Измерительное устройство к балансировочному станку для уравновешивания роторов

ОП ИСАКИИИЗОВРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. Э 01 М 1/22 РВуАврствввкыв квиктвт СССР ае двлви кввбрвтвккй к втврыткй(72) Автор изобретения С. Б. Анцрианов Московский институт электронной техники т(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К БАЛА НСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ ДЛЯ УРАВНОВЕШИВАНИЯ РОТОРОВЬОУК 3 Г ( Ьаъв) ,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различном балансировочном оборуаовании.По основному авт.св. М 503155 известно измерительное устройство к балансировочному станку пля уравновеши вания роторов, соцержащее цатчики цисбаланса, поцключенный к ним блок настройки станка, избирательный усилитель, вы-. полненный в виде послецовательно соецито пенных смесителя, активного фильтра с фиксированной резонансной частотой, второго смесителя и фильтра нижних частот, двух усилителей-ограничителей, включенных на вхоп и выход активного фильтра,15 и послеповательно соепиненных фазового детектора, управляющего элемента и генератора, выходы которого соединены со вторыми входами смесителей, а выходы усилителей-ограничителей - со вхоцами20 фазового петектора, послецовательно соеаинецные цатчик опорного импульса, генератор опорного синусоицального напряжения, выполненный в виде системы им пульсно-фазовой автопоцстройки частоты,указатель угла дисбаланса иуказательвеличины цисбаланса, вход которого и второй вход указателя угла дисбаланса подключены на выход фильтра нижних частот 1),Недостатком данного устройства является длительный процесс установленияпоказаний указателей величины и угладисбаланса. Это связано с процолжительностью процесса захвата фазы измеряемого сигнала системы фазовой автопоцстройки частоты Длительность переходных процессов указанной системы опрецеляется шириною ее полосы захвата, Чем шире полоса захвата, тем короче цлительность процесса захвата фазы входного сигнала, Ширина полосы захвата может быть найдена как решение уравнениягде Г(рЕ) - выражение пля амплитудночастотной характеристики системы с разомкнутой петлейобратной связи;- коэффициент пропорциональ 1- 5ности, связанный с петлевымусилением ( добротностью)системы фазовой автопопстройки частотыИз уравнения ( 1) следует, что чем Оменьшую полосу пропускания имеет амплитудно-частотная характеристика, темменьше полоса захвата йЮ,Необходимостьвыполнять систему узкополосной продиктована высокими требованиями к помехоустойчпвости измерительного устройства,При необходимости балансировки рото)ров в широком диапазоне частот, когдав этом диапазоне укладывается несколькополос захвата, система фазовой автоподстройки частоты дольше захватывает фазуизмеряемого сигнала, чем если бы оннаходился в полосе. захвата. Длительностипроцессов установления различаются приэтом на несколько поряпков, В результате 25существенно снижается производительностьбалансировки,Цель изобретения - повышения производительности балансировки.Поставленная цель достигается тем, Зпчто устройство снабжено последовательно соединенными генератором периодического сигнала и усилителем, вход которогосвязан, с вторым входом генератора опорного сипусоипального напряжения, а выход - с входом управляющего элемента. На чертеже представлена блок-схема измерительного устройства.Устройство содержит датчики 1 и 240 дисбаланса, воспринимающие вибрации балансируемого ротора 3, подключенный к ним блок 4 настройки станка, избирательный усилитель 5, выполненный в виде последовательно соединенных смесителя45 6, активного фильтра 7 с фиксированной резонансной частотой, второго смесителя" 8 и фильтра 9 нижних частот, двух усилителей-ограничителей 10 и 11, включенных на вход и выход активного фильтра 7, и последовательно соединенных фазового50 детектора 12, управляющего элемента 13 и генератора 14, выходы которого соединены со вторыми входами смесителей 6 и 8, а выходы усилителей-ограничителей 10 и 11 - со входами фазового детекто 55 ра 12, образуя систему фазовой автоподстройки частоты, датчик 15 опорног о импульса, генератор 16 опорного синусоидального напряжения, указатели 17 и 1 8 угла и величины дисбаланса, входы которых подключены на выхоп фильтра 9 нижних частот, и последовательно соединенные генератор 1 9 периодического сиг нада и усилитель 20, выход которого связан со входом управляющего элемента 13.Генератор 16 опорного синусоидального напряжения выполнен в виде системы импульсной фазовой автоподстройки частоты и содержит последовательно соединенные второй фазовый детектор 21, вход которого связан с выходом датчика 15 опорного импульса, второй фильтр 22 нижних частот, третий усилитель-ограничитель 23 и второй генератор 24, выход которого связан со вторыми входами фазового детектора 21 и указателя 17 угла дисбаланса, входами фазового детектора 21 и указателя 17 угла дисбаланса, а вход - со входом усилителя 20.Устройство работает следующим образом.Сигналы дисбаланса с датчиков 1 и 2споступают на блок 4 настройки станка, выполняющий одновременно функции компенсатора напряжений датчиков при электрическом эталонировании, решающего устройства и предварительного усилителя.Сигналы с блока 4 настройки станка и генератора 14 подают на смеситель 6, на выходе которого образуется напряжениеlпромежуточной частоты, После, усиления в активном высокодобротном фильтре 7 с фиксированной резонансной частотой напряжение промежуточной частоты поступает на смеситель 8, на второй вход которого подают напряжение с генератора 14, Смеситель 8 восстанавливает отфильтрованный сигнал дисбаланса, поступающий далее через фильтр 9 нижних частот на указатели 17 и 18 угла и величины дисбаланса, Сигналы со входа и выхода фильтра 7 через усилители-ограничи-, тели 10 и 11 поступают на фазовый детектор 12. На отрезке времени от включения устройства до момента попадания в полосу захвата система фазовой автоподстройки частоты работает в асинхронном режиме. Сигнал на выходе фазбвого детектора 12 становится модулированным по амплитуде напряжением треугольной формы с выхода генератора 19 периодического сигнала, а сигнал на выходе генератора 14-модулированным по частоте таким же образом до тех пор, пока не попадает в полосу захвата системы фазовой автопопстройки, частоты. С этого момента система работает в режиме синхронизации,Если затем происходит изменение частоты вращения ротора 3, сигнал на выходефильтра получает фазовый сдвиг, что отражается на величине выходного напряжения фазового детектора 12. Изменение 5величины напряжения с помощью управляющего элемента 13 вызывает такое изменение частоты генератора. 14, котороепозволяет получить на выходе смесителя6 сигнал с промежуточной частотой, рав 10ной частоте настройки фильтра 7, Сигналс выхода датчика 15 опорного импульсапреобразуется генератором 16 в опорноесинусоидальное напряжение, частота которого синхронизируется с частотой опорных15импульсов системой импульсной фаэовойавтоподстройки частоты; Частота второгогенератора 24 управляется напряжением; треугольной формы с генератора 19 пери одического сигнала и напряжением с вы20хода третьего усилителя-ограничителя 23,управляемого через второй фильтр 22 нижних частот сигналом со второго фазовогодетектора 4, образуя асинхронный исинхронный режимы системы импульснойИфаэовой автоподстройки частоты опорногосинусоидального напряжения аналогичноранее рассмотренным,Величина и угол дисбаланса регистрируются указателями 18 и 17 величины и Эйгла дисбаланса, на которые поступают сигнал дисбаланса, а на второй - также опорное синусоидальное напряжение.Применение в предлагаемом устройстве дополнительного генератора периодического сигнала и усилителя позволяет ускорить процесс захвата фазы измеряемого сигнала дисбаланса, а следовательно, сократить время установления показаний измерителей величины и угла дисбаланса и повысить производительность балансировки,формула изобретенияИзмерительное устройство к балансировочному станку для уравновешивания роторов по авт.св. М 503155, о.т л ичающееся тем, что,сцельюповышения проиэводительнос и балансировки, оно снабжено последовательно соединенными генератором периодического сигнала и усилителем, вход которого связан с вторым входом генератора опорного синусоидального напряжения, а. выходс входом управляющего элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР. И 503155, кл. б 01 М 1/22, 1971 (прототип).