Устройство фазового разделения акустическихсигналов
1
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТ ЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
305503
Союз Советски», Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 09.1Ч.1969 (№ 1329031/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 04.VI.1971. Бюллетень ¹ 18
Дата опубликования описания 16.ЧП1.1971
МПК G 10l 1/02
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.391.19(088.8) Авторы изобретения
О. Б. Гуров и В. А. Симонов
Заявитель Сибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института механизации сельского хозяйства
УСТРОЙСТВО ФАЗОВОГО РАЗДЕЛЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ
СИ ГНАЛОВ
Устройство предназначено для фазового разделения акустических сигналов кинематических пар при проведении безразборной диагностики механизмов периодического действия.
Известны устройства, предназначеннь|е для выделения сигналов от исследуемых кинематических пар механизмов. ти устроиства выделяют акустический сигнал из оощего шумового фона работающих механизмов, но их применение в диагностике ограничено вследствие того, что они принципиально имеют возможность выделять только сигналы кинематических пар с наибольшими энергиями взаимодействия, которые определяются степенью изношенности этих пар, в то время как для постановки диагноза требуется разделение акустического сигнала от кинематических пар независимо от их технического состояния.
Известное устройство реализует алгоритм разделения акустических сигналов по максимуму амплитуд, генерируемых кинематическими парами механизма, и вследствие этого: имеет очень ограниченное применение в диагностике механизмов. Оно позволяет выделять сигналы только тех кинематических пар, акустический сигнал которых превышает уровень сигналов остальных кинематических пар, чего явно недостаточно для постановки диагноза; приводит к ошибке при постановке диагноза, так как импульс максимальной амплитуды не соответствует максимальному износу кинематической пары, поскольку он, помимо энергии взаимодеиствия, определяется еще и расстоянием от исследуемой кинематической пары до места установки датчика; не позволяет производить разделение сигналсв при диагностике вновь изготавливаемых механизмов и механизмов с равномерным износом кинематических пар, вследствие малого разброса амплитуд их акустических сигналов.
Кроме того, известное устроиство фазового разделения акустических сигналов для работы требует наличия зубчатого маховика или дополнительной шестерни, что иногда является неприемлемым, и обеспечивает низкую разрешающую способность порядка 3 — 4".
Это устройство содержит датчик акустиче2п ских сигналов, датчик периодов, вентиль, подключенный сигнальным входом к выходу усилителя датчика акустических сигналов, схему формирования строб-импульса, один вход которой подключен к выходу усилителя датчика
2S периодов, а выход — к управляющему входу вентиля. Целью предлагаемого изобретения является создание устройства фазового разделения акустических сигналов механизмов периодического действия, обладающего высокой
30 разрешающей способностью по фазе (не бо305503
25 70
60 лее 1 ) и простой схемой синхронизации с вращением вала машины. Для этого в устройство дополнительно введены датчик тактов, последовательно соединенный с усилителем датчика тактов, генератор с автоподстройкой частоты и пересчетная схема выбора такта, причем выход усилителя датчика тактов подключен ко входу генератора с автоподстройкой частоты, одному входу схемы формирования стробимпульса и одному из входов пересчетной схемы выбора тактов, выход генератора подключен к другому входу пересчетной схемы выбора тактов, выход которой подсоединен к управляю>щему входу схемы формирования сч раб-импульса.
Йспользованием в устройстве генератора импульсов с автоматически подстраиваемой частотой, а также схем формирования стробимпульса и схемы выбора исследуемого такта из цикла работы механизма осуществляется разбиение одного периода работы механизма на определенное число интервалов, обеспечивающих необходимую точность установки начала управляющего импульса относитсльно отметок периодичности. Частота генератора, которая определяет интервалы разбиения периода, выбирается в зависимости от кинематической схемы механизма и автоматически подстраивается в зависимости от изменения скорости работы механизма. 1ак, например, для двигателей внутреннего сгорания частота генератора определяется из условий возможности разделения следующих друг за другом акустических импульсов кинематических пар и степени их флуктуации. Для зубчатых же механизмов, кроме перечисленных условий, эта частота определяется передаточными отношениями зубчатых Ildp. В силу того, что п редато гные отношения зубчатых пар выбираются из условий равномерной обкатки и не равны целому числу, частота генератора импульсов должна быть кратка передаточному о"ношению зубчатых пар.
-la фиг. 1 показан" функциональная схема у строиства; на фиг. 2 — эпюры напряжений для четырехтактпого двига еля.
1-1а чертеже приняты следующие условные обозначения: 1 — датчик тактов; 2 — усилитель датчика тактов; 8 — генератор с автоподстройкой частоты; 4 — пересчетная схема выбора такта; 5 — датчик периодов; 6 — усилитель датчика периодов; 7 — схема формирования строб-импульса; 8 — датчик акустического сигнала; 9 — усилитель датчика акустического сигнала и 10 — вентиль.
Датчиком 1 воспринимаются импульсы такта работы механизма. Для механизмов вращения тактом будет являться один оборот ваJIB, тогда как периодичность работы может определяться несколькими тактами (например, двигатель внутреннего сгорания). С датчика 1 усиленные усилителем датчика тактов тактовые импульсы поступают на генератор импульсов с автоподстройкой частоты 3, на вход схемы формирования строб-импульса и на один из входов пересчетной схемы выбора тактов. Тактовые импульсы с выхода усилителя датчика тактов (см. фиг. 2а) синхронизируют генератор 8 (см. фиг. 2 б) таким образом, что интервал времени, равный одному такту, разбивается точ:o на определенное число интервалов (в примере на фиг. 2 — по
0,5 ). 1ересчетная регулируемая схема выбора такта 4 формирует стробирующий импульс в пределах одного такта (см. фиг. 2 в). Регулировке подвергаются величины — фаза стробирующего импульса и Лср — длительность его. С выхода усилителя датчика периодов импульсы (см. фиг. 2 г) поступают на вход схемы формирования строб-импульса. Эта схема, считая такты, пропускает строб-импульс
1олько в том из них, который задается первоначальной регулировкой этой схемьп Сигнал с Выхода схемы формироВания cTpOG-импульса (см. фиг. 2 д) поступает на управляющии вход вентиля 10, на сигнальный вход которого поступает акустический сигнал с усилителя датчика акустических сигналов (см. фиг. 2 е).
Вентиль открывается на время длительности строо-импульса и пропускает на выход устрОйства СИГНаЛ ТОЛЬКО От ОдНОй КИНЕМатИЧЕской пары с известной точностью по фазе (ci». (риг. 2 ж) .
Предмет изобретения
Устройство фазового разделения акустических сигналов механизмов периодического деиствия, содержащее датчик акустических сигналов, датчик периодов, вентиль, подключенный сигнальным входом к выходу усилителя датчика акустических сигналов, схему формирования строб-импульса, один вход которой подключен к выходу усилителя датчика периодов, а выход — к управляющему входу вентиля, Отличаюи1ееся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности устройства, в него дополнительно введены датчик тактов, последовательно соединенный с усилителем датчика тактов, генератор с автоподстройкой частоты и пересчетная схема выбора такта, причем выход усилителя датчика тактов подключен ко входу генератора с автоподстройкой частоты, одному входу схемы формирова ия строб-импульса и одному из входов пересчетной схемы выбора тактов, выход генератора подключен к другому входу пересчетпой схемы выбора тактов, выход которой подсоединен к управляющему входу схемы формирования строб-импульса.
