PL184530B1 - Układ do sygnalizacji przekroczenia dopuszczalnej amplitudy drgań wirujących łopatek maszyny przepływowej - Google Patents

Abstract

Układ do sygnalizacji przekroczenia dopuszczalnej amplitudy drgań wirujących łopatek maszyny przepływowej, zawierający czujnik przemieszczeń do generowania impulsów pomiarowych, znamienny tym, że uformowane impulsy pomiarowe czujnika (1) przemieszczeń są podawane równolegle do powielacza (3) częstotliwości, pierwszego generatora (4) monostabilnego spośród dwóch szeregowo ze sobą połączonych generatorów (4) i (5) monostabilnych oraz mikroprocesora (6), przy czym do wyjść powielacza (3) częstotliwości oraz drugiego generatora (5). monostabilnego jest włączony licznik binarny (7), którego wyjście oraz wyjście pierwszego generatora (4) monostabilnego są włączone do wejść pamięci buforowej (8), połączonej swoim wyjściem z mikroprocesorem (6), połączonym z blokiem (9) wprowadzania danych oraz blokiem (10) sygnalizacji.

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do sygnalizacji przekroczenia dopuszczalnej amplitudy drgań wirujących łopatek maszyny przepływowej, a szczególnie wirujących łopatek sprężarki lub turbiny lotniczego silnika turbinowego.

W procesie eksploatacji lotniczych silników turbinowych istnieje potrzeba stosowania bieżącej diagnostyki technicznej wirujących łopatek sprężarki i/lub turbiny. Jednym z paramterów diagnostycznych jest amplituda drgań poszczególnych łopatek.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 155 597 układ do sygnalizacji przekroczenia dopuszczalnej amplitudy drgań wirujących łopatek maszyny przepływowej zawiera dwa czujniki przemieszczeń, z których jeden generuje impulsy odniesienia, a drugi generuje impulsy pomiarowe. Uformowane impulsy odniesienia są podawane równolegle do przetwornika częstotliwości na napięcie oraz generatora przebiegów piłokształtnych, połączonego z blokiem próbkującym, do którego są doprowadzane uformowane i opóźnione impulsy pomiarowe. Wyjście bloku próbkującego jest połączone poprzez filtr dolnoprzepustowy z komparatorem porównującym chwilowe wartości amplitudy drgań dowolnej łopatki kontrolowanego wieńca z wartością dopuszczalną. Wyjście przetwornika częstotliwości na napięcie jest włączone do komparatora, porównującego napięcie odpowiadające chwilowej prędkości obrotowej silnika z zadaną wartością progową. Wyjścia obu komparatorów są włączone poprzez bramkę logiczną do multiwibratora monostabilnego, do wyjścia którego są włączone równolegle sygnalizator oraz, poprzez bramkę logiczną, generator podstawy czasu i licznik stanu.

Wadą tego układu jest jego złożoność, a ponadto czujnik generujący impulsy odniesienia musi być osadzony wewnątrz maszyny przepływowej, co jest związane z ingerencją w jej konstrukcję.

Celem wynalazku jest uproszczenie układu oraz eliminację czujnika do generowania impulsów odniesienia.

Cel ten został osiągnięty w układzie według wynalazku, którego istota polega na tym, że generowane przez czujnik przemieszczeń impulsy pomiarowe, po uformowaniu, są podawane równolegle do powielacza częstotliwości, do wejścia pierwszego z dwóch szeregowo ze sobą połączonych generatorów monostabilnych oraz mikroprocesora. Do wyjść powielacza częstotliwości oraz drugiego generatora monostabilnego jest włączony licznik binarny, którego wyjście oraz wyjście pierwszego generatora monostabilnego są włączone do wejść pamięci buforowej. Wyjście pamięci buforowej jest włączone do mikroprocesora, połączonego z blokiem wprowadzania danych oraz blokiem sygnalizacji.

Układ według wynalazku umożliwia sygnalizację przekroczenia dopuszczalnych am184 530 plitud drgań wirujących łopatek przy użyciu prostszych środków technicznych oraz eliminuje ingerencje w konstrukcję eksploatowanych maszyn przepływowych.

Wynalazek zostanie bliżej objaśniony na przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku, który jest schematem blokowym układu.

Układ zawiera czujnik 1 przemieszczeń do generowania impulsów pomiarowych, połączony poprzez blok 2 formowania równolegle z powielaczem 3 częstotliwości, pierwszym generatorem 4 monostabilnym spośród dwóch szeregowo ze sobą połączonych generatorów 4 i 5 monostabilnych oraz mikroprocesorem 6. Wyjścia powielacza 3 częstotliwości oraz drugiego generatora 5 monostabilnego są włączone do licznika 7 binarnego. Wyjścia licznika binarnego 7 oraz generatora 4 monostabilnego są połączone z pamięcią buforową 8, połączoną z mikroprocesorem 6, do którego są włączone blok 9 wprowadzania danych oraz blok 10 sygnalizacji.

Działanie. Czujnik 1 przemieszczeń, osadzony nad łopatkami wirującego wirnika, generuje impulsy pomiarowe. Uformowane w bloku 2 impulsy o poziomie TTL i czasie trwania rzędu kilku ps podlegają pomnożeniu w powielaczu 3 częstotliwości, na wyjściu którego częstotliwość impulsów jest K razy większa od średniej częstotliwości impulsów wejściowych, przy czym K ma wartość rzędu 1000. Impulsy wyjściowe z powielacza 3 częstotliwości są podawane do licznika binarnego 7 zerowanego impulsami drugiego generatora 5 monostabilnego, uruchamianego końcem impulsu wyjściowego generatora 4 monostabilnego, który wpisuje stan licznika binarnego 7 do pamięci buforowej 8. Liczba impulsów zliczanych w liczniku binarnym 7 i zapamiętana w pamięci buforowej 8 jest proporcjonalna do odstępu czasu między impulsami generowanymi przez czujnik 1 przemieszczeń przy przejściu kolejnych łopatek. Mikroprocesor 6 odczytuje dane zapisane w pamięci buforowej i na podstawie impulsów z bloku 2 formowania określa wartość prędkości obrotowej wirnika. Jeżeli wartość tej prędkości obrotowej jest większa od wartości progowej mikroprocesor 6 analizuje dane z pamięci buforowej 8 i jeżeli przekroczą wartość graniczną, uruchamia blok 10 sygnalizacji.

184 530

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do sygnalizacji przekroczenia dopuszczalnej amplitudy drgań wirujących łopatek maszyny przepływowej, zawierający czujnik przemieszczeń do generowania impulsów pomiarowych, znamienny tym, że uformowane impulsy pomiarowe czujnika (1) przemieszczeń są podawane równolegle do powielacza (3) częstotliwości, pierwszego generatora (4) monostabilnego spośród dwóch szeregowo ze sobą połączonych generatorów (4) i (5) monostabilnych oraz mikroprocesora (6), przy czym do wyjść powielacza (3) częstotliwości oraz drugiego generatora (5) monostabilnego jest włączony licznik binarny (7), którego wyjście oraz wyjście pierwszego generatora (4) monostabilnego są włączone do wejść pamięci buforowej (8), połączonej swoim wyjściem z mikroprocesorem (6), połączonym z blokiem (9) wprowadzania danych oraz blokiem (10) sygnalizacji.