Пристрій для визначення частот резонансних коливань обертаємого валу

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТ РЕЗОНАНСНЫХ КОЛЕБАНИЙ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА, содержащее датчик вибрации, подключенный к нему детектор, датчик оборотов, подключенный к управляющему входу детектора,и индикатор резонанси» о т л и ч а ю в д е е с я тем, что, с целью повышения точности определения критической частоты вращения, оно снабжено аналогоцифровым преобразователем, включенный между выходом детектора и первым входом индикатора, преобразователем частота-код, включенным между датчиком оборотов и вторым входом индикатора, подключенными параллельно к выходу аналого-цифрового преобразователя гальванически связанными буферным регистром и схемой сравнения кодов, подключенным к последней триггером, соединенной с ним схемой И, второй вход которой подключен к третьему выходу схемы сравнения, а выход - к входу индикатора, и блоком управления, подключенным раздельными выходами к входам буферного регистра и схемы сравнения кодов, а вхоДом - к выходу преобразователя частота-код. С/) С «35 1101686 Изобретение относится к измериопорным напряжением частотно-избительной технике и может быть исрательный элемент, полоса пропускапользовано преимущественно в теплония которого автоматически настраиваэнергетике для определения частот ется на основную составляющую вибрарезонансных колебаний вращающегося ции вала£2 3. вала, например критической частоты Недостатком известного устройства вращения ротора турбомашины. является низкая точность определения Известно устройство, содержащее критической частоты вращения, обусдатчик вибрации, датчик частоты ловленная погрешностями преобразовавращения ротора и двухкоординатный jg ния и отображения частоты вращения, самописец, входы которого соединены составляющих обычно не менее 3-4% с выходом датчика вибрации и выходом (90-120 об/мин)j погрешностями, датчика частоты вращения. связанными с участием оператора в определении критических частот. В этом устройстве сигнал с выхода датчика частоты вращения воздействует^ Целью изобретения является повышена одну из кареток двухкоординатного ние точности определении критической самописца, которая перемещается прочастоты вращения. порционально частоте вращения ротоПоставленная цель достигается тем, ра, а сигнал датчика вибрации .что устройство для определения частот на другую каретку. В процессе набора резонансных, колебаний вращающегося оборотов на ленте самописца получают вала, содержащее датчик вибрации, подчастотную характеристику ротора, на ключенный к нему детектор, датчик обокоторой критические частоты вращения ротов, подключенный к управляющему отображены в виде максимумов вибвходу детектора, и индикатор резонанса, снабжено аналого-цифровым преобрацииСі 3. 2S разователем, включенным между выхоНедостатком этого устройства явдом детектора и первым входом индиляется низкая точность определения катора, преобразователем частота-код, критической частоты вращения из-за включенным между датчиком оборотов искажения частотной характеристики и вторым входом индикатора, подклютурбомашины высшими составляющими 30 ченными параллельно к выходу аналоговибрации (кратными основной частоте цифрового преобразователя гальваничесвращения, которые составляют около ки связанными буферным регистром и 207о для второй гармоники и около схемой сравнения кодов, подключен10% - для третьей гармоники). ным к последней триггером, соединенной При этом имеют место погрешности, 35 с ним схемой И, тзторой вход которой связанные с участием оператора в подключен к третьему пыходу схемы расшифровке частотной характеристики. сравнения, а выход - к входу индиНаиболее близким к изобретению катора, и блоком управления, подклюявляется устройство для определения ченным раздельными выходами к входам частот резонансных колебаний вращаюбуферного регистра и схемы сравнещегося вала, содержащее датчик виб.ния кодов, а входом - к выходу прерации, подключенный К нему детектор, образователя частота-код. датчик оборотов', подключенный к управляющему входу детектора, и инНа чертеже представлена блок-схедикатор резонанса. ма предлагаемого уст ройства. ._ Устройство содержит размещаемый г При определении критических час- 45 на контролируемом валу датчик 1 вибтот вращения на одну из кареток рации, Подключенный к нему частотный двухкоординатного самописца, выполдетектор 2, датчик 3 оборотов, подняющего роль индикатора, подается проключенный к управляющему входу детекпорциональный частоте вращения вала сигнал, получаемый с помощью пре- 50 тора 2, и цифровой индикатор 4 резонанса. Между выходом детектора 2 и образователя частота-напряжение. На первым входом индикатора 4 включен другую каретку самописца подается цифроаналоговый преобразователь 5, постоянное напряжение с выхода детекпреобразователь 6 частота-код включен тора, пропорциональное амплитуде основной (первой) гармоники составляющих 55 между датчиком 3 оборотов и вторым входом индикатора 4. вибрации. К выходу цифроаналогового преобСигнал от вибродатчика подается разователя 5 параллельно подна самописец через управляемый , \ 1101686 ключены буферный регистр 7 и от темпа набора оборотов турбомашиной, схема 8 сравнения кодов, имеющие т.е. определяется длительностью интермежду собой гальваническую связь вала времени, за который приращение (выход регистра 7 - второй вход схечастоты вращения составит заранее мы 8 сравнения). К двух выходам схезаданную (фиксированную) величину, мы 8 сравнения кодов подключен вхоТактовые импульсы ТИ 2 формируютдами триггер 9, к выходу которого ся блоком 11 управления по спаду имподключена первым входом схема 10 И, пульсов ТИ 1 . а второй ее вход соединен с третьим В зависимости от значения кодов выходом схемы 8. А выход схемы 10 И ї 0 на входах схемы 8 сравнения на выхоподключен к третьему входу индикадах последней формируется одно из устора 4, Блок 11 управления ловий подключен раздельными выходами к входам буферного регистра 7 и схемы 8 сравнения кодов, а вход блока И уп- ., равления подключен к выходу преобразователя 6 частота-код. где ALU- - значение вибрации в момент Устройство работает следующим обдостижения ротором частоты разом. вращения US' , Aw• + diu~ значение вибрации в момент 20 достижения ротором частоПолигармонический сигнал С выхода ' ты вращения ( UJ; * & и» ). датчика 1 вибрации поступает на первый ' Анализ условий осуществляется логивход детектора 2, который выделяет ческим элементом - схемой 10И. При составляющую вибрации ротора ободостижении равенства Аи)-} = Аш^ 4d«) ротной част.оты. Этот сигнал преобразую при условии, что в предыдущем цикле ется аналого-цифровым преобразователем измерения выполнялось условие Лш^Аи^+лш, 5 в цифровой код,который поступает на которое запоминается триггером 9, один из входов цифрового индикатора 4 . схема 10 И разрешает срабатывание инСигнал с выхода датчика 3 оборотов посдикатора А, который фиксирует частоту тупает на второй (управляющий) вход час- 30 вращения в момент прохождения макситотного детектора 2,обеспечивая его пемума частотной характеристики, т.е. рестройку синхронно с изменением частокритическую частоту вращения, . ты вращения, а также - на вход преобразоОдновременно цифровой индикатор U вателя 6 частоты вращения в цифровой код отображает амплитуду вибрации ротора, который подается на блок 11 управления и индикатор 4. Цифровой код с вы—^ соответствующую данной критической скорости, хода аналого-цифрового преобразоватеПри снижении числа оборотов турля 5 поступает на вход буферного ребомашины ниже минимума частотной хагистра 7 и один из входов схемы 8 рактеристики частота вращения не инсравнения кодов. На второй вход этой дицируется, так как условие ЛІЙ.