Устройство для диагностики дефектов машин и механизмов циклического действия

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ДЕФЕКТОВ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ ЦИКЛИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащее виброакустический преобразователь, подключенный к усилителю, многоканальный блок формирования интегральных оценок, каждый канал которого состоит из последовательно соединенных стробатора и накопителя, подключенный к регистрирующему блоку, и последовательно соединенные преобразователь углового положения, синхронизатор , умножитель частоты, одновибратор и коммутатор, второй вход которого соедеснен с выходом синхронизатора , a каждый выход коммутатора подключен к входу соответствующего канала блока форкшрова шя интеграпышх оценок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности диагностирования, в него введены блок вычитания и два аттенюатора, неинвентирующий вход блока вычитания подключен к выходу усилителя, инвертирующий вход через ш второй аттенюатор подключен к выходу блока формирования интегральных оценок , вторые входы каналов которого подключены к выходу первого аттёшоатора , вход которого соединен с выходом блока вычитания. 09 00

СОЮЗ COBETCHHX ИЦ

РЕСПУБЛИН

4 (51) 601 М. 700

Н ASTGPCHGMiY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3610278/18-28 (22) 23.06.83. (46) 07.02.85. Бюл. У 5 (72) С.Е.Сергеев и А.Е.Сергеев (7!) Горьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института по нормализации в машиностроении (53) 620.178.53 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 845035, кл. С О1 М 7/00, 07.07.81.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 668360, кл. G 0 Г М 3/02, 30. 09. 81 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ.ДИАГНОСТИК

ДЕФЕКТОВ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ ЦИКЛИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащее виброакустический преобразователь, подключенный к усилителю, многоканаль, ный блок формирования интегральных оценок, каждый канал которого состоит из последовательно соединенных стробатора и накопителя, подключенный к регистрирующему блоку, и последовательно соединенные преобразователь углового положения, синхронизатор, умножитель частоты, одновибратор и коммутатор, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, а каждый выход коммутатора подключен к входу соответствующего канала блока формирования интегральыах оценок, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью noah>шения точности диагностирования, в него введены блок вычитания и два аттенюатора, неинвентирукщий вход блока вычитания подключен к выходу усилителя, инвертирующий вход через второй аттенюатор подключен к выходу блока формирования интегральных оценок, вторые входы каналов которого подключены к выходу первого аттенюатора, вход которого соединен с выходом . блока вычитания.

l 138679

Недостатком известного устройства является низкая точность диагностирования, обусловленная нестабильностью параметров, входящих в устройство блоков. Флуктуации амплиту- 50 ды и скважности импульсов синхронизатора, изменение постоянной времени интегрирования накопителя, нестабильность параметров перемножающего блока, неидентичность отдельных каналов блока формирования интегральных оценок вызывают существенные ошибки при вычислении диагИзобретение относится к виброакустической диагностике механизмов циклического действия и может быть использовано в устройствах и системах, предназначенных для оценки технического состояния механизмов, Известно устройство для реализации способа виброакустической диагностики механизма циклического действия, содержащее последовательно 10 соединенные вибропреобразователь, усилитель, блок умножения, интегратор и регистрирующее устройство, а также формирователь зондирующих импульсов, линию задержки и времен- 1 ный управляющий блок (1) „

Недостатком устройства являются большие затраты времени на диагностирование, обусловленные тем, что для получения и точек диагности-ческой кривой необходимо произвести и циклов измерений, изменяя время задержки зондирующих импульсов.

Наиболее близким по технической 25 сущности к предлагаемому является устройство для диагностики дефектов машин и механизмов циклического действия, содержащее виброакустический преобразователь, подключенный к усилителю, многоканальный блок формирования интегральных оценок, каждый канал которого состоит иэ последовательно соединенных стробатора и накопителя, подключенный к регистрирующему блоку, и последовательно соединенные преобразователь углового положения, синхронизатор, умМожитель частоты, одновибратор и коммутатор, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, а каждый выход коммутатора подключен к входу соответствующего канала блока формирования интегральных оценок (2) .

45 ностической кривой, что приводит к низкой точности диагностирования механизма.

Кроме того, наличие в исходном вибросигнале шумовой составляющей вызывает дополнительную погрешность в вычислении диагностической. кривой, которая может быть уменьшена только за счет увеличения диагностирования °

Цель изобретения — повышение точ-. ности диагностирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для диагностики дефектов машин и механизмов циклического действия, содержащее виброакустический преобразователь, подключенный к усилителю, многоканальный блок формирования интегральных оценок, каждый канал которого состоит из последовательно соединенных стробатора и накопителя, подключенный к регистрирующему блоку, и последовательно соединенные преобразователь углового положения, синхронизатор, умножитель частоты, одновибратор и

/ коммутатор, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, а каждый выход коммутатора подключен к входу соответствующего канала блока формирования интегральных оценок, введень. блок вычитания и два аттенюатора, неинвертирующий вход блока вычитания подключен к выходу усилителя, инвертирующий вход через второй аттенюатор подключен к выходу блока формирования интегральных оценок, вторые входы каналов которого подключены к выходу первого аттенюатора, вход которого соединен с выходом блока вычитания.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит виброакустический преобразователь 1, подключеннный к усилителю 2, многоканальный блок 3 формирования интегральных оценок, каждый канал которого состоит из последовательно соединенных стробатора 4 и накопителя 5, подклю-. ченный к регистрирующему блоку 6, и последовательно соединенные преобразователь 7 углового положения, синхронизатор 8, умножитель 9 частоты, одновибратор 10 и коммутатор ll второй вход которого соединен с выходом синхронизатора 8, а каждый выход коммутатора 11 подключен.к входу соот3 113867 нетстнующего канала блока 3 формиро— вания интегральных оценок, блок 12 вычитания, два аттенюатора 13 и 14> неинвертирующий вход блока 12 вычитания подключен к выходу усилителя 2, инвертирующий вход через второй аттенюатор 14 подключен к выходу блока 3 формирования интегральных оценок, вторые входы каналов которого подключены к выходу первого аттенюа- 10 тора 13, вход которого соединен с выходом блока .12 вычитания.

Устроиство работает следующим образ,ом. 15

Вибросигнал с виброакустического преобразователя 1 после усиления н усилителе 2 поступает на инвертирующий вход блока 12 вычитания и далее через аттенюатор 13 на входы стробаторов 4 и-канального блока 3 формирования интегральных оценок.

Коэффициент передачи аттенюатора 13 в переходном режиме устанавливается равным единице, что позволяет 25 в кратчайшее время выйти в установившийся режим. Сигналы с выхода блока 3 формирования интегральных оценок (c выходов накопителей 5) поступают на регистрирующий блок 6 и через gg регулируемый калиброванный аттенюатор 14 на инвертирующий вход блока 12 вычитания. Одновременно преобразователь 1 углового положения, установленный на диагностируемом механизме, формирует импульсный сигнал

t периодом, равным периоду цикла цействия механизма. Этот импульсный сигнал, частота которого соответствует частоте вращения вала, поступает на вход синхронизатора. 8, работающего в режиме внешнего запуска.

Синхронизатор 8 вырабатывает опор ный сигнал. С выхода синхронизатора 8 синхроимпульсы поступают на умчожитель 9 частоты. Умножитель 9 частоты, коэффициент умножения которого и, увеличивает частоту следования синхроимпульсов в и раз. Таким образом за один период Т вращения вала диагностируемого объекта формируется и импульсов, причем каждый п сформированный импульс оказывается сдвинутым по фазе относительно опорного синхроимпульса на величину

Го = Д и

9 4 где i = 0,1,2,..., (и-1) — номер канала.

Полученная н умножителе 9 импульс ная последовательность поступает в одновибратор 10, который формирует требуемую длительность этих импульсов. Сформированные по длительности импульсы поступают в коммутатор 11, который распределяет импульсную последовательность из и сдвинутых по фазе импульсов по соот ветствующим входам каналов (стробаторов 4) блока 3 формирования интегральных оценок. Распределение коммутатором ll импульсной последовательности синхронизуется опорным импульсом, поступающим с выхода синхронизатора 8. Так как в начале измерений коэффициент передачи аттенюатора 13 устанавливается равным единице, а значение диагностической кривой на выходе и на инвертирующем входе нычитающего устройства Z (О, q ) = О, то во время первого периода вибросигнал без изменения поступает одновременно на все с каналы стробаторы 41 блока 5 формирования интегральных оценок и в соответствии с приходом импульсов стро.бируется (перемножается). Стробированный сигнал с выходов стробаторов 4 поступает в накопитель 5, где происходит интегрирование сигнала с последующим суммированием. Результаты суммирования отображаются регист рирующим блоком 6 и одновременно через аттенюатор 14 поступают на инвертирующий вход блока 12 вычитания, Таким образом регистрирующий блок отображает сигнал Z (Т Ц;). Начиная со второго периода измерений, блок 12 вычитания начинает формировать разность между принимаемым виброакустическим сигналом и текущим значением 2 (Т,g;) . Раз ностный сигнал, поступая одновременно на все каналы, в соответствии с приходом импульсов стробируется и далее. поступает в накопитель 5, где происходит интегрирование сигнала и суммирование значений диагностической кривой, вычисленной в предыдущем периоде измерений с текущим значением, вычисленным .н данном периоде измерений. Результаты суь мирования отображаются регистрирующим блоком 6 и поступают на вход аттенюатора 14.

В установившемся режиме (определяет1!38679

Составитель А.Чистяков

Техред М.Пароцай

Корректор;С. Черни

Редактор Е.Лушникова

Заказ 10677/31 Тираж -897

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ся оператором визуально) коэффициент передачи аттенюатора устанавливается много меньше. единицы, что позволяет значительно снизить ошибки в вычислении диагностической кривой, вызванные наличием шумов.

Таким образом, осуществляя непрерывное вычисление диагностической кривой, отображаемой регистрирующим блокбм в устройство, позволяет осуществить следящий режим диагностирования в течение всего времени работы механизма, в любой момент времени осуществить с помощью ЭВМ срав5 нения вычисленной диагностической кривой с эталонной и тарировочными кривыми, соответствующими различным видам дефектов, и по результатам сравнения определить техническое

>0 состояние исследуемого механизма и его остаточный ресурс.