CN102928160A - 一种机械的动平衡测量方法 - Google Patents

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于星光
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Abstract

本发明公开了一种机械的动平衡测量方法，它包括第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第三运算放大器A3、八个电阻R1-R8、两个电位器W1和W2。本发明用于发电行业机械动平衡的在线测量，能够自动消除零漂、温漂以及共模干扰信号引起的测量误差，具有精度高、成本低的优点。

Description

一种机械的动平衡测量方法
技术领域
本发明属于发电行业机械动平衡测量领域，特别涉及一种机械的动平衡测量方法。
背景技术
常用机械中各种旋转体，由于材质或加工等多种因素，使得旋转体在旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上，引起振动，产生了噪音，加速轴承磨损，缩短了机械寿命，严重时能造成破坏性事故。为此，必须对其进行平衡，使其达到允许的平衡精度等级，或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。
在现有技术中，静态物体的各项参数很容易用各种方法测量，但对于旋转体运动时的测量方法不是很理想，因此传感器必须安装在被测量的运动的部件上，但传感器输出具有信号小、噪声大、温漂等缺陷，如何对传感器信号进行优化处理，是动平衡测量的关键。
发明内容
本发明的目在于提供一种用于发电行业机械动平衡的在线测量方法。
实现上述目的的技术方案是：一种机械的动平衡测量方法，它包括第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第三运算放大器A3、八个电阻R1-R8、两个电位器W1和W2。
上述的一种机械的动平衡测量方法，其中：所述的第一运算放大器A1的正相输入端与电源电压信号的正极V+之间串联有整个所述电位器W1，与电源电压信号的负极V-之间串联有整个所述电位器W2，反相输入端与被检测电压信号Left之间串联有所述电阻R1,反相输入端与所述第一运算放大器A1输出端Lout之间串联有所述电阻R2。
上述的一种机械的动平衡测量方法，其中：所述的第二运算放大器A2的正相输入端与电源电压信号的正极V+之间串联有整个所述电位器W1，与电源电压信号的负极V-之间串联有整个所述电位器W2，反相输入端与被检测电压信号Right之间串联有所述电阻R3；反相输入端与所述第一运算放大器A1输出端Rout之间串联有所述电阻R4。
上述的一种机械的动平衡测量方法，其中：所述的第三运算放大器A3的正相输入端与电源电压信号的正极V+之间串联有整个所述电位器W1和所述电阻R8，与电源电压信号的负极V-之间串联有整个所述电位器W2和所述电阻R8，与所述第二运算放大器A2的输出端Rout之间串联有所述电阻R7，反相输入端与所述第一运算放大器A1输出端Lout之间串联有所述电阻R5，反相输入端与所述第三运算放大器A3输出端out之间串联有所述电阻R6。
上述的一种机械的动平衡测量方法，其中：所述的第一运算放大器A1、所述的第二运算放大器A2、所述的第三运算放大器A3是位于同一集成电路内的三个相同参数的运算放大器。
上述的一种机械的动平衡测量方法，其中：所述电阻R1和R3阻值相等,所述电阻R2和R4阻值相等，所述电阻R5和R7阻值相等，所述电阻R6和R8阻值相等。
上述的一种机械的动平衡测量方法，其中：所述电位器W1和W2阻值相等。
本发明的有益效果是：用于发电行业机械动平衡的在线测量，可有效消除自动消除布线、零漂、温漂以及共模干扰信号引起的测量误差，具有精度高、成本低的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1，图中给出了一种机械的动平衡测量方法，它包括第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第三运算放大器A3、八个电阻R1-R8、两个电位器W1和W2。
第一运算放大器A1的正相输入端与电源电压信号的正极V+之间串联有整个电位器W1，与电源电压信号的负极V-之间串联有整个电位器W2，反相输入端与被检测电压信号Left之间串联有输入电阻R1；反相输入端与放大器A1输出端Lout之间串联有电阻R2。
第二运算放大器A2的正相输入端与电源电压信号的正极V+之间串联有整个电位器W1，与电源电压信号的负极V-之间串联有整个电位器W2，反相输入端与被检测电压信号Right之间串联有输入电阻R3；反相输入端与放大器A1输出端Rout之间串联有电阻R4。
电阻R1和R3的阻值完全相等。
电阻R2和R4的阻值完全相等。
电位器W1和W2完全相同。
第一运算放大器A1的输出Lout用公式1表示如下:
Lout=-(R2/R1)×Left,公式1
第二运算放大器A2的输出Rout用公式2表示如下:
Rout=-(R4/R3)×Right,公式2
第三运算放大器A3的正相输入端与电源电压信号的正极V+之间串联有整个电位器W1和电阻R8，与电源电压信号的负极V-之间串联有整个电位器W2和电阻R8，与放大器A2的输出端Rout之间串联有电阻R7，反相输入端与放大器A1输出端Lout之间串联有电阻R5，反相输入端与放大器A3输出端out之间串联有电阻R6。
电阻R5和R7的阻值完全相等。
电阻R6和R8的阻值完全相等。
第三运算放大器A3的输出out用公式3表示如下:
out=(R6/R5)×(R2/R1)×(Left-Right),公式3
由公式1和公式2可以分别得到两个放大倍数相同，正比于被检测电压的信号。被检测信号中夹带的现场布线及共模干扰信号为同相信号Vr，在公式1和公式2中，Left用Vr+Left代入，Right用Vr+Right代入，信号输入实际仍然为(Left-Right)，消除了被检测信号中夹带的现场布线及共模干扰信号。
第一运算放大器A1和所述的第二运算放大器A2是位于同一集成电路内的两个相同参数的运算放大器。运算放大器产生的零漂、温漂信号为Vw。则公式1和公式2转换成如下公式5和公式6：
Lout+Vw=-Left×R2/R1,公式5
Rout+Vw=-Right×R4/R3,公式6
将公式5和公式6代入公式3得到公式7：
out=(R6/R5)×(R2/R1)×(Left-Right),公式7
公式7完全消除了零漂、温漂信号的误差。
本实施例中，第一、第二、第三运算放大器A1、A2、A3为LM064，电阻R1,R3,R5,R7阻值为10K，电阻R2,R4,R6,R8阻值为100K。
本发明的原理是：参考点选取中心点并且为0V,利用差分运放的共模抑制好和差模放大能力强的特性，直接测量动平衡的扰动，在线采样实时数据和历史纪录。保证了发电行业机械动平衡测量的实时性、稳定性和精确性。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种机械的动平衡测量方法，它包括第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第三运算放大器A3、八个电阻R1-R8、两个电位器W1和W2，其中：
所述的第一运算放大器A1的正相输入端与电源电压信号的正极V+之间串联有整个所述电位器W1，与电源电压信号的负极V-之间串联有整个所述电位器W2，反相输入端与被检测电压信号Left之间串联有所述电阻R1,反相输入端与所述第一运算放大器A1输出端Lout之间串联有所述电阻R2；
所述的第二运算放大器A2的正相输入端与电源电压信号的正极V+之间串联有整个所述电位器W1，与电源电压信号的负极V-之间串联有整个所述电位器W2，反相输入端与被检测电压信号Right之间串联有所述电阻R3；反相输入端与所述第一运算放大器A1输出端Rout之间串联有所述电阻R4；
所述的第三运算放大器A3的正相输入端与电源电压信号的正极V+之间串联有整个所述电位器W1和所述电阻R8，与电源电压信号的负极V-之间串联有整个所述电位器W2和所述电阻R8，与所述第二运算放大器A2的输出端Rout之间串联有所述电阻R7，反相输入端与所述第一运算放大器A1输出端Lout之间串联有所述电阻R5，反相输入端与所述第三运算放大器A3输出端out之间串联有所述电阻R6；
所述的第一运算放大器A1、所述的第二运算放大器A2、所述的第三运算放大器A3是位于同一集成电路内的三个相同参数的运算放大器。
2.根据权利要求1所述的一种机械的动平衡测量方法，其特征在于：所述的R1和R3阻值相等,所述的R2和R4阻值相等，所述的R5和R7阻值相等，所述的R6和R8阻值相等。
3.根据权利要求1所述的一种机械的动平衡测量方法，其特征在于：所述的电位器W1和W2阻值相等。
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