Устройство для контроля максимального отклонения ротора от оси турбомашины

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и усовершенствует изобретение по авт.св.N 1232833. Изобретение позволяет повысить точность контроля путем определения амплитуды фазы и частоты оборотной составляющей отклонения ротора в радиальной плоскости. Для этого оно снабжено формирователями 17 и 18 косинусного и синусного опорных сигналов, вторым умножителем 19, соединенным через первый фильтр 20 низкой частоты с третьим умножителем 21, четвертым умножителем 23, соединенным через второй фильтр 24 низкой частоты с пятым умножителем 25, вторым сумматором 22, измерителем 26 амплитуды, измерителем 27 фазы и измерителем 28 частоты вращения. Выход второго сумматора 22 соединен с выходами третьего и пятого умножителей 21 и 25 сигналов, выход умножителя 14 частоты соединен с входом измерителя 28 частоты вращения ротора 3, с первыми входами формирователей 17 и 18 косинусного и синусного опорных сигналов и с импульсным входом измерителя 27 фазы. Другие входы формирователей 17 и 18 косинусного и синусного опорных сигналов соединены с выходом датчика 13 метки

в свою очередь выход формирователя 18 синусного опорного сигнала подсоединен к первым входам второго, третьего и четвертого умножителей 19, 21 и 23 сигналов и к опорному входу измерителя 27 фазы, выход формирователя 17 косинусного опорного сигнала соединен с одним из входов пятого умножителя 25, причем выход первого первичного преобразователя 1 соединен с входом второго умножителя 19, а выход второго первичного преобразователя 2 соединен с входом четвертого умножителя 23. 1 ил.

своим входом с выходом блока 7 извлече ния корня„датчик 13 метки установлен вбли зи ротора 3 и его выход дополнительно соединен с формирователями 17 и 18 косинусного и синусного опорных сигналов, а другие входы этих формирователей соединены с выходом умножителя 14 частоты.

Выход первого первичного преобразователя 1 через последовательно соединенные второй умножитель 19, первый фильтр 20 низкой частоты и третий умножитель 21 соединен с одним из входов второго сумматора 22, выход второго первичного преобразователя 2, через последовательно соединенные четвер, тый умножитель 23, второй фильтр 24 низкой частоты и пятый умножитель 23, второй . фильтр 24 низкой частоты и пятый умножитель 25 соединен с другим входом второго сумматора 22, выход которого подключен к измерителю 26 амплитуды и сигнальному входу измерителя 27 фазы. Выход формирователя 18 синусного опорного сигнала соединен с другими входами второго, третье,,го и четвертого умножителей 19, 21 и 23 и с опорным входом измерителя 27 фазы. Выход формирователя 17 косинусного опорного сигнала соединен с другим входом пятого умножителя 25, а выход умножителя 14 частоты соединен с импульсным входом измерителя 27 фазы и с измерителем 28 частотыы.

Устройство работает следующим образом.

От преобразователей 1 и 2 сигналы, содержащие мгновенные значения составляющих вибрации ротора 3 (без постоянных составляющих), поступают на соответствующие квадраторы 4 и 5 и умножители 19 и 23.

Квадраты значений этих сигналов передаются с квадраторов 4 и 5 в первый сумматор 6.

Из сумматора 6 выходной сигнал подается на блок 7 извлечения корня, а выходной сигнал последнего, содержащий модули мгновенчых значений вибрации ротора 3, поступает на пиковый детектор 8, который своим импульсом с импульсного выхода фиксирует момент максимального значения вибрации и запускает функциональный преобразователь 15, Величина максимального модуля 5g„ вибрации в плоскости размещения первичных преобразователей и 2 отображается регистратором 9, выводится на внешнее устройство измерения и одновременно сравнивается в пороговом блоке 0 с сигналом уставки нормирующего блока 11. Hpи превышении значения вибрации заданного уровня срабатывает сигнализатор 12. От датчика 13 метки импульсы с частотой вращения ротора 3 поступают на умножитель 14 частоты импульсов и на.-формирователи 17 и 18 косинусного и синусного опорных сигналов частоты о вращения ротора 3. С выхода умножителя 4 частоты последовательность импульсов более высокой частоты поступает на фукнциональный преобразователь 15

5 !

О !

55 и на другие входы формирователей 17 и 18 на импульсные входы измерителя

27 фа.-,ы и измерителя 28 частоты. В функциональном преобразователе 15 эта последовательность импульсов управляет выдачеи на его выходе дискретных значений косинусоидальной функции, выраженных величиной напряжений. Этот сигнал с выхода функционального преобразоваз еля 15 поступает на один из входов умножится

16, на другой его вход поступает сигнал модуля мгновенных значений всктора вибрации ротора 3 с блока 7 извлечения корня.

Перемножение этих сигналов в умножителе !

6 позволяет получить на его выходе сигнал максимальной вибрации ротора 3 и радиальной плоскости. Разрешение на выдачу дискретных значений косинусоидальной функции, чисМр которых равно числу N импульсов за период вращения ротора 3 на выходе умножителя 14 частоты, функциональным преобразователем 15 выдается одни раз за период вращения ротора импульсом пикогого детектора 8 в момент достижения пикового значенчя максимальной вибрацией. В этот момент функциональный преобразователь 15 выдает значение косинуса, равное

+1. Одним из выходов устройства является выход умножителя 16 в виде переменного сигнала частоты вращения ротора с максимальíой амплитудой вибрации в плоскости размещения преобразователей 1 и 2.

В формирователях 17 и 18 косинусного и синусного опорных сигналов г.оследовательность импульсов с выхо,;а умножителя

14 частоты преобразуется в каждом периоде вращения ротора 3 в сигналы вида U ———

= — apcos pi и Ug=apsin l, где а — амплитуда, 1 — время.

Сигнал LJ =apsincot с выхода формирователя 18 синусного опорного сигнала подается на входы умножителей 19 и 23, на другие входы которых подаются сигналы преобразователей 1, 2.

После перемножения этих сигналов в умножителях 19 и 23 и фильтрации полученнь х сигналов фильтрами 20 и 24 низкой частоты они поступают на входы умножителей 21 и 25 соответственно, на второй вход третьего умножителя 21 подается сигнал с формирователя 18 синусного опорного сигнала, а на второй вход пятого умножителя 25 подается сит. ал с формирователя 17 косинусного опорного сигнала. После перемножения этих сигналов в умножителях 21 и 25 и суммирования полученных сигналов во втором сумматоре 22 получаем сигнал вида 5=5 sin(p t — y).

Амплитуда S и фаза ср этого сигнала равны амплитуде и фазе оборотной составляющей виброперемещения ротора 3. Амплитуда этого сигнала измеряется измерителем ?6 амплитуды, выполненным, например, в виде пикового вольтметра, а фаза — измерите1574837

Формула изобретения

Составитель А. Калашников

Редактор О. Спесивых Texpeд А. Кравчук Ко1 р«ктор М. Самборская

Заказ 1т68 Тираж 425 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издат льский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 лем 27 фазы, например цифровым фазометром с преобразованием фаза-время. Для этого промежуток времени, например между задними фронтами синусоид сигналов S и U2, поступающих на сигнальный и опорный входы измерителя 27 фазы, заполняется последовательностью импульсов умножителя

14 частоты, поступающей на импульсный вход измерчтеля 27 фазы и одновременно на измеритель 28 частоты, отображающий частоту вращения ротора 3.

Устройство для контроля максимального отклонения ротора от оси турбомашины по авт. св. Ю )232833, отличающееся тем, что, с целью повышения точности путем определения амплитуды, фазы и часТоты оборотной составляющей отклонения, оно снабжено формирователями синусного и косинусного опорных сигналов, последовательно соединенными вторым умножителем с двумя входами, первым фильтром низкой частоты и третьим умножителем с двумя входами, последовательно соединенными четвертыми умножителем с двумя входами, вторым фильтром низкой частоты и пятым умножителем с двумя входами, вторым сумматором и измерителями частоты, амплитуды и фазы, причем входы второго и четвертого умножителей подключены соответственно к выходам первого и второго первичных преобразователей и соединены с выходом формирователя синусного опорного сигнала, подключенным также к входам третьего умножителя и измерителя фазы, входы формирователей синусного и косинусного опорных сигналов подсоединены к,датчику метки и к выходу умножителя частоты, соединенному также с входами измерителей частоты и фазы, выход формирователя косинусного опорного сигнала подключен к входу пятого умножителя, выходы третьего и пятого умножителей соединены с входами второго сумматора, выход которого подключен к входам измерителей фазы и амплитуды.