Торсиограф

Авторы патента:

G01H1/10 - Измерение механических колебаний или ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых колебаний (генерирование механических колебаний без измерений B06B,G10K; определение местоположения, направления или измерение скорости объекта G01C,G01S; измерение медленно меняющегося давления жидкости G01L 7/00; измерение дисбаланса G01M 1/14; определение свойств материалов с помощью звуковых или ультразвуковых колебаний, пропускаемых через эти материалы G01N; системы с использованием отражения или переизлучения акустических волн, например формирование акустических изображений G01S 15/00; сейсмология, сейсмическая разведка, акустическая разведка G01V 1/00; акустооптические устройства как таковые G02F; получение

Владельцы патента RU 2789297:

Дьяченко Артем Владиславович (RU)
Конищев Дмитрий Георгиевич (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для диагностирования состояния валов и валопроводов в судостроении. Торсиограф содержит корпус, основание в виде печатной платы, фиксированное на нижней поверхности корпуса, на котором установлены и фиксированы трехосевой микроэлектромеханический акселерометр с встроенным аналого-цифровым преобразователем, микропроцессор, соединенный с АЦП, микросхема памяти, связанная с микропроцессором, устройство вывода информации, выполненное в виде светодиодного графического экрана, установленное на металлических ножках и соединенное с микропроцессором, аккумуляторная батарея, соединенная со стабилизатором напряжения, фиксированным на боковой поверхности корпуса. При этом стабилизатор напряжения соединен с микропроцессором, акселерометром, микросхемой памяти, устройством вывода информации и сенсорными кнопками на металлических ножках для управления микропроцессором и соединенные с ним, корпус снабжен крышкой из прозрачного пластика с тумблером и разъемом для передачи информации и зарядки аккумуляторной батареи и жестко фиксирован на исследуемом валу с помощью крепежных ремней, снабженных замком с трещоткой. Технический результат - повышение точности измерения крутильных колебаний. 2 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для диагностирования состояния валов и валопроводов в судостроении.

Известно устройство для контроля крутильных колебаний (см. патент РФ №2044285, 1995), содержащее закрепляемый на объекте корпус, выполненный в виде двух сообщающихся сосудов, размещенный в корпусе инерционный элемент, источник света, световод, установленный в корпусе и оптически связанный с инерционным элементом, в качестве которого используется ртуть, и источником света, измерительный блок с фотопреобразователем.

Данное устройство имеет недостатки, заключающиеся в том, что невозможно измерение крутильных колебаний с частотой более 1 Гц и, кроме того, в нем используется вредный материал - ртуть.

Наиболее близким по конструкции является электронно-механическое устройство (торсиограф) с аналого-цифровым преобразователем, выбранное в качестве прототипа (см. патент RU 60718 U1, 2007).

Недостатками данного устройства являются: наличие проволочных тензорезисторов усложняет установку, настройку и калибровку устройства, устройство необходимо закреплять на свободном конце валолинии, что усложняет установку устройства, устройство имеет в составе механические части, изнашивающиеся при использовании.

Технический результат - повышение точности измерения крутильных колебаний.

Он достигается тем, что известное устройство, содержащее корпус, исследуемый вал, дополнительно имеет основание в виде печатной платы, фиксированное на нижней поверхности корпуса, на котором установлены и фиксированы трехосевой микроэлектромеханический акселерометр с встроенным аналого-цифровым преобразователем, микропроцессор, соединенный с аналого-цифровым преобразователем, микросхему памяти, связанную с микропроцессором, устройство вывода информации, установленное на металлических ножках, выполненное в виде светодиодного графического экрана, и соединенное с микропроцессором, аккумуляторную батарею, соединенную со стабилизатором напряжения, фиксированным на боковой поверхности корпуса, при этом стабилизатор напряжения соединен с микропроцессором, акселерометром, микросхемой памяти, устройством вывода информации и сенсорными кнопками на металлических ножках для управления микропроцессором и соединенные с ним, корпус снабжен крышкой из прозрачного пластика с тумблером и разъемом для передачи информации и зарядки аккумуляторной батареи и жестко фиксирован на исследуемом валу с помощью крепежных ремней, снабженных замком с трещоткой.

Предлагаемое устройство схематично представлено на чертеже (фиг. 1 - вид сверху, фиг. 2 - крышка с тумблером и разъемом, вид сверху).

Устройство состоит из корпуса 1, исследуемого вала 2, имеет основание в виде печатной платы 3, фиксированное на нижней поверхности корпуса 1, на котором установлены и фиксированы трехосевой микроэлектромеханический акселерометр 4 с встроенным аналого-цифровым преобразователем 5, микропроцессор 6, соединенный с аналого-цифровым преобразователем 5, микросхема памяти 7, соединенная с микропроцессором 6, устройство вывода информации 8, выполненное в виде светодиодного графического экрана (OLED-дисплей), установленное на металлических ножках (на чертеже не показаны) и соединенное с микропроцессором 6, аккумуляторная батарея 9, соединенная со стабилизатором напряжения 10, фиксированным на боковой поверхности корпуса 1, при этом стабилизатор напряжения 10 соединен с микропроцессором 6, акселерометром 4, микросхемой памяти 7, устройством вывода информации 8 и сенсорными кнопками 11 на металлических ножках (на чертеже не показаны) для управления микропроцессором 6 и соединенные с ним, корпус 1 снабжен крышкой 12 из прозрачного пластика с тумблером 13 и разъемом 14 для передачи информации и зарядки аккумуляторной батареи 9. Корпус 1 жестко фиксирован на исследуемом валу 2 с помощью крепежных ремней 15, снабженных замком с трещоткой (на чертеже не показан).

Устройство работает следующим образом. Корпус 1 с крышкой 12 из прозрачного пластика закреплен на исследуемом валу 2 при помощи крепежных ремней 15, которые натягиваются с помощью замка с трещоткой. При нажатии на тумблер 13, подается питание от аккумуляторной батареи 9 на стабилизатор напряжения 10. От стабилизатора напряжения 10 подается питание на микропроцессор 6, акселерометр 4 с встроенным аналого-цифровым преобразователем 5, сенсорные кнопки 11, микросхему памяти 7, устройство вывода информации 8. На устройстве вывода информации 8 появляется индикация о результате прохождения самотестирования при включении и через несколько секунд отображается главное меню. После выбора режима «работа» с помощью сенсорных кнопок 11, устройство полностью готово к работе. Корпус 1, закрепленный крепежными ремнями 15, в точности воспроизводит вращательные движения исследуемого вала 2. Акселерометр 4, прошедший калибровку на заводе-изготовителе, воспринимает возникающие в исследуемом валу 2 ускорения, после чего встроенный аналогово-цифровой преобразователь 5 передает сигнал в микропроцессор 6, который после преобразования передает данные на микросхему памяти 7 и устройство вывода информации 8, в качестве которого используется OLED-дисплей. Для зарядки аккумуляторной батареи 9 и передачи информации на компьютер используется разъем 14.

Использование трехосевого микроэлектромеханического акселерометра с встроенным аналого-цифровым преобразователем позволяет получать более точные результаты измерений крутильных колебаний и не калибровать устройство при установке. Микропроцессор оперативно обрабатывает полученные с акселерометра данные и передает их на микросхему памяти и устройство вывода информации. Микросхема памяти хранит полученные данные длительное время. Устройство вывода информации позволяет осуществлять мониторинг за режимом работы торсиографа. Аккумуляторная батарея позволяет накапливать энергию с целью ее последующего использования для подачи питания на стабилизатор напряжения, который распределяет его между элементами устройства и стабилизирует напряжение. Сенсорные кнопки служат для удобства управления микропроцессором. Печатная плата позволяет разместить, зафиксировать и соединить между собой элементы устройства. Крышка из прозрачного пластика защищает элементы устройства от механических повреждений и позволяет управлять сенсорными кнопками и наблюдать за устройством вывода информации. Использование тумблера позволяет включать и отключать устройство. С помощью разъема заряжается аккумуляторная батарея и передается информация на компьютер. Применение крепежных ремней и замка с трещоткой позволяет зафиксировать устройство в любом месте исследуемого вала.

Положительный эффект - предложенный торсиограф прост в использовании, позволяет с большей точностью измерять крутильные колебания валов и валопроводов в судостроении, судоремонте, а также измерение вибраций конструкций, без проведения калибровки устройства после установки его в любом удобном месте исследуемого объекта.

Торсиограф, содержащий корпус, отличающийся тем, что дополнительно имеет основание в виде печатной платы, фиксированное на нижней поверхности корпуса, на котором установлены и фиксированы трехосевой микроэлектромеханический акселерометр с встроенным аналого-цифровым преобразователем, микропроцессор, соединенный с аналого-цифровым преобразователем, микросхема памяти, связанная с микропроцессором, устройство вывода информации, выполненное в виде светодиодного графического экрана, установленное на металлических ножках и соединенное с микропроцессором, аккумуляторная батарея, соединенная со стабилизатором напряжения, фиксированным на боковой поверхности корпуса, при этом стабилизатор напряжения соединен с микропроцессором, акселерометром, микросхемой памяти, устройством вывода информации и сенсорными кнопками на металлических ножках для управления микропроцессором и соединенные с ним, корпус снабжен крышкой из прозрачного пластика с тумблером и разъемом для передачи информации и зарядки аккумуляторной батареи и жестко фиксируется на исследуемом валу с помощью крепежных ремней, снабженных замком с трещоткой.

Изобретение относится к метрологии. Трехосевой вибропреобразователь содержит пьезочувствительный трехосевой датчик, оси которого соединены с соответствующими зарядовыми усилителями.

Система и способ мониторинга гидроциклона // 2782726

Раскрыта система мониторинга гидроциклона. Система мониторинга гидроциклона содержит гидроциклон, содержащий разделительную камеру, имеющую впускной элемент для подачи вводимой смеси в разделительную камеру и первый и второй выпускные элементы для выпуска потоков соответствующих первого и второго компонентов смеси из разделительной камеры.

Способ определения массы движущегося объекта // 2779333

Изобретение относится к способам определения массы движущихся элементов механизма. Способ заключается в том, что измеряют амплитуды колебаний начальной массы и конечной массы, которую определяют в режиме возвратно-поступательного движения как произведение начальной массы на отношение начальной амплитуды к конечной амплитуде колебаний.

Определение положения в области высокого давления // 2778674

Группа изобретений касается устройства (1) для определения положения объекта (2), движущегося в области (H) высокого давления и применения устройства (1) для определения положения вала на магнитной опоре, вращающегося в области (H) высокого давления. Устройство (1) содержит блок (1.1) регистрации, имеющий один сенсор (1.1.1) для регистрации положения объекта (2) и подачи сигнала положения, и сенсорный провод (1.1.2) для передачи сигнала положения в блок (3) аналитической обработки, несущий узел (1.2), при этом несущий узел (1.2) имеет гибкий участок (1.2.2), который расположен между стационарным концом (1.2.1) и участком (III), проведенным через ограничивающий область (H) высокого давления корпус, причем гибкий участок (1.2.2) образован выполненным в виде трубчатой спирали отрезком (1.2.5) направляющей трубы (1.2.4), через который проведен сенсорный провод (1.1.2).

Способ получения акустической информации для мониторинга технологического процесса поверхностного легирования керамического и твердосплавного инструмента // 2763863

Изобретение относится к измерительной технике. Способ получения акустической информации для мониторинга технологического процесса поверхностного легирования керамического и твердосплавного инструмента заключается в присоединении к обрабатываемому объекту волновода, закреплении на волноводе датчика колебаний и обработке информации с помощью компьютера, регистрации значений сигналов в двух частотных диапазонах до момента падения амплитуды сигналов до уровня фоновых шумов.

Движитель летательного аппарата, способ работы силовой установки движителя и летательный аппарат // 2749525

Группа изобретений относится к движителю летательного аппарата, способу работы силовой установки движителя, летательному аппарату. Движитель содержит генератор переменной частоты, схему возбуждения для наведения магнитного поля в генераторе, компенсационную схему для регулировки сигнала возбуждения.

Измеритель частоты собственного тона колебаний конструкции и способ мониторинга изменения жесткости конструкции летательного аппарата при эксплуатации // 2736346

Изобретение относится к машиностроению, а именно к определению резонансной частоты и амплитуды резонансных колебаний. Измеритель собственного тона колебаний конструкции содержит акселерометр и пружину, причем акселерометр установлен на пружине, прикрепленной к конструкции.

Способ и устройство для преобразования цветовых данных в музыкальные ноты // 2722279

Изобретение относится к акустике. Способ включает считывание с использованием считывающего цвет устройства соответствующих цветов, нанесенных на холст множеством инструментов для рисования, в качестве цветовых данных, причем каждый из множества инструментов для рисования выполнен с возможностью рисования соответствующими цветами цветовой палитры, а соответствующие цвета цветовой палитры соотнесены соответственно с набором музыкальных нот.

Кепстральный анализ исправности нефтепромыслового насосного оборудования // 2718999

Изобретение относится к устройствам и способам для оценки исправности нефтепромыслового насосного оборудования. Типовая система мониторинга исправности насосного агрегата принимает данные углового положения, содержащие угловые положения, связанные с работой насоса, и параметрические данные, содержащие значения параметра, связанного с насосным агрегатом, изменяемые в зависимости от угловых положений.

Способ мониторинга двигателя летательного аппарата во время работы в полете // 2708905

Изобретение относится к способу мониторинга двигателя летательного аппарата в полете. Способ содержит следующие этапы: по меньшей мере для одной характеристической частоты работы двигателя измеряют по меньшей мере одно значение уровня синхронной вибрации, по меньшей мере для одного модуля указанного двигателя производят оценку значения дисбаланса указанного модуля в зависимости от измеренного значения или измеренных значений уровня вибрации и от по меньшей мере одного коэффициента чувствительности.