Устройство для контроля вибраций

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (ii)1004770 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.10.81 (2>) 3344883/18-28 . (3,11 М. Кп. с присоединением заявки ¹

Г 01 Н 1/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 1 50 З8 3 . Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 1503,83 (531УДК б20.178..53{088.8) г

Ф. l

::1 (72) Авторы изобретения г

А.И.Лишаен и M.Â.Tðåòüÿêîâ

) р !

) (7i) Заявитель (54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВИБРАЦИЙ

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано при испытаниях и эксплуатационном контроле различных объектов, например судовых, авиационных и других двигателей, Известно устройство для контроля, сигнализации и защиты оборудования по вибрационным перегрузкам, содер- l0 жащее последовательно соединенные датчик вибрации, усилитель, выпрямитель, самопишущий потенциометр, обеспечивающий регистрацию уровня контролируемого нибрационного сигнала, каретка которого выполняет функцию порогового детектора { 1).

Недостатком устройства янляется большая инерционность цепи контроля, не позволяющая эффективно защищать испытуемый объект от быстро развивающихся перегрузок.

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля вибраций, содержащее последовательно соединенные нибропреобраэователь, полосовый фильтр, т4асштабирующий усилитель и пороговый элемент с подклю-. ченным к его второму входу задатчи ком уровня, логическую схему, подключенные к ее выходам блоки защиты и аварийной сигнализации, и блок преду преди тель ной си гн али з аци и 2 ) .

Недостатком устройстаа является малая точность контроля, обусловленная погрешностями за счет пульсаций отфильтрованного сигнала, и не-. стабильностью тока срабатывания электромагнитных реле, являющихся пороговыми блоками, а также невозможность контроля уровня вибрации и инфразвуконом диапазоне частот из-за низкого быстродейстния.

Цель изобретения — повышение точности контроля и расширение частотного диапазона в область низких час-! тот.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля вибраций, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, полосовый фильтр, масштабчрующий усили тель и пороговый элемент с подключенным к его второму входу задатчиком уровня, логическую схему, подключенные к ее выходам блоки защиты и аварийной CHI íàëèçàöèè, и блок предупредительной сигнализации, снабжено подключенным входом к выходу масштабирующего усилителя нуль-органом, триггером, S-вход которого соединен

1004770

7 в единичное состояние (фиг. 2г).

Нуль-орган б формирует единичные сигналы, равные по длительности отрицательному полупериоду сигнала (фиг. 26). Перепадом из состояния

"1" в состочние ."0" сигнала нуль-органа б, поступившего на синхровход

С и-разрядного регистра 8 сдвига, единичный сигнал, поступающий с триггера 7 на информационный вход V, .заносится в первый разряд регистра

8 (фиг. 2д, фиг. 36). Этим же фронтом сигнала информация, занесенная в регистр 8 сдвига, сдвигается на один разряд вправо (фиг. 36), а триггер 7 по синхровходу С устанавливается в исходное нулевое состояние (фиг. 2г) . Триггер 7 обеспечивает запоминание срабатывания порогового элемента 4 до окончания контролируемого отрицательного полупериода. Если амплитуда следующего контролируемого периода сигнала не превышает уровень сравнения, триггер 7 остается в нулевом состоянии. В этом случае сигналом нуль-органа 6 в первый разряд регистра 8 заносится нулевой сигнал, а информация, записанная в первый разряд при контроле предыдущего периода, сдвигается вправо, т.е. во второй разряд. Соответственно сдвигается информация и в остальных разрядах на один разряд вправо. Триггер 7 в этом случае задним фронтом сигнала нуль-органа б остается в нулевом состоянии. На фиг.36 показано состояние восьмиразрядного регистра 8 при контроле пульсирующего сигнала вибраций (фиг. 3a),состоящего из 17 периодов. Результаты контроля каждого периода находятся в регистре 8, смещаясь с первого разряда до вытеснения, в течение контроля последующих и периодов. Причем число разрядов регистра п определяет степень интеграции второй ступени контроля и, в случае необходимости, может изменяться. С выходов регистра 8 информация выдается на блок 9 предупредительной сигнализации, содержащий п индикаторов, выполненных, например, на светодиодах. Табло в динамике отображает информацию, находящуюся в регистре 8 сдвига. Эта же информация с регистра 8 сдвига выдается на и входов преобразователя 10 код-аналог. Пример его исполнения показан на фиг. 1. Он содержит и одинаковых цепочек, состоящих из диода и резистора, и общий нагрузочный резистор. Диоды обеспечивают термокомпенсацию, развязку цепочек и запирание остаточного нулевого сигнала выходов регистра (0,4 В).

Суммарный аналоговый сигнал с выхода преобразователя 10 подается на вход блока 11 сравнения (фиг. Зв).

На второй вход блока 11 сравнения с выходом порогового блока, С-вход к выходу нуль-органа, п-разрядным регистром сдвига, входы которого соединены с выходами триггера и нульоргана, преобразователем код-аналог, входы которого подключены к выходам 5 регистра сдвига, блоком сравнения, к одному входу которого подключен второй задатчик уровня, к второму выход преобразователя код-аналог, к выходу — вход логической схемы, а 10 вход блока предупредительной сигнализации подключен к выходам регист. ра сдвига.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для контроля вибраций: на Фиг.2 — временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства; на фиг. 3 — таблица состояний элементов функциональной схемы.

Устройство содержит последователь- 0 но соединенные вибропреобразователь

1, полосовый фильтр 2, масштабирующий усилите с подключенным к его второму. входу задатчиком 5 уровня, чуль-орган 6, вхо- 25 дом подключенный к выходу масштабирующего усилителя 3, триггер 7, Б-входом соединенный с пороговым элементом

4, С-входом соединенный с выходом нуль-органа б и выходом — с входом п-разрядного регистра 8 сдвига, С-вход которого подключен к выходу нуль-органа, выходы регистра 8 сдвига подключены к блоку 9 предупредительной сигнализации и входам преобразователя 10 код-аналог, выход которого 35 связан с входом блока 11 сравнения, второй вход которого соединен с вторым задатчиком 12 уровня, а выход с входом логической схемы 13, выходы которой соединены с блоком 14 аварий- 40 ной сигнализации и блоком 15 защиты .

Устройство работает следующим образом.

Сигнал от вибропреобразователя 1 подается на вход полосового фильтра. 45

2, формирующего частотный диапазон устройства. Параметры фильтра 2 определяются характером контролируемого сигнала и задачами контроля. С выхода фильтра 2 сигнал поступает на вход масштабирующего усилителя 3, где он трансформируется в рабочий амплитудный диапазон порогового элемента (фиг. 2а, фиг. 3a) . Усиленный сигнал вибраций подается на входы порогового элемента 4 и нуль-органа б. Уровень сравнения порогового элемента 4. выполненного, например, на базе операционного усилителя, устанавливается первым задатчиком 5 уровня (фиг. 2а, фиг. 3a). Если 60 амплитуда контролируемого периода превышает уровень сравнения, пороговый элемент 4 выдает нулевой сигнал (фиг. 2в) . Этот сигнал по установочному входу S устанавливает триггер, у

1004770

6 с второго задатчика 12 уровня подается напряжение, соответствующее предельно допустимому числу перио дов, превысивших заданное амплитудное значение (иэ периодов, результаты контроля которых занесены в регистр 8). Причем, установка уровня сравнения может осуществляться дискретно или попарно. При плавном регулировании уровня в регистр 8 вручную заносится требуемое число единиц (контроль этой операции выполняется по табло предупредительной сигнализации). После этого уровень плавно изменяется до срабатывания блока

11 сравнения, о чем сигналиэируется на блоке 14 аварийной сигнализации.

Если сигнал с преобразователя код-аналог 10 превышает уровень сравнения, блок 11 сравнения выдает еди- ничный сигнал на вход логической схем 13 (фиг. Зв) . Она вырабатывает команду на включение блока 14 аварийной сигнализации и блока 15 включения защиты (фиг. Зг). Логическая схема 13 ставит на блокировку команду

"Защита", при необходимости формирует регулируемую задержку включения защиты, формирует команду "Сброс", блокирует команду "Защита" и на время настроечных работ и т.д.

Использование устройства для контроля вибраций позволяет обеспечить более точный контроль вибрационных процессов и дает возможность контроля в инфраз вуковом диапазоне частот. Цифровая обработка информации позволяет повысить помехозащищенность устройства.

Формула изобретения

Устройство для контроля вибраций, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, пелосовый фильтр, масштабирующий усилитель

5 и пороговый элемент с подключенным к его второму входу задатчиком уровня, логическую схему, подключенные к ее выходам блоки защиты и аварий- ной сигнализации, и блок предупре30 дительной сигнализации, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля и расшире.ния частотного диапазона в область низких частот, оно снабжено подключенным входом к выходу масштабирующего усилителя нуль-органом, триггером, S-вход которого соединен с вы-, ходом порогового блока, С-вход — к выходу нуль-органа, и-разрядным регистром сдвига, входы которого соединены с выходами триггера и нуль-органа, преобразователем код-аналог, входы которого подключены к выходам регистра сдвига, блоком сравнения, к одному входу которого подключен второй задатчик уровня, к второму выход преобразователя код-аналог, к выходу — вход логической схемы, а вход блока предупредительной сигнализации подключен к выходам регистЗО ра сдвига.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Передовой производственнотехнический опыт. Сер. KHA,1980,ÂÇ.

35 2. Авторское свидетельство СССР

Р 161507, кл. G 01 М 7/00, 1965 (прототип).

Составитель В. Кокунов редактор Н . Ивыдкая Техред Т. Фанта Корректор Г. Решетник Заказ 1853/50 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4