Пристрій для контролю вібрацій

Предлагаемое устройство относится к измерительной технике и может быть использовано при вибрационной диагностике машин и механизмов в процессе их эксплуатации. Известно устройство для контроля вибраций, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, полосовой фильтр, масштабирующий усилитель и пороговый элемент с подключенным к его входу задатчиком уровня, логическую схему, подключенные к ее выходам блоки защиты и аварийной сигнализации, и блок предупредительной сигнализации (Авт. св. СССР №161507, кл. G01M7/00). Недостатком известного устройства является отсутствие самоконтроля, что снижает его надежность. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля вибраций, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, полосовой фильтр, масштабирующий усилитель и первый пороговый элемент, блок аварийной защиты, блок аварийной сигнализации, блок предупредительной сигнализации, блок питания, второй и третий пороговые элементы, входы которых соединены со входами первого порогового элемента, первая схема совпадения, два входа которой соединены с выходами первого и второго пороговых элементов, остальные входы подключены к выходам блока питания, вторая схема совпадения, два входа которой подключены к выходам второго и третьего пороговых элементов, остальные входы - к выходам блока питания, третья схема совпадения, первая схема задержки, вход которой соединен с выходом первой схемы совпадения, а выход с первым входом третьей схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом первого порогового элемента, первый и второй триггеры, один из установочных входов первого из них соединен с выходом третьей схемы совпадения, вторая схема задержки, вход которой подключен к выходу первого триггера, а выход - к установочному входу второго триггера, четвертая схема совпадения, один из входов которой соединен через инвертор с выходом первого порогового элемента, а второй - с первым выходом второго триггера, третий триггер, пятая и шестая схемы совпадения, третья схема задержки, вход которой соединен с выходом второй схемы совпадения, а выход через пятую схему совпадения подключен к одному из установочных входов третьего триггера, причем второй вход пятой схемы совпадения соединен с выходом третьего порогового элемента, а второй установочный вход третьего триггера соединен с выходом третьего порогового элемента через второй инвертор и шестую схему совпадения, второй вход которой подключен к первому выходу второго триггера, при этом выход первого триггера соединен со входом блока аварийной сигнализации, второй выход второго триггера - с блоком защиты, а выход третьего триггера - с блоком предупредительной сигнализации (Патент России №2052784, кл. G01H1/08). Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности. Известное устройство не позволяет в случае роста вибрации определять причины ее повышения. Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, расширение функциональных возможностей устройства для контроля вибраций. Техническим результатом, который достигается решением поставленной задачи, является то, что в предложенном устройстве используется дополнительный диагностический канал, который включается после срабатывания предупредительной сигнализации и производит анализ и регистрацию основных информативных параметров вибрации для определения причин ее повышения. Для достижения указанного технического результата в устройство для контроля вибраций, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, полосовой фильтр, масштабирующий усилитель, первый пороговый элемент, блок аварийной защиты, блок аварийной сигнализации, блок предупредительной сигнализации, блок питания, второй и третий пороговые элементы, входы которых соединены со входом первого порогового элемента, первая схема совпадения, два входа которой соединены с выходами первого и второго пороговых элементов, остальные входы подключены к выходам блока питания, вторая схема совпадения, два входа которой подключены к выходам второго и третьего пороговых элементов, а остальные входы - к выходам блока питания, третья схема совпадения, первая схема задержки, вход которой соединен с выходом первой схемы совпадения, а выход с первым входом третьей схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом первого порогового элемента, первый и второй триггеры, один из установочных входов первого из них соединен с выходомтретьей схемы совпадения, вторая схема задержки, вход которой подключен к выходу первого триггера, в выход - к установочному входу второго триггера, четвертая схема совпадения, один из входов которой соединен через инвертор с выходом первого порогового элемента, а второй - с первым выходом второго триггера, третий триггер, пятая и шестая схемы совпадения, третья схема задержки, вход которой соединен с выходом второй схемы совпадения, а выход через пятую схему совпадения подключен к одному из установочных входов третьего триггера, причем второй вход пятой схемы совпадения соединен с выходом третьего порогового элемента, а второй установочный вход третьего триггера соединен с выходом третьего порогового элемента через второй инвертор и шестую схему совпадения, второй вход которой подключен к первому выходу второго триггера, при этом выход первого триггера соединен со входом блока аварийной сигнализации, второй выход второго триггера - с блоком защиты, а выход третьего триггера - с блоком предупредительной сигнализации введены четвертая схема задержки, вход которой соединен с выходом третьего порогового элемента, седьмая схема совпадения, входы которой соединены с выходом третьего порогового элемента и выходом четвертой схемы задержки, таймер, управляющий вход которого соединен с выходом седьмой схемы совпадения, коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом таймера, а информационный вход соединен с выходом масштабирующего усилителя, и последовательно соединенные анализатор и регистратор, причем вход анализатора соединен с выходом коммутатора. Блок-схема устройства приведена на чертеже (фиг.). Устройство содержит последовательно соединенные вибропреобразователь 1, полосовой фильтр 2, масштабирующий усилитель 3, первый пороговый элемент 4, второй 5 и третий 6 пороговые элементы, входы которых соединены со входом первого порогового элемента 4, первая схема совпадения 7, два входа которой соединены с выходами первого 4 и второго 5 пороговых элементов, а остальные входы подключены к выходам блока 9 питания, вторую схему 8 совпадения, два входа которой подключены к выходам второго 5 и третьего б пороговых элементов, а остальные входы - к выходам блока 9 питания, первую схему 10 задержки, вход которой соединен с выходом первой схемы 7 совпадения, а выход - с першим входом третьей схемы 11 совпадения, второй вход которой соединен с выходом первого порогового элемента 4, первый триггер 12, один из установочных входов которого соединен с выходом третьей схемы 11 совпадения, вторая схема 13 задержки, вход которой подключен к выходу первого триггера 12, а выход - к установочному входу второго триггера 14, четвертую схему 15 совпадения, один из входов которой соединен через инвертор 16 с выходом первого порогового элемента 4, а второй - с первым выходом второго триггера 14, третью схему 17 задержки, вход которой соединен с выходом второй схемы 8 совпадения, а выход через пятую схему 18 совпадения подключен к одному из установочных входов третьего триггера 19, причем второй вход питой схемы 18 совпадения соединен с выходом третьего порогового элемента 6, а второй установочный вход третьего триггера 19 соединен с выходом третьего порогового элемента 6 через второй инвертор 20 и шестую схему 21 совпадения, второй вход которой подключен к первому выходу второго триггера 14, при этом выход первого триггера 12 соединен со входом блока 22 аварийной сигнализации, выход второго триггера 14 - с блоком 23 защиты, выход третьего триггера 19 с блоком 24 предупредительной сигнализации, четвертую схему 25 задержки, вход которой соединен с выходом третьего порогового элемента 6, седьмую схему 30 совпадения, входы которой соединены с выходом третьего порогового элемента б и выходом четвертой схемы 25 задержки, таймер 29, управляющий вход которого соединен с выходом седьмой схемы 30 совпадения, коммутатор 26, управляющий вход которого соединен с выходом таймера 29, а информационный вход соединен с выходом масштабирующего усилителя 3, и последовательно соединенные анализатор 27 и регистратор 28, причем вход анализатора 27 соединен с выходом коммутатора 26. Работает устройство следующим образом. Сигнал вибропреобразователя 1 после фильтра 2 и масштабирующего усилителя 3 поступает на входы пороговых элементов 4, 5 и 6. Пороговый элемент 4 имеет уровень срабатывания, соответствующий аварийной ситуации, пороговый элемент 6 имеет уровень срабатывания предупредительной сигнализации. Уровень срабатывания порогового элемента 5 выбирается таким образом, чтобы при минимальной амплитуде сигнала с вибропреобразователя 1 на его выходе был сигнал, поступающий на входы схем 7 и 8 совпадения. При обрыве кабеля вибропреобразователя 1 сигнал на входе порогового элемента 5 отсутствует, блокируются схемы 7 и 8 совпадения и работа всего устройства. Аналогично происходит при отсутствии хотя бы одного из выходных напряжений блока 9 питания. При достижении амплитудой сигнала с вибропреобразователя 1 уровня аварийной сигнализации сигнал порогового элемента 4 через схему 7 совпадения (при наличии всех остальных сигналов) запускает схему 10 задержки. Время задержки устанавливается таким, чтобы кратковременные повышения амплитуды вибрации, а также импульсные помехи не приводили к срабатыванию схем предупредительной и аварийной сигнализации. Если действительно появляется устойчивый сигнал на выходе порогового элемента 4, то происходит совпадение сигналов на входах схемы 11 совпадения и ее выходной сигнал перебрасывает триггер 12 в "единичное" состояние. При этом появляется сигнал аварийной сигнализации в блоке 22. Выходной сигнал триггера 12 задерживается схемой задержки 13 на время, необходимое для принятия решения. Если сигнал аварийной защиты не блокируется оператором, то выходной сигнал схемы задержки 13 перебрасывает триггер 14 в "единичное" состояние и формируется сигнал аварийной защиты. Аналогичным образом работает канал предупредительной сигнализации, в который входят схема 8 совпадения, схема 17 задержки, схемы совпадения 18 и 21, инвертор 20, триггер 19 и блок предупредительной сигнализации 24. При срабатывании компаратора 6 предупредительной сигнализации, его выходной сигнал включает схему 25 задержки. Если сигнал с вибропреобразователя 1 устойчивый, то по истечении заданного времени выходной сигнал схемы 25 задержки совпадает с выходным сигналом порогового элемента и с помощью схемы 30 совладения формируется сигнал для выключения таймера 29. Таймер 29 управляет коммутатором 26 и через определенные промежутки времени подает сигнал с масштабирующего усилителя на вход анализатора 27. Анализатор 27 выделяет информативные параметры вибрационного сигнала, связанные с конкретными узлами контролируемого объекта. Величины параметров фиксируются регистратором 28, что дает возможность отслеживать развитие дефектов во времени. Введение новых элементов обеспечивает анализ причин повышения вибрации. Анализ и регистрация информативных параметров производится в экономичном режиме только после появления предупредительных сигналов. Полученная информация дает возможность, в случае аварийной остановки агрегата, определить причину этой остановки, что, в свою очередь, позволяет снизить эксплуатационные затраты. Таким образом достигается расширение функциональных возможностей устройства. Предложенное устройство может найти применение в системах защиты технологического оборудования, машин и агрегатов от вибрационных перегрузок.