PL101144B1 - Sposob pomiaru kolysan maszyn wirujacych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru kolysan maszyn wirujacych ze stala srednia predkoscia katowa, czyli pomiaru okresowych zmian chwilowego polozenia katowego wzgledem polozenia sredniego.

Sposród znanych sposobów pomiaru kolysan maszyn wirujacych najbardziej zblizonymi do rozwiazania bedacego przedmiotem wynalazku sa sposoby pomiaru z zastosowaniem kola zamachowego. Kolo zamachowe sprzegniete jest z wirnikiem badanej maszyny elastycznie i obraca sie ze srednia predkoscia równa sredniej predkosci obrotowej wirnika. Pomiar kolysan polega na pomiarze przesuniecia katowego wirnika badanej maszyny wzgledem kola zamachowego. Do pomiaru przesuniecia stosuje sie znane czujniki przesuniec np. pojemnosciowe, indukcyjne, fotoelektryczne, mechaniczne itp. ' Niedogodnosci opisanego wyzej sposobu polegaja na trudnosci pomiaru kolysan o bardzo malej czestotliwosci oraz na trudnosci odczytu i rejestracji przesuniecia walu badanej maszyny wzgledem kola zamachowego przy duzej amplitudzie przesuniec.

Istota sposobu wedlug wynalazku polega na zastosowaniu odwzorowania rzeczywistego i sredniego polozenia katowego walu badanej maszyny za pomoca dwóch wartosci ladunków elektrycznych i porównywa¬ niu wartosci chwilowej obu ladunków w kondensatorze. Kondensator laduje sie impulsami pradu o stalej amplitudzie i czasie trwania a czestotliwosci proporcjonalnej do predkosci katowej natomiast rozladowuje sie pradem o wartosci stalej proporcjonalnej do sredniej predkosci katowej w okresie pomiaru.

Zmiany chwilowej wartosci napiecia na kondensatorze sa proporcjonalne do zmian polozenia walu badanej maszyny wzgledem polozenia sredniego. W zwiazku z tym mierzy sie odchylenia napiecia na kondensatorze od sredniej wartosci tego napiecia za okres pomiarowy.

Zalety wynalazku polegaja na mozliwosci dokonywania pomiarów w szerokim zakresie czestotliwosci i amplitud kolysan, latwosci odczytu i rejestracji wartosci mierzonej oraz braku koniecznosci sprzegania z badana maszyna ciezkiego kola zamachowego.

Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony na przykladzie wykonania przedstawionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy przyrzadu do pomiaru kolysan maszyn wirujacych a fig. 2 przebieg zmian ladunków i napiecia na kondensatorze w funkcji czasu.2 101 144 W przyrzadzie do pomiaru kolysan maszyn wirujacych (fig. 1) dyskretne odwzorowanie rzeczywistego polozenia katowego badanej maszyny realizowane jest w ten sposób, ze po dokonaniu przez element wirujacy okreslonego przesuniecia katowego, do kondensatora w którym dokonuje sie porównanie ladunków doprowa¬ dzony zostaje impulsowo ladunek elektryczny o scisle okreslonej wartosci. Odwzorowywanie polozenia sredniego odbywa sie przez rozladowywanie kondensatora pradem o nastawialnej stalej wartosci, niezaleznej od napiecia na kondensatorze.

Elementem wejsciowym przyrzadu jest czujnik indukcyjny 1 wspólpracujacy z kolem zebatym umieszczo¬ nym na wale badanej maszyny. Kolo zebate jest namagnesowane promieniowo, a przesuwanie sie zebów kola w poblizu szczeliny czujnika powoduje powstawanie impulsów SEM. Impulsy te sa wzmacniane we wzmacniaczu 2 i formowane w czlonie formujacym 3. Na wyjsciu czlonu formujacego 3 impulsy napiecia maja postac prostokatów o duzej stromosci obu zboczy i dokladnie stalym czasie trwania. Czas trwania impulsu jest maly w porównaniu z czasem przerwy miedzy impulsami. Impulsy otrzymane z czlonu formujacego 3 odblokowuja uklad ladowania impulsowego 4. Dopóki czujnik indukcyjny 1 nie generuje impulsu, uklad ladowania impulsowego 4 jest zablokowany.

W chwili powstania impulsu uklad ladowania impulsowego 4 zostaje odblokowany i do kondensatora 5 przeplywa prad o wartosci stalej, zaleznej jedynie od nastawionych parametrów tego ukladu. Poniewaz czas trwania impulsu jest maly i zalezy równiez tylko od dobranych uprzednio parametrów czlpnu formujacego 3, dlatego kazdy impuls wejsciowy powoduje doprowadzenie do kondensatora 5 scisle okreslonego ladunku elektrycznego. Dzieki temu kazdy impuls wejsciowy powoduje praktycznie skokowy wzrost wartosci ladunku zgromadzonego w kondensatorze. Podczas trwania pomiaru kondensator rozladowywany jest przez uklad rozladowywania stalopradowego 6. Wartosc pradu odplywajacego z kondensatora przez uklad rozladowania stalopradowego 6 mozna nastawic opornikiem zadajacym 7. Dla ulatwienia czynnosci zwiazanych z pomiarem uklad rozladowania stalopradowego 6 posiada obwód ujemnego sprzezenia zwrotnego, o bardzo duzej stalej czasowej, reagujacej na odchylenie sredniej wartosci napiecia na kondensatorze od wartosci pozadanej U np. równej polowie napiecia zasilajacego.

Jesli stala czasowa obwodu sprzezenia zwrotnego jest znacznie wieksza od okresu kolysan, to istnienie obwodu sprzezenia zwrotnego wplywa nieznacznie na dokladnosc pomiaru, natomiast pozwala uniknac koniecznosci dokladnego nastawiania rezystancji opornika 7. Wartosc pradu odplywajacego z kondensatora przez uklad rozladowania stalopradowego 6 jest w czasie pomiaru stala i równa sredniej wartosci pradu doplywajacego do kondensatora z ukladu ladowania impulsowego 4.

Pokazana na fig. 2 linia schodkowa I przedstawia przebieg wartosci ladunku doprowadzonego do kondensatora podczas ladowania go impulsami pradu, wyzwolonymi skutkiem obrotu kola zebatego osadzonego na wale badanej maszyny. Kazdy stopien linii I ma te sama wysokosc i odpowiada obrotowi walu badanej maszyny o kat równy podzialoe kola zebatego. Dzieki temu os rzednych mozna wyskalowac w wartosciach kata obrotu, a linia laczaca górne krawedzie kolejnych stopni jest wykresem przesuniecia katowego walu badanej maszyny w funkcji czasu. Przebieg wartosci ladunku odprowadzonego z kondensatora przedstawia prosta ii.

Jesli w momencie rozpoczecia pomiaru napiecie na kondensatorze mialo wartosc UQ/ a ladunek zgromadzony w kondensatorze mial wartosc Q0, to przebieg zmian napiecia i ladunku zgromadzonego na kondensatorze przedstawia linia zebata III, bedaca wykresem róznic algebraicznych wartosci wyznaczonych przez linie I i II, powiekszonych o wartosc Q0.

Jesli poczatek skali katowej umieszczony zostanie na wysokosci Q0 skali ladunku, to linia IV laczaca szczyty zebów linii III przedstawia przebieg rzeczywistego polozenia walu badanej maszyny wzgledem polozenia sredniego, a odchylenie napiecia na kondensatorze od wartosci Uo sa miara przesuniecia katowego walu badanej maszyny wzgledem polozenia sredniego.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób pomiaru kolysan maszyn wirujacych, znamienny tym, ze kondensator laduje sie impulsami pradu o stalej amplitudzie i czasie trwania a czestotliwosci proporcjonalnej do predkosci katowej natomiast rozladowuje sie pradem o wartosci stalej proporcjonalnej do sredniej predkosci katowej w okresie pomiaru i mierzy sie odchylenia napiecia na kondensatorze od wartosci sredniej tego napiecia za okres pomiaru.101 144 ^xkJ M/l. lilie Km li —\ /— \l i/ _ pcp | L^_, /£,/ \L fi, 2