго формирователя 24 в момент спада фронта импульсов с выхода триггера 2 Г, после чего задержанный элементом 25 задержки импульс Оз поступает на вход "Сброс" счетчика 20, устанавливая его в исходное состояние. Число й, зафиксированное в регистре 21 памяти, пропорционально отношению периода периодической составляющей вибрации к периоду вращения детали. Это число отображается на цифровом индикаторе 22 и позволяет идентифицировать источник повышенной вибрации,Если сигнал с вибропреобразователя 1 является случайным, то сигнал на выходе схемы 7 выборки и запоминания будет изменяться случайным образом, пропорционально текущему значению времени превышения сигналом .нулевого уровня.Случайный сигнал с выхода схемы 7 выборки и запоминания после первого дифференцирующего звена 8 выпрямляется во втором амплитудном детекторе 9, и через масштабирующий усилитель 10 среднее значение производной этого сигнала поступает на первый вход. суммирующего усилителя 11.Сигнал с выхода второго амплитудного детектора 9 вызовет срабатывание второго порогового элемента 26. Сигнал логического нуля с выхода второго порогового элемента 26 заблокирует прохождение импульсов с выхода умножителя частоты 18 через элемент И 19 на вход счетчика 20.Счетчик 20 будет находиться в нулевом состоянии, в регистре 21 памяти и на индикаторе 22 будет фиксироваться нуль, что указывает на случайный характер вибрации,Сигнал с выхода суммирующего усилителя 11 через пороговый элемент 12 включает исполнительный механизм 13, который служит для подачи сигнала предупреждения об опасном изменении характера или уровня вибрации или для отключения контролируемой машины,Формула изобретения Устройство для контроля вибраций, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель, первый амплитудный детектор и индикатор, последовательно соединенные ограничитель, вход которого соединен с выходом усилителя, интегратор, схему выборки и запоминания, первое дифференцирующее звено. второй амплитудный детектор, масштабирующий усилителе, суммирующий усилитель, поро говый элемент и исполнительный механизм,второе дифференцирующее звено, вход которого соединен с выходом первого ампли.гудного детектора и вторым входом 10 суммирующего усилителя, а выход - с третьим входом суммирующего усилителя, формирователь, вход которого соединен с выходом ограничителя, а выход - с управляющим входом схемы выборки и запомина ния, и схему сброса, вход которой соединенс выходом формирователя,.а выход - с управляющим входом интегратора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снаб жено последовательно соединенными датчиком оборотов, умножителем частоты, элементом И, счетчиком, регистром памяти и цифровым индикатором, последовательно соединенными триггером, счетный вход ко торого соединен с выходом формирователя,вторым формирователем и элементом задержки, выход которого соединен с входом "Сброс" счетчика, и вторым пороговым элементом, вход которого соединен с выходом 30 второго амплитудного детектора, а выход -с вторым входом элемента И, третий вход которого соединен с выходом триггера, а вход "Запись" регистра памяти соединен с выходом второго формирователя.351698652 Редактор Т.Маковска роизводственно-издательскифл комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 каз 4385 ВИИИП стявитель А.Паникленкохред Ы.Моргентал Тираж Подписноедарственного комитета м изобретениям и открытиям ори Г 1 П ССС 113035, Москва, Х(-35, Раушскав наб 4/5