Пристрій вібраційного контролю турбоагрегату

Изобретение относится к области контроля технического состояния турбоагрегатов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устр-ва путем прогнозирования'значения вибрации на начальном участке разгона. Датчик 1, усилитель 2, сле дящий фильтр 3, блок (Б) 4 сравненияj ключ 5 и исполнительный элемент 6 соединены последовательно. Вход Б 8 памяти подключен к выходу датчика 7 частоты вращения, а его выход - к Б 4. Первый вход Б 12 квантования соединен с выходом датчика 7, второй входустановочный. Выход Б 12 подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 9, вход которого подключен к выходу фильтра 3, а выход - к последовательно соединенным цифровому вычислителю 10 и Б 11 индикации и управляющему входу вычислителя 10» На выходе Б 12 сигнал появляется при изменении частоты вращения на величину &п (об/мин). Дискретность квантования задается величиной установки Дп. По каждому импульсу с выхода Б 12 преобразователь 9 осуществляет выборку значения вибрации, присутствующего на выходе фильтра. Вычисленное прогнозируемое значение вибрации после вычислителя 10 поступает в Б 11, 2 ил. 7 72 8 йЛ \ I Г Фиг.? ю п 1444633 Изобретение относится к устройвозникающий из-за неравномерного проствам контроля технического состояния грева ротора в процессе пуска. Любой турбоагрегатов, в частности к устройдисбаланс вызывает появление амплитуствам вибрационного контроля, с ды колебании, пропорциональной возмущающей силе: А = К, ' Г- , где Kj - ко' , Цель изобретения - расширение эффициент, пропорциональный частоте функциональных возможностей путем 11 вращения(д; , С; - величина возмущаюпрогнозирования значения вибрации на щей силы па частоте вращения G),, начальном участке разгона. В общем случае величину возмущаюНа фиг.1 представлена блок-схема Ю щей силы определяют из выражения устройства вибрационного контроля турбоагрегата в режиме набора оборотов- на фиг.2 - разгонная характерисгде m - масса дисбаланса» тика турбоагрегата. г - радиус приложения дисбаланса. Участок разгонной характеристики Устройство (фиг.1) содержит после- 15 от частоты вращения, на которую вы[Довательно соединенные вибродатчик 1, ходит ротор после толчка, до номиусилитель 2, следящий фильтр 3, блок нальной частоты вращения (без учета 4 сравнения, ключ 5 и исполнительный увеличения амплитуды вибрации на реэлемент 6, датчик 7 частоты вращения,, выход которого соединен с вторым 20 зонансной частоте) в зависимости от требуемой точности можно аппроксимивходом следящего фильтра 3, блок 8 ровать одним лли несколькими линейпамяти, вход которого соединен с выными участками (например, двумя или ходом датчика 7 частоты вращения, по.тремя), каждому мз которых будет соследовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 9, 25 ответствовать свой коэффициент пропорциональности К, т.е. свой угол нацифровой вычислитель 10 и блок 11 инклона, причем коэффициенты пропорцидикации, а также блок 12 квантования ональности последующчх участков мочастоты вращения, первый вход котогут быть однозначно определены исхорого соединен с выходом датчика 7 частоты вращения, второй вход - уста-30 дя из вычисленного коэффицирнта первого участка Г, , например для второго новочный, а выход соединен с входом участка вычисленный коэффициент К 2 запуска аналого-цифрового преобразобудет равен К^ = п'К(, где т' - расвателя 9 и управляющим входом цифрочетный коэффициент аппроксимации. вого вычислителя 10. Ожидаемое значение уровня вибрации Сущность работы устройства заклю- -ъе А п р на частоте вращения пп„ прогнозичается в следующем. руют путем экстраполяции значении На дореэонансном участке разгонной вибрации турбоагрегата на текущей характеристики (фиг.2) определяют частоте вращения, используя вычисленнаклон характеристики. Для этого вычисляют приращение амплитуды вибрациидд ные и усредненные значения тангенса угла наклона (т.е. коэффициента К) по формуле характеристики на пройденном дорезоДА = А}4_, — A J , ^нансном участке. Например, в случае где A j + I - текущее значение вибрации, аппроксимации разгонной характеристиизмеренное на частоте п 1 + | ; А- - значение вибрации, изме- д^ ки одним линейным участком прогнозируемое значение вибрации А ™ на часренное на частоте вращетоте вращения п п „ без учета резонанния, отстоящей от предыса равно дущего отсчета на величину Дп. А п р = А, + К п„р , • (3) По найденным значениям ЛА и Д п вы- JQ где А; - значение вибрации на текучисляют наклон разгонной характерисщей частоте вращения', тики на данном участке как п Пр - значение частоты, для котоtget- ЬА/&п = К. (2) рой прогнозируется уровень Как известно, одним из основных вибрации; источников вибрации турбоагрегата я в - « К - коэффициент пропорциональляется дисбаланс, вызванный останости, равный для линейной точным прогибом ротора, причинами коаппроксимации разгонной хаторого могут быть дефекты его иэго*рактеристики усредненному товления, а также тепловой прогиб, тангенсу угла наклона ее на 1444633 чального дорезонансного чиной уставки о,п. По каждому импульсу участка. с выхода блокл 12 квантования частоДля оценки ожидаемой максимальной ты вращения АЦП 9 осуществляет выборвеличины вибрации на резонансных ку значения вибрации, присутствующеучастках полученное прогнозируемое го на выходе фильтра 3. Код с выхода значение А П р умножают на коэффициент АЦП 9 поступает на вход цифрового К р е ) t определяемый для данного типа вычислителя 10, который по каждому турбоагрегата экспериментальным пуимпульсу с выхода блока 12 квантоватем. Например, для турбоагрегата 10 ния частоты вращения осуществляет К-ЗОО-240 коэффициент К г е э > 2. операции в соответствии с выражениями (1)-(3). Вычисленное прогнозируемое Устройство работает следующим обзначение вибрации с выхода цифрового разом. вычислителя 10 поступает на блок 11 Сигнал с выхода вибродатчика f индикации. Значения частоты вращения, через усилитель 2 поступает на вход 15 для которой прогнозируется уровень следящего фильтра 3, где происходит вибрации, задаются уставкой nv,p » ввовыделение оборотной составляющей димой по установочному входу цифроспектра вибрации. Управляющим (опорвого вычислителя 10. ным) сигналом для следящего фильтра 3 служит сигнал с датчика 7 частоты 20 вращения. Сигнал с выхода следящего фильтра 3 поступает на первый вход блока 4 сравнения, на второй вход которого подается сигнал с блока 8 памяти. Блок 8 памяти управляется сиг- 25 налом с выхода датчика 7 частоты вращения. В блок 8 памяти заранее записывается информация, соответствующая предельному уровню вибрации ротора на данной частоте вращения. Если уро-30 вень вибрации превосходит заданное значение, то с выхода блока 4 сравнения через ключ 5 поступает управляющий сигнал на исполнительный элемент 6. Исполнительный элемент 6 может быть выполнен, например, в виде 35 устройства индикации и сигнализации. Сигнал с выхода следящего фильтра 3 поступает на вход АЦП 9, на второй вход которого (запуск АЦП) поступает *сигнал с выхода блока 12 квантования частоты вращения. На выходе блока 12 квантования частоты вращения сигнал появляется при изменении частоты вращения на величину дп (об/мин). Дискретность квантования задается вели- 45 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Устройство вибрационного контроля турбоагрегата, содержащее последовав тельно соединенные вибродатчик, усилитель, следящий фильтр, блок сравнения, ключ и исполнительный элемент, а также последовательно соединенные датчик частоты вращения, подключенный к второму входу следящего фильтра, и блок памяти, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем прогнозирования значения вибрации на начальном участке разгона устройство дополнительно содержит последовательно соединенные блок квантования частоты вращения, подключенный к датчику частоты вращения, аналого-цифровой преобразователь, второй вход которого подключен к следящему фильтру, цифровой вычислитель, второй вход которого подключен к блоку квантования, и блок индикации. (мкм) n (об//іаи) пі Редактор А.Огар па-і Ґіпр Фие,2 Составитель А.Лунин Техред А.Кравчук Корректор М.Максиниишнец Заказ 6498/41 Тираж 847 Подписное ВНИШШ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4