DD235733A1 - Anordnung zur gleitlagerdiagnose ueber messung der lagerthermospannungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung Anordnung zur Gleitlagerdiagnose ueber Messung Lagerthermospannungen gibt eine technische Loesung fuer die Verarbeitung der natuerlichen Thermospannungen eines Gleitlagers (DD PS Nr. 139 299) fuer eine grosse Langzeitkonstanz und fuer eine beliebige Kanalzahl. Moegliches Anwendungsgebiet ist die technische Diagnose von Gleitlagern in Kraftwerken, in der Verkehrstechnik, in der Schiffstechnik, in der Landtechnik und in Chemieanlagen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Auswerteverfahren zur technischen Diagnostik von Gleitlagern mittels Verwendung der natürlichen Thermospannungen am Gleitlager Die Erfindung ist anwendbar bei allen Gleitlagern, ζ B in Kraftwerken, in der Schiffsiechmk, im Verkehrswesen, in der Landtechnik und in der chemischen Industrie

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Es sind Erfindungen bekannt, die mit Thermoelementen die Temperaturen im Weißmetall des Gleitlagers messen Die Thermospannungen werden dann in einer üblichen Anordnung weiter verarbeitet und ausgewertet Im Gegensatz dazu werden in der Erfindung (DD PS 139299) die Thermospannungen direkt von den Gleitlagerschalen abgenommen, d h die Bestandteile des Gleitlagers bilden das Thermoelement selbst Die Anordnung erlaubt eine flachenhafte Temperaturüberwachung des Lagermetalles

Die erstgenannten Erfindungen besitzen den Nachteil, daß erhebliche Eingriffe am Gleitlager zum Einbau der Thermoelemente notwendig sind und außerdem Zeitverzogerungen bei den Temperatursignalen auftreten

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die natürlichen Thermospannungen eines Gleitlagers, die sehr klein sind und einer Reihe von Fehlermoghchkeiten unterliegen, zur dnftfreien Anzeige zu bringen bzw fur eine digitale Weiterverarbeitung zur Verfugung zu stellen

Ferner liefert die Anordnung die Möglichkeit, Angaben über den Schadensort zu machen

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung zur Erfassung, Verarbeitung und Auswertung von kleinen Thermospannungen, insbesondere der internen Thermospannung von Gleitlagern Ferner gestattet die Anordnung die Reduzierung der Storeinflusse und ein Arbeiten bei laufendem Betrieb auf mehreren Kanälen Erfindungsgemaß wird die Aufgabe mit der Anordnung in Figur 1, bestehend aus Thermostat 1, Tief paß 2, Meßstellenumschalter 3, Differenzverstärker 4, A/D-Wandler 5, Digitalanzeige 6 und Ablaufsteuerung/Mikrorechner 7, gelost

1 ) Die vom Lager kommenden Thermospannungen sind außergewöhnlich gering im Vergleich zu Spannungen von klassischen

Thermoelementen

2 ) Die Thermospannungen müssen mit Spezialdrahten, deren Thermospannungen den Lagerlegierungen entsprechen, aus

dem Lager herausgeführt werden

3 ) Diese Lagerlegierungen besitzen eine nichtlmeare Thermospannungskennlinie

Aus diesen Gründen ist fur die Realisierung einer absoluten Temperaturanzeige ein Thermostat 1 in unmittelbarer Meßobjektnahe sehr geeignet

Kurze Leitungen verringern ferner die Storeinstreuungen, sparen Drahtmatenal aus Speziallegierungen und ermöglichen die einfachste Korrektur der nichtlinearen Thermospannungskennlimen, da die Vergleichsstelle sich nicht verändert Es folgen Tiefpasse 2, um Storsignale zu unterdrucken und ein sauberes Arbeiten des folgenden Multiplexers zu gewahrleisten Das Kernstuck bildet ein Meßstellenumschalter 3, der es gestattet, mehrere Meßkanale nacheinander zu überwachen Sein wesentlicher Vorteil besteht jedoch dann, daß durch eine solche Schaltungsanordnung die Drift des Meßverstarkers, die bei kleinen Gleichsignalen, unter den rauhen Bedingungen der Industrie und einer geforderten Langzeitkonstanz von Jahren, das Hauptproblem darstellt, erfaßt werden kann Das geschieht, indem nach dem Durchlauf von η Kanälen jedesmal der Verstarker auf Null gelegt wird, und die angezeigte Spannung als Korrektur bei allen Werten eines Meßzyklus Berücksichtigung findet

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Bei dem folgenden Verstarker wurde ein Differenzverstärker 4 eingesetzt, dereine hohe Gleichtaktunterdruckung, einen großen Eingangswiderstand, ein geringes Rauschen und eine möglichst hohe Konstanz aufweisen muß

Dem Differenzverstärker 4 folgen ein A/D-Wandler 5, eine Digitalanzeige 6 und die Ablaufsteuerung mit Rechner 7 Die

Signalflusse zeigt die Figur 1

Der Rechner hat die Aufgabe, die Dnftkorrektur fur jeden Meßzyklus auszufuhren und bei hohen Genauigkeitsforderungen eine Kennlinienentzerrung durchzufuhren Generell kann der Rechner noch beliebige andere Operationen wie

Korrelationsrechnungen, Mittelwertbildungen, Grenzwertvergleiche usw übernehmen

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem typischen Beispiel erläutert werden Die Figur 1 zeigt das Blockschaltbild Die von den Gleitlagern (bzw von einem Gleitlager) kommenden Thermospannungssignale 8 gelangen auf dem kürzesten Wege in den

Thermostaten 1, der die definierte Vergleichsstellentemperatur halt Wählt man den Thermostaten 1 möglichst klein, so ist er mit einem integrierten Baustein einfach zu realisieren Die festgelegte Thermostatentemperatur muß dabei fur alle möglichen Falle über der höchsten Umgebungstemperatur liegen Im vorliegenden Beispiel wurden 7 Meßkanale in = 7) gewählt Der

Thermostat 1 ist über normale Leitungen mit dem Tiefpaß 2 verbunden Es wurden ζ B RC-Tiefpasse verwendet

Als Meßstellenumschalter3 wurde ein integrierter 8-Kanal-Analogmultiplexer eingesetzt, der die Bedingung erfüllen mußte,

daß erzürn Schalten sehr kleiner Gleichspannungen geeignet ist Derubngbleibende8 Kanal wurde kurzgeschlossen und diente der Dnftkorrektur Generell sind auch andere Schalter, ζ B Read Relais, einsetzbar

Der Gleichspannungsverstärker wurde als Differenzverstärker 4 aufgebaut Zusätzlich wurden vor jedem Eingangskanal RC

Tiefpaßfilter zur Störunterdrückung eingesetzt Druch eine Zusatzschaltung wurde ein Entladung der Kapazitäten nach dem

Meßvorgang verhindert

Die verstärkten Signale gelangen über einen Analog-Digital-Wandler 5 in einen Mikrorechner 7, der unter anderem die Aufgabe hatte, die Dnftkorrektur durchzufuhren

Es folgt die Anzeigeemheit 6, die neben der absoluten Temperatur die Kanalnummer, die Drift, Grenzwertuberschreitungen und eine Reihe anderer Informationen digital angibt

Durch die Ablaufsteuerung 7 wird das Zusammenspiel aller Teilbaugruppen organisiert Der automatische Meßzyklus konnte

von außen ζ B fur Abgleichzwecke unterbrochen werden

Claims (5)

1 Anordnung zur Gleitlagerdiagnose über Messung der Lagerthermospannungen, insbesondere von Thermospannungen, dadurch gekennzeichnet, daß Thermospannungssignale am Eingang eines Thermostaten anliegen, dessen Ausgange mit den Eingangen von Tiefpassen und deren Ausgange mit den Eingangen von Meßstellenumschaltern und diese mit einem Differenzverstärker, dessen Ausgang mit dem Eingang eines A/D-Wandlers, dessen einer Ausgang mit einer Ablaufsteuerung/Rechner und der andere Ausgang mit einer Anzeigeeinheit verbunden sind, und ein erster Ausgang der Ablaufsteuerung/Rechner ist mit einem weiteren Eingang des A/D-Wandlers, ein zweiter Ausgang mit einem zweiten Eingang der Anzeigeeinheit und ein dritter Ausgang mit einem Eingang des Meßstellenumschalters verbunden sind

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Erfindungsanspruch

2 Die Anordnung nach Punkt Ί, gekennzeichnet dadurch, daß mittels Meßstellenumschalter eine Dnftkorrektur vorgenommen werden kann

3 Die Anordnung nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß eine beliebige Anzahl von Meßkanalen in Zeitmultiplex überwacht werden kann

4 Die Anordnung nach den Punkten 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß mittels eines Thermostaten die Nichtlinearitat der Thermospannungskennlinie einfach korrigierbar ist

5 Die Anordnung nach den Punkten 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß durch den Ort des Thermostaten die Drahte aus definierten Thermolegierungen kurz gehalten werden

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