Пристрій для вимірювання частотних характеристик коливань обертаємого вала

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано преимущественно в теплоэнергетике для определения частотных характеристик ротора турбомашины. Повышение точности определения амплитуды составляющих вибрации и расширение функциональных возможностей достигается за счет того, что на вход запуска аналого-цифрового преобразователя 3 подаются импульсы частоты, кратной частоте вращения вала с умножителя 6 частоты через схему И 10. По каждому импульсу осуществляется выборка мгновенного значения амплитуды полигармонического сигнала с датчика 1 вибрации. В вычислителе 4 определяются амплитуда и фаза гармонических составляющих вибрации. 1 ил. (46) 1 5 . 0 5 . 8 7 . Бюл. № 18 (71) Харьковский филиал Центрального конструкторского бюро Главэнерюремонта (72) В.Я.Красюк, М.Ф,Квашин, В.К.Боярчук, А.С.Барков и Ю.В.Грешников (53) 534.08 (088.8) (56) Приборы и системы для измерения вибрации шума и удара, - Справочник под ред. В.В.Клюева. М.: Машиностроение, 1978, с.123. Авторское свидетельство СССР № 1101686, кл. G 01 Н 13/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОЛЕБАНИЙ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА Г 3 5 • ТІ ft 8 1 0 і да і [1 с J H—і t ел (Л 11 — Э 6 " I 12 j S 35 2 1 13 10644 Предлагаемое устройство работает Изобретение относится к измериследующим образом. тельной технике и может быть использовано преимущественно в теплоэнерИмпульсы с частотой F e p с выхода гетике для определения частотных датчика 2 частоты вращения вала по(амплитудных и фазовых) характерис* ступают на вход умножителя 6. тик колебаний вращающегося вала, наПри этом импульсы частоты F B p пример частотных характеристик ротогенерируются датчиком 2 частоты врара турбомашины. щения только в момент прохождения под ним метки (например, выступа Целью изобретения является повышение точности определения амплитуды 10 или впадины), нанесенной на поверхность вала, т.е. привязаны по фазосоставляющих вибрации и расширение вому углу к метке на валу. С выхода функциональных возможностей путем умножителя 6 импульсы частоты N-F обеспечения возможности синхронного (кратной и синфазной частоте F Bf> ) определения и регистрации амплитудt5 поступают на другой вход схемы И 10. ной и фазовой характеристик колебаКоэффициент умножения N определяний вращающегося вала на первой (осется кодом, поступающим на вход коновной) и кратных гармониках. доуправляемого умножителя 6 с первоНа чертеже представлена блок-схего управляющего выхода цифрового выма устройства. 20 числителя 4, и может принимать знаУстройство содержит размещаемые чения N, 2N, 3N и т.д. на контролируемом валу датчик 1 вибраВ исходном состоянии схема И 10 ции и датчик 1 частоты вращения вала.К закрыта запрещающим сигналом, постудатчику 1 вибрации подключены послепающим с выхода триггера 9, а схема довательно соединенные аналого-цифро" И 11 - запрещающим сигналом, постувой преобразователь 3, цифровой выпающим с второго управляющего выхода числитель 4 (например, микроЭВМ,микцифрового вычислителя 4. рокомпрессор ), блок 5 цифровой индикации и регистрации. Устройство работает в двух циклах. К выходу датчика 2 частоты вращения подключен кодоуправляемый умножи - 30 тель 6 частоты, управляющий вход коПервый цикл (ввод информации) наторого подключен к первому управляючинается в момент снятия цифровым выщему выходу цифрового вычислителя 4. числителем 4 с входа схемы И 11 заМежду выходом умножителя 6 частоты и прещающего сигнала. Тем самым разревходом аналого-цифрового преобразошается прохождение на ее выход имвателя 3 включена схема 7 синхронипульсов частоты F e p . Первый прошедзации, состоящая из формирователя 8 ший через схему И 11 импульс F e p усимпульсов, вход которого соединен с танавливает триггер 9 в состояние, вторым управляющим входом цифрового разрешающее прохождение через схему вычитателя 4, триггера 9, один из И 10 на вход запуска аналого-цифроустановочных входов которого соедивого преобразователя 3 импульсов часнен с выходом формирователя 8 имтоты N-Fep .По каждому импульсу частоты пульсов, первой схемы И 10, один из N F e осуществляется выборка мгновенвходов которой соединен с выходом ного значения амплитуды полигармонитриггера 9, другой - с выходом кодо- 45 ческого сигнала U(t ), поступающего управляемого умножителя 6 частоты, С выхода датчика 1 вибрации на вход а выход - с входом запуска аналогоаналого-цифрового преобразователя 3. цифрового преобразователя 3, второй Таким образом осуществляется синсхемы И 11, один из входов которой хронизация процесса выборки значений соединен с вторым управляющим выхо50 амплитуды полигармонического сигнала дом цифрового вычитателя 4, а выс частотой вращения вала, т.е. фазоход - с другим установочным входом вая привязка первой и, соответствентриггера 9 в Устройство содержит такно, последующих выборок к метке на же преобразователь 12 частота-код, валу. При этом независимо от текущевключенный между выходом датчика 2 55 го значения частоты вращения вала частоты вращения и одним из входов на вход цифрового вычислителя 4 за блока 5 цифровой индикации и регистодин период частоты вращения вала рации . поступает N выборок. 1310644 Цикл ввода информации заканчивана один их входов блока 5 цифровой ется выдачей со второго управляющеННДИкацвя и регистрации. Одновремеь го выхода вычислителя 4 на вход схено на его другой вход поступает с мы И 1 1 запрещающего сигнала. В мовыхода преобразователя 12 частота мент перехода этого сигнала с разрекод значение кода частоты вращения шающего на запрещающий формирователь вала, соответствующее моменту изме8 формирует сигнал, который устанаврения указанных выше параметров. ливает триггер 9 в положение, запреПо окончании выдачи информации щающее прохождение импульсов частоты для регистрации цифровой вычислитель N Fflp на вход запуска аналого-цифро- W 4 снова устанавливает на входе схемы вого преобразователя 3. И 11 разрешающий сигнал и описанные Во втором цикле (обработка инфорвыше циклы повторяются. мации) цифровой вычислитель 4, используя полученные в первом цикле Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я выборки амплитуды полигармоничес15 кого сигнала U(t), вычисляет коэффиУстройство для измерения частотных циенты его разложения в ряд Фурье характеристик колебаний вращающегося (к - номер к -й гармоники): С к и в* ( вала, содержащее датчик вибрации ва-,, ,ла, аналого-цифровой преобразователь, 2 Ск и