Przedmiotem wynalazku jest diagnoskop wibro¬ akustyczny do stalej.lub okresowej kontroli drgan i halasu maszyn umozliwiajacy ocene ich stanu tech¬ nicznego.Aktualnie sa znane i stosowane proste urzadze¬ nia diagnostyczne, nazywane stetoskopami mecha¬ nicznymi: jak na przyklad wedlug publikacji — Hidachek R.J., Dodd V.R., Refinery — machinery surweillance and diagnostic program pays, The Oil and Gas Journal Oct. 18, 1978, pp. 70—82. Przykla¬ dem tego rodzaju- stetoskopu mechanicznego jest urzadzenie zbudowane z metalowego preta, zakon¬ czonego puszka metalowa wzglednie polaczonego ze sluchawkami.Znane sa równiez stetoskopy wyposazone w prze¬ twornik drgan, który z jednej strony jest polaczo¬ ny z pretem metalowym a z drugiej strony z wzmac¬ niaczem i sluchawkami. Urzadzenia te w pierw¬ szym przypadku umozliwiaja tylko obserwacje slu¬ chowa drgan, a nie maja mozliwosci wzmocnienia i selekcji interesujacego sygnalu drgan i halasu.W drugim przypadku odbierane sa sygnaly w pel¬ nym pasmie czestotliwosci i z tego powodu sa trud¬ ne do analizy i do ustalenia zródla ich pochodze¬ nia.Znany jest takze stetoskop wibroakustyczny we¬ dlug zgloszonego wynalazku w Urzedzie Patento¬ wym PRL za numerem P-203584. Stetoskop wibro¬ akustyczny ma przetwornik drganiowo-halasowy polaczony z wstepnym wzmacniaczem, który z kolei 123 758 10 15 20 25 30 jest polaczony poprzez uklad filtrów selektywnych wzglednie poprzez bocznik z wzmacniaczem konco¬ wym. Z wyjscia wzmacniacza koncowego sa wy¬ konane polaczenia na sluchawki i na urzadzenie rejestrujace. - Przetwornik drganiowo-halasowy stanowi czujnik mikrofonowy osloniety nasadka metalowa majaca postac cylindra zamknietego denkiem przechodza¬ cym w pret metalowy, lub w innym wykonaniu, nasadka elastyczna, która stanowi cylinder z two¬ rzywa elastycznego z pofaldowanym denkiem i otworem. Drgania maszyny sa przenoszone po¬ przez dobrana nasadke do czujnika mikrofonowe¬ go, gdzie sa przetwarzane na sygnal elektryczny i nastepnie przekazane na wzmacniacz wstepny po¬ laczony poprzez jeden z filtrów selektywnych lub przez filtry bocznikujace bezposrednio polaczone z wzmacniaczem koncowym, z którym sa polaczone równiez sluchawki i urzadzenie rejestrujace.Diagnoskop wedlug wynalazku' oparty jest o bu¬ dowe stetoskopu wibroakustyczinego, w którym przetwornik drganiowo-halasowy jest poprzez wzmacniacz wstepny i uklad filtrów selektywnych wzglednie mostek bocznikujacy polaczony z wzmac¬ niaczem koncowym, z którego wyjsc jest wykona¬ ne polaczenie ze sluchawkami i urzadzeniem reje¬ strujacym.Istota konstrukcji ukladu diagnoskopu polega na tym, ze przetwornik drganiowo-halasowy wyposa¬ zony w wymienialne penetratory drgan i halasu /123 T58 3 4 jest polaczony poprzez wstepny wzmacniacz z trzy- torowym blokiem calkowania typu RC, a nastep¬ nie z trzypozycyjnym lacznikiem mierzonej wiel¬ kosci to jest przyspieszenia, predkosci i przemiesz¬ czenia drgan. Wyjscie lacznika jest polaczone z kon¬ cowym wzmacniaczem majacym sprzezenie zwrot¬ ne automatycznej regulacji wzmocnienia. Wzmac¬ niacz ma wyjscia na zewnetrzny monitor podgladu obrazu, na sluchawki do bezposredniej obserwacji .akustycznej i na procesor analogowy przetwarza¬ jacy obserwowany sygnal w mierzony wspólczyn¬ nik impulsowosci, stanowiacy wartosc bezwzgledna wynikajaca z ilorazu wartosci szczytowej amplitu¬ dy badanego procesfi do jego wartosci sredniej.Z procesorem jest polaczony indykator np. wska¬ zówkowy, wchodzacy w sklad diagnoskopu.Przetwornik drganiowo-halasowy jest zbudowany z czujnika mikrofonowego polaczonego na stale z cylindryczna nasadka. Nasadka ma od czola wy¬ konany otwór z gwintem, w którym mocowane sa wymienialne penetratory, zas wewnatrz jest wykle- jona materialem pochlaniajacym i wytlumiajacym dzwiek." Do takiego przetwornika, który jest przy¬ stosowany do pomiaru drgan maszyny lub jej ele¬ mentów i zespolów sa dolaczane penetratory do pomiaru drgan np. lozysk w postaci iglicowego czuj¬ nika posiadajacego u nasady gwint i wewnatrz drazony otwór, do. pomiaru drgan walów jest sto¬ sowany penetrator zbudowany z nasady zakonczo¬ nej gwintem z która lacza sie rozwidlone dwa ra¬ miona pokryte warstwa tworzywa, zas do pomiaru halasu pulsacji gazowego czynnika roboczego jest stosowany penetrator, którego nasadka z gwintem ma wykonany wewnetrzny kanal laczacy sie z pro¬ stopadle usytuowanym przewodem rurowym o scie¬ tych koncach.Diagnoskop wibroakustyczny wedlug wynalazku, jest naturalnym krokiem rozwojowym w budowie prostych i przenosnych urzadzen diagnostycznych.W tym znaczeniu wykorzystuje wszystkie glówne zalety stetoskopu w stosunku do którego wyróznia sie nastepujacymi cechami.Diagnoskop pozwala na obiektywna ocene iloscio¬ wa i jakosciowa badanego procesu lub zjawiska drganiowo-halasowego. Dokonuje pomiaru bez¬ wzglednej wartosci z jednoczesna mozliwoscia ob¬ serwacji optycznej na zewnetrznym monitorze i aku¬ stycznej poprzez sluchawki. Wskaznik impulsowosci jako iloraz amplitudy szczytowej procesu do war¬ tosci sredniej jest niewrazliwy na zmiany amplitu¬ dowe a jedynie na zmiany charakteru badanego procesu. Pozwala to na zrezygnowanie z pomiarów bezwzglednej wartosci amplitudy. Takie pomiary wymagaja stabilnych urzadzen o kalibrowanym stalym wspólczynniku wzmocnienia i stosowania przetworników drganiowo-halasowych o wysokiej jakosci, nieczulych na zmiany warunków otoczenia pomiarowego.Dla diagnostyki eksploatacyjnej maszyn wiado¬ me jest, ze zmiany stanu technicznego daja w efek¬ cie zmiany amplitudowe generowanych drgan i ha¬ lasu i równoczesne zmiany w ich charakterze cza¬ sowym i czestotliwosciowym.Zastosowanie wiec do celów diagnostyki wspól¬ czynnika impulsowosci nie wymaga od urzadzenia stabilnosci amplitudowej toru pomiarowego, a jed¬ noczesnie pozwala na budowe prostych urzadzen w konstrukcji i obsludze.Diagnoskop wedlug wynalazku jest wyposazony w przetwornik drganiowo-halasowy dopasowany do ukladu. Nasadka przetwornika jest w sposób trwa¬ ly polaczona z czujnikiem mikrofonowym zabez¬ pieczajac go przed ewentualnym uszkodzeniem.Z nasadka sa laczone wymienialne penetratory drgan i halasu. # Ponadto diagnoskop jest wyposazony w uklad sprzezenia zwrotnego gwarantujacy samoczynna automatyczna regulacje wzmocnienia i w blok cal¬ kowania z trójpozycyjnym lacznikiem, który po¬ zwala na wybór rodzaju mierzonej wielkosci i tak przyspieszenie drgan mierzy sie polaczeniem bez¬ posrednim, predkosc poprzez blok calkowania, a przemieszczenia poprzez blok podwójnego calko¬ wania. Uklad automatycznej regulacji wzmocnie¬ nia normalizujac sygnal do wartosci sredniej do¬ konuje w istocie operacji ciaglego dzielenia.Rozwiazanie wedlug wynalazku jest uwidocznio¬ ne w przykladowym wykonaniu na rysunku, na którym na fig. 1 przedstawiony jest schemat blo¬ kowy diagnoskopu, fig. 2 przedstawia widok prze¬ twornika z czujnikiem mikrofonowym polaczonym z nasadka, fig. 3 — widok penetratora drgan ma¬ szyny lub jej zespolów, fig. 4 — penetrator drgan walu i fig. 5 — penetrator pulsacji gazowego czyn¬ nika roboczego na wlocie lub Wylocie.Budowa i zasada dzialania diagnoskopu wedlug wynalazku w przykladowym rozwiazaniu jest na¬ stepujaca.Drganiowo-halasowy przetwornik 1 jest poprzez wstepny wzmacniacz 2 polaczony z trójtorowym .blokiem calkowania 3, którego kazdy tor jest po¬ laczony z trójpozycyjnym lacznikiem 4. Bezposred¬ nim polaczeniem dokonuje sie pomiaru przyspie¬ szenia a, polaczeniem przez tor calkowania poje¬ dynczego mierzy sie predkosc v, a przez tor po¬ dwójnego calkowania mierzy sie przemieszczenie x.Z lacznika 4 jest wykonane polaczenie na wejscie koncowego wzmacniacza 5 wyposazonego w zwrot¬ ne sprzezenie 6 samoczynnej automatycznej regula-. cji wzmocnienia, którym normalizuje sie sygnal do wartosci sredniej, dokonujac operacji ciaglego dzie¬ lenia. Do wyjscia wzmacniacza 5 sa dolaczone slu¬ chawki 7 do bezposredniej obserwacji akustycznej i analogowy procesor 8 przetwarzajacy obserwo¬ wany sygnal w mierzony wspólczynnik impulso¬ wosci.Ponadto z procesorem 8 jest polaczony wskazów¬ kowy indykator 9. Uklad ma równiez wyprowa¬ dzenie na zewnetrzny monitor 10. Natomiast drga¬ niowo-halasowy przetwornik 1, jest zbudowany z czujnika mikrofonowego 11 osadzonego na stale w nasadce 12. Nasadka 12 ma od czola Wykonany' gwintowany o*twór 13, w który wkreca sie wymie¬ nialne penetratory. Ponadto wokól otworu 13 na¬ sadka 12 ma warstwe miekkiej gumy 14 a we¬ wnatrz nasadka ta jest wyklejona warstwa tlumia¬ cego materialu 15.Do pomiaru halasu w otoczeniu maszyny stosuje sie przetwornik 1 nie uzbrojony penetratorem. Na¬ tomiast do pomiaru drgan maszyny lub jej elemen- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 123 758 6 tów i zespolów przetwornik 1 wyposaza sie w pe- netrator 16, którego konstrukcje stanowi metalowy pret stozkowo zwezajacy sie do ksztaltu iglicy.U nasady penetrator 16 ma wykonany _gwint; 17, a wewnatrz wydrazony otwór 18. po.pomiaru drgan walów stosuje sie penetrator 19, - majacy ksztalt czujnika z dwoma ramionami 20 rozwartymi pSod katem okolo 90°, przy czym ramiona te sa pokryte f" warstwa 21 odpornego na scieranie i temperature ; tworzywa. U nasady penetrator ma gwint 22 do po¬ laczenia z przetwornikiem.Inna konstrukcje ma penetrator 23 do pomiaru halasu pulsacji gazowego czynnika roboczego na wlocie lub wylocie. Penetrator jest zbudowany z prostopadle do siebie usytuowanej nasady-'-z-gwin¬ tem 24 majacej wewnetrzny otwór 25 oraz rnro- wego przewodu 26 ze scietymi ukosnie wylotami, poprzez który przeplywa gazowy czynnik.Zastrzezenia patentowe 1. Diagnoskop wibroakustyczny oparty o budowe stetoskopu wyposazonego w przetwornik drganio¬ wo-halasowy polaczony poprzez wzmacniacz ze slu¬ chawkami i urzadzeniem rejestrujacym,- znamien¬ ny tym, ze przetwornik drganiowo-halasowy (1) z wymienialnymi penetratorami jest polaczony po¬ przez wstepny wzmacniacz (2) z trzytorowym blo¬ kiem calkowania (3), którego wyjscia sa polaczone z trójpozycyjnym lacznikiem (4) rodzaju mierzonej wielkosci, przyspieszenia (a), predkosci (v) i prze¬ mieszczenia (x) drgan, a nastepnie z koncowym wzmacniaczem (5) majacym zwrotne sprzezenie (6) automatycznej; regulacji wzmocnienia, z którym sa polaczona sluchawki (7) i analogowy procesor (8), z ktpryrri z kolei polaczony jest wskazówkowy in¬ dykatof (9), a ponadto uklad ma wyprowadzenie na zewnetrzny monitor (10), przy czym przetwor¬ nik drganiowo-halasowy (1) jest zbudowany z czuj- -nika mikrofonowgo (11) na stale polaczonego z na¬ sadka (12) o ksztalcie cylindra, która ma z czola wykonany gwintowany otwór (13) otoczony pier¬ scieniem (14) z elastycznego materialu, a wewnetrz¬ na czesc nasadki (12) miedzy czolem a mikrofonem jest wyklejona materialem (15) pochlaniajacym dzwiek. 2. Diagnoskop wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze penetrator (16) jest zbudowany w ksztalcie igli¬ cy majacej u nasady gwint (17) i wewnatrz wydra¬ zony otwór (18). 3. Diagnoskop wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze penetrator (19) jest zbudowany z dwóch rozwi¬ dlonych ramion (20) pokrytych warstwa (21) z two¬ rzywa i nasady zakonczonej gwintem (22). 4. Diagnoskop wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze penetrator (23) jest zbudowany z nasady zakon¬ czonej gwintem (24) i posiadajacej wewnetrzny ka¬ nal (25) usytuowany prostopadle do rurowego prze¬ wodu (26), którego konce sa ukosnie sciete. ' 10 15 20 25 25123 758 fal U ti ii ii 15 ZGK 679/1110/84 — 85 egz.Cena zl 100,— PL