SU1350513A1 - Устройство дл определени вектора дисбаланса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к балак-. сировочной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет повышени  чувствительности устройства к выделению вектора дисбалан- са. Сигнал с датчика 2 вибрации проходит через синхронный детектор 3, св занный с источником 7 опорных напр жений , на указатель величины дисбаланса . Емкость счетчика 14 импуль-- сов определ ет количество ступеней аппроксимации опорных напр жений. Фаза измер емого сигнала определ етс  в схеме 17 измерени  фазы, св занной с датчиком 6 метки и источником 7 опорных напр жений. I з.п. ф-лы. 2 ил.. I (Л со СП :п со

Description

1350513

Изобретение относитс  к балансичи фа

ровочной технике и может быть использовано дл  определени  вектора дисбаланса ротора, например турбомашишл

Цель изобретени  - повышение точности за счет повьппени  чувствительности устройства к выделению вектора дисбаланса путем формировани  опорных напр жений (синусного и косинусного ) от метки на роторе и управлени  Изменением коэффициента умножени  частоты импульсов, формирующих опорные напр жени ;

На фиг.1 представлена структурна  схема устройства; на фиг.2 - структурна  схема умножител  частоты импульсов с переменным коэффициентом умножени .

Устройство дл  определени  вектора дисбаланса ротора 1 содержит последовательно соединенные датчик 2 дисбаланса и синхронный детектор 3, выполненный в виде последовательно соединенных перемножител  4 и интегратора 5 синфазной компоненты, датчик 6 метки, источник 7 опорного напр жени , выполненный в виде умножител  8 частоты импульсов, последовательно соединенных второго перемножител  9, вход которого соединен с выходом датчика 2 дисбаланса, и интегратора 10 квадратурной компоненты соединенных с его выходом компаратора 1 1 , компаратора 12 плюса и компаратора 13 минуса, выходы которых сое . динены с соответствующими входами умножител  8 частоты импульсов, счетчик 14 импульсов и соединенных с его информационным выходом формирователей 15 и 16 синусоидального и коси- нусоидального опорных напр жений, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого и второго перемножителей 4 и 9, и схему 17 измерени  фазы, выполненную в виде последовательно соединенных триггера 18, первый вход которого св зан с соединенными между собой выходом датчика 6 метки, входом умножител  8 частоты импульсов и вторыми входами интеграторов 5 и 10 синфазной и квадратурной Компонент, а второй - с выходом перекоса счетчика 14 импульсов, второго счетчика 19 импульсов, второй вхор которого соединен с выходом умножител  8 частоты импульсов и входом первого сче

5

0

5

0

5

0

45

50

55

чика 14 нмиульсоБ, и индикатира 20 фазы.

Умножитель 8 частоты импульсов с переменным коэффициентом умножени  может быть выполнен в виде последовательно соединенных кварцевого генератора 21, делител  22 частоты, схемы 23 синхронизации, выход которой представл ет собой выход умножител  8 частоты импульсов, и счетчика 24 умножител , последовательно соединенных второй схемы 25 синхронизации, первый вход которой соединен с выходом делител  22 частоты, а второй представл ет собой первый вход умножител  8 частоты импульсов, схемы 26 задержки, двоичного счетчика 27, схемы 28 пам ти, второй вход которой соединен с входом схемы 26 задержки, и схемы 29 сравнени , второй вход которой соединен с выходом счетчика 24 умножител , неуправл емого делител  30 частоты, вход которого соединен со вторым выходом делител  22 частоты, управл ющие входы - с выходами компараторов П-13, а выход - с вторым входом двоичного счетчика 27.

Устройство работает следующим образом .

Датчик 6 метки формирует импульсы от метки, которые поступают на вход умножител  8 частоты. На выходе умножител  8 частоты формируетс  последовательность импульсов с частотой, необходимой-дл  формировани , например методом ступенчатой аппроксимации .опррных сигналов. Эта последовательность импульсов поступает на счетчик 14 импульсов, емкость которого равна, например числу ступеней аппроксимации опорных сигналов. Информационные выходы счетчика 14 импульсов управл ют формирователем 15 синусоидального и формирователем 16 косинусоидального опорных напр жений . Сформированные си гусоидальные и косинусоидальные опорные напр жени  с формирователей 15 и 16 соответственно поступают на соответствующий вход перемножителей 4 и 9. На другие входы перемнойсителей 4 и 9 с датчика 2 дисбаланса поступает сигнал вибрации ротора 1. С выходов перемножителей 4 и 9 сигналы поступают на входы интеграторов 5 и 10 синфазной и квадратурной составл ющих, на другие входы которых поступает сигнаш от датчика 6 метки. На выходах интеграторов 5 и 10 формируетс  соответственно синфазна  и квадратурна  компоненты сигнала дисбаланса. Сигнал квадратурной компоненты с выхода интегратора 10 подаетс  на входы компараторов 11-13 нул  , плюса и минуса, которые выдают единичные сигналы в зависимости от величины и знака квадратурной компоненты. С выходов компараторов 11-13 сигналы подаютс  на управл ю- пще входы умножител  8 частоты с переменным коэффициентом умножени . На вход умножител  8 частоты (фиг.2) с датчика 6 метки поступает импульс11ый сигнал с частотой fg , который после синхронизации в схеме 25 с частотой f через схему 26 задержки поступает на вход Сброс управл емого счетчика 27, на счетный вход которого пос- тупают импульсы с выхода делител  30 частоты с частотой следовани f „/Кз- Накопленное в течение времени периода Tgjj 1 /fj число импульсов , с управл ющего счетчика 27 поступает в виде разр дного двоичного кода на вход схемы 28 пам ти и по переднему фронту сигнала с частотой fg записываетс  в схеме 28 пам ти. Этим же сигналом, задержанным в схеме 26 задержки , сбрасываетс  в ноль счетчик 27, и по следний начинает вновь накапливать поступающие на его вход импульсы (измер ть следующий период Т ). Таким образом, с выхода схемы

28пам ти на вход схемы 29 сравнени  поступает разр дный двоичный код числа ге-к пропорциональный длительности периода Т умножаемой частоты (N,, Т„ .€„ /К) . На - вход счетчика 24 умножител  поступают импульсы с частотой f и накапливаемое в нем число N в двоичном . коде поступает на другой вход схемы

29сравнени , на выходе которого при достижении числом N величины числа вьфабатываетс  сигнал логическа  , поступающий на схему 23 синхронизации. С приходом этих импульсов на выходе схемы 23 синхронизации по вл ютс  импульсы f,|,ix , сбра- сываюпще счетчик 24 умножител  в начальное состо ние, и последний начи- .нает оп ть считать импульсы f, , поступающие на его вход. Каждому сбросу в ноль счетчика 24 умножител  соответствует выдача одного импульса на умножитель 8 частоты. Частота следо-

0

5

0

5

0

5

0

5

0

вани  этих ИМПУЛЬСОВ f К. /Т

вых 3 fl

f вх

Таким образом, от сигналов компараторов 12 и 13, поступающих на входы делител  30 частоты, коэффициент умножени  умножител  8 устанавливаетс  больше или меньше емкости счетчика 14 импульсов, в свою очередь определ ющего число ступеней аппроксимации опорных напр жений до тех пор, пока квадратурна  компонента с выхода интегратора 10 не станет равной нулю, и тогда компаратор II установит коэффициент умножени  умножител  8 частоты, равным емкости счетчика 14 импульсов. В этот момент сигнал на выходе интегратора 5 синфазной компоненты максимален и пропорционален величине вектора дисбаланса.

Фаза вектора дисбаланса измер етс  схемой I7 измерени  фазы, на вход триггера 18 приход т сигналы с датчика 6 метки, открывающие временные ворота второго счетчика 19 импульсов с выхода триггера 18, а на другой установочный вход триггера 18 поступают импульсы счетчика 14 импульсов. За сформированный временной интервал в счетчик 19 импульсов засчитываетс  число импульсов с выхода умножител  8 частоты, пропорциональное фазе вектора .дисбаланса. Это число выводитс  на схему 20 индикации.

Преимуществом предлагаемого устройства  вл етс  повышение чувствительности благодар  введению умножител  частоты с переменным коэффициентом умножени , а также возможность осуществлени  гармонического анализа составл ющих вибрации независимо от их соотношени  с измерением величины и фазы этих составл ющих при управлении .значением коэффициента делегш  делител  с переменным коэффициентом делени , производимым вычислительной машиной или оператором.

Кроме того, может быть {товьшгена точность измерени  за счет выполнени  устройства полностью цифровым.

Claims (2)

1. Устройство дл  определени  g вектора дисбаланса, содержащее последовательно соединенные датчик вибрации , перемножитель и интегратор синфазной компоненты, выход которого предназначен дл  соединени  с указа513

телем величины дисбаланса, умножитель частоты импульсов, последовательно соединенные второй перемножи- тель, вход которого соединен с выходом датчика дисбаланса, и интегратор квадратурной компоненты,. формирователи синусоидального и косинусоидаль™ ного опорных напр жений, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих перемножителей, ком- .раратор и последовательно соединенные датчик метки и схему измерени  фазы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности за счет повышени  чувствительности, оно снабжеио счетчиком импульсов, информационный выход которого соединен с входами формирователей синусоидально- го и косинусоидального опорных напр - жений, а выход переноса - с вторым входом схемы измерени  фазы, компаратором плюса и компаратором минуса.

Составитель 10.Круглев Редактор С.Патрушева Техред Л.Олийнык

Заказ 5277/41Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4.

136

входы которых св заны с соединенными между собой входом компаратора и выходом второго перемножител , умножитель частоты импульсов выполнен с пер.еменным коэффициен том умножени , его первый вход соединен с выходом датчика метки и вторыми входами обоих интеграторов, второй, третий и четвертый - с выходами соответствующих компараторов, а выход - с входом счетчика импульсов и третьим входом схемы измерени  фазы.

2. Устройство по п.1, о т л и - чающеес  тем, что схема измерени  фазы выполнена в виде последовательно соединенных триггера, входы которого представл ют собой первый и второй входы схемы измерени  фазы, второго .счетчика импульсов, второй вход которого представл ет собой третий вход схемы измерени  фазы, и индикатора фазы.

Корректор Г.Решетник