Вібраційна діагностична система

Вібраційна діагностична система, яка складається з n датчиків вібрації, n підсилювачів з регульованими амплітудно-частотними характеристиками, паралельного n-канального аналогоцифрового перетворювача, контролера і персонального комп'ютера, в якій виходи n підсилювачів під'єднані до входів паралельного n-канального аналого-цифрового перетворювача, вихід якого через першу шину даних і управління з'єднаний з контролером керування, вихід якого через другу шину даних і управління під'єднаний до входу персонального комп'ютера, яка відрізняється тим, що додатково містить блок з n перемикаючих ключів і генератор еталонних сигналів з керованими числовими характеристиками, причому до перших n входів блока перемикаючих ключів приєднані виходи датчиків вібрації, до других n входів яких під'єднаний вихід генератора еталонних сигналів, до входу керування блока перемикаючих ключів приєднаний один з виходів управління другої шини даних і управління, а до n виходів блока перемикаючих ключів приєднані входи підсилювачів з регульованими амплітудно-частотними характеристиками, входи управління яких підключені до другої шини даних і управління. (19) UA (11) (21) a200802756 (22) 03.03.2008 (24) 25.11.2010 (46) 25.11.2010, Бюл.№ 22, 2010 р. (72) ДРАБИЧ ПЕТРО ПЕТРОВИЧ, ДРАБИЧ ОЛЕГ ПЕТРОВИЧ, ІСАЄВ ІГОР ЮРІЙОВИЧ, СТЕЦЬКО ІГОР ГРИГОРОВИЧ, ЯВОРСЬКИЙ ІГОР МИКОЛАЙОВИЧ (73) ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИЙ ІНСТИТУТ ІМ. Г.В. КАРПЕНКА НАН УКРАЇНИ (56) US 4215404; 29.07.1980 US 5553489; 10.09.1996 US 7093492; 22.08.2006 RU 2289802; 20.12.2006 RU 2177607; 27.12.2001 SU 1270324; 15.11.1986 SU 1174811; 23.08.1985 SU 1241177; 30.06.1986 Яворський І.М., Драбич О.П., Драбич П.П., Ісаєв І.Ю. та ін. Методи і нові технічні засоби вібродіагностики підшипникових вузлів та зубчатих передач // Цільова комплексна програма НАН України "Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин" / Збірник наукових статей за результатами, отриманими в 2004 - 2006 p.p. Київ: Інститут електрозварювання ім.Є.О.Патона НАН України.-2006.- С. 52-56 C2 2 92709 1 3 92709 4 технічних характеристик в процесі вібродіагностиційно-вимірювальних систем для вібродіагностики ки об'єктів і машин. об'єктів і машин або для інших цілей, що дає підсНайближчою по технічній суті до вібраційної таву віднести вказані відмінні ознаки до категорії діагностичної системи, що заявляється, є портатисуттєвих і вважати що система за винаходом відрівна система, яка складається з n давачів вібрації, зняється новизною. n підсилювачів з регульованими амплітудноСуть винаходу пояснюється за допомогою частотними характеристиками, паралельного nструктурної схеми вібраційної діагностичної сисканального аналого-цифрового перетворювача, теми, представленої на Фіг. контролера керування і персонального комп'ютеВібраційна діагностична система складається ра, в якій n давачів вібрації через n підсилювачів з з n давачів вібрації 1, генератора еталонних сигрегульованими амплітудно-частотними характериналів 2, блока з n перемикаючих ключів 3, n підсистиками під'єднані до входів паралельного nлювачів з регульованими амплітудно-частотними канального аналого-цифрового перетворювача, характеристиками 4, паралельного n-канального вихід якого через першу шину даних і управління аналого-цифрового перетворювача 5, контролера з'єднаний з контролером керування, вихід якого керування 6 і персонального комп'ютера 7. через другу шину даних і управління під'єднаний Виходи n давачів вібрації 1 приєднані до n педо входу персонального комп'ютера [2] (прототип). рших входів блока 3, до других n входів якого піПрототип дозволяє здійснювати попередню д'єднаний вихід генератора еталонних сигналів 2, обробку вібраційних сигналів, їх статистичний а до входу керування блока 3 приєднаний один з аналіз в стаціонарному наближенні, в рамках теовиходів управління другої шини даних і управлінрії першого і другого порядку здійснювати пошук ня. До n виходів блока 3 під'єднані входи підсилюприхованих періодичностей, обчислювати весь вачів 4, виходи яких з'єднані з входами перетвокомплекс імовірнісних характеристик першого і рювача 5, а входи керування підсилювачів 4 другого порядку періодично корельованих випадприєднані до другої шини даних і управління. Викових процесів (ПКВП), знаходити числові значенхід перетворювача 5 через першу шину даних і ня діагностичних ознак. управління приєднаний до входу контролера 6, а Недоліком прототипу є теж відсутність вмонвихід останнього через другу шину даних і управтованих засобів для оперативного контролю його ління підключений до входу персонального комтехнічних характеристик в процесі вібродіагностип'ютера 7. ки об'єктів і механізмів. Принцип дії вібраційної діагностичної системи До недоліків прототипу слід віднести також віполягає в наступному. дсутність автоматичної системи регулювання коеУ момент ввімкнення контролер керування 6 фіцієнта підсилення вібраційних сигналів, що зниформує сигнали, які встановлюють елементи сисжує точність їх обробки та визначення теми у початковий стан, при цьому на вході керуінформативних параметрів. вання ключами присутній потенціал логічного нуЗадачею винаходу є забезпечення оперативля, який підтримує останні в положенні, вказаному ного контролю вібраційної діагностичної системи в на Фіг. З виходу генератора сигналів 2 на входи процесі проведення вібродіагностичних досліпідсилювачів 4 подається напруга Ug у вигляді джень і підвищення їх точності. адитивної суміші синусоїдальної Us та випадкової Для вирішення цієї задачі вібраційна діагносUn складових, тобто, тична система, яка складається з n давачів вібрації, n підсилювачів з регульованими амплітудноUg=Us+Un. частотними характеристиками, паралельного nканального аналого-цифрового перетворювача, Вихідні напруги з підсилювачів 4 поступають контролера і персонального комп'ютера, в якій на входи аналого-цифрового перетворювача 5. виходи n підсилювачів під'єднані до входів параДалі відбувається запам'ятовування аналогових лельного n-канального аналого-цифрового перетсигналів у схемах вибірки-зберігання перетворюворювача, вихід якого через першу шину даних і вача 5, їх аналого-цифрове перетворення, накопиуправління з'єднаний з контролером керування, чення даних у внутрішній пам'яті контролера 6, їх вихід якого через другу шину даних і управління попередня обробка і передача в персональний під'єднаний до входу персонального комп'ютера, комп'ютер 7, де визначаються числові характерисдодатково містить блок з n перемикаючих ключів і тики аналогового сигналу Ug. Якщо у всіх підсилюгенератор еталонних сигналів з керованими чисвачах 4 встановлені одинакові амплітудно-частотні ловими характеристиками, причому до перших n характеристики, комп'ютер 7 по відповідній провходів блока перемикаючих ключів приєднані виграмі повинен видати одинакові дані по всіх канаходи давачів вібрації, до других n входів яких пілах передачі сигналу Ug, що свідчить про працезд'єднаний вихід генератора еталонних сигналів, до датність системи. Таким чином перед початком входу керування блока перемикаючих ключів прироботи здійснюється оперативний контроль робоєднаний один з виходів управління другої шини ти вібраційної діагностичної системи, що заявляданих і управління, а до n виходів блока перемиється. каючих ключів приєднані входи підсилювачів з В наступному етапі роботи система за допоморегульованими амплітудно-частотними характеригою контролера 6 і персонального комп'ютера 7 стиками, входи управління яких підключені до друпереводиться в робочий режим, при якому на вхід гої шини даних і управління. керування блока 3 подається потенціал логічної Додатково введені елементи і зв'язки не є одиниці і до входів n підсилювачів 4 під'єднуються складовою частиною жодної з відомих інформавиходи давачів вібрації 1, тобто, аналогові сигнали 5 92709 6 з виходів останніх через підсилювачі 4 подаються реалізовано також алгоритм розкладу ПКВП на на входи перетворювача 5. гармонічні складові. При отриманні контролером 6 від персональОдин із прикладів реалізації генератора 2 та ного комп'ютера 7 певної команди він знову ініціює його складових частин розкритий в [3]. роботу перетворювача 5, де відбувається запам'яТаким чином введення в систему генератора товування аналогових сигналів з виходів підсилюеталонних сигналів 2 і блока перемикаючих ключів вачів 4, їх аналого-цифрове перетворення, нако3 з відповідними зв'язками дозволяє здійснювати пичення даних у внутрішній пам'яті контролера 6, оперативний контроль вібраційної діагностичної їх попередня обробка і передача в персональний системи, що заявляється, в процесі проведення комп'ютер 7, в якому відповідна програма формує вібродіагностичних досліджень, а автоматичне масив даних для кожного каналу, в тому числі по регулювання амплітудно-частотних характеристик найбільшому значенню одного з вхідних сигналів підсилювачів 4 за допомогою контролера керуванформується код коефіцієнта підсилення для підня 6 і персонального комп'ютера 7 підвищує точсилювачів 4. ність обробки вібраційних сигналів. За ініціативою оператора запускаються на виСписок використаної літератури конання певні програми обробки іаналізу сигналів 1. Марченко Б.Г., Мыслович М.В. Вибродиагностивібрації. ка подшипниковых узлов электрических машин. Програмний продукт VibroAnalyzer реалізує Киев: Наукова думка. - 1992. - С. 108-118, рис. 17. методи обробки вібраційних сигналів, які згадані 2. Яворський І.М., Драбич О.П., Драбич П.П., Ісаєв вище. Методи попередньої обробки реалізовано І.Ю. та ін. Методи і нові технічні засоби вібродіагза допомогою регулювання амплітудно-частотних ностики підшипникових вузлів та зубчатих передач характеристик підсилювачів 4 та статистичної об// Цільова комплексна програма НАН України робки за допомогою методів стаціонарних випад«Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конскових процесів. Алгоритм обробки сигналів метотрукцій, споруд та машин» / Збірник наукових стадами ПКВП включає пошук прихованих тей за результатами, отриманими в 2004-2006 p.p. періодичностей і когерентне та компонентне оці- Київ: Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона нювання імовірнісних характеристик вібраційних НАН України. - 2006. - С. 52-56, рис.2 (прототип). сигналів. Для статистичної обробки вібросигналів з 3. А.с (СССР) 1241177. МКИ 4G01V3/10. Устройсткількома основними частотами використовуються во для настройки и поверки импульсной электрометоди майже ПКВП. В програмі VibroAnalyzer разведочной аппаратуры / О.П. Бухало, П.П. Драбич. - Опубл. 30.06.1986 г. в Бюл. № 24. Комп’ютерна верстка О. Гапоненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601