RU105026U1 - Система мониторинга вибрационных параметров - Google Patents
Система мониторинга вибрационных параметров Download PDFInfo
- Publication number
- RU105026U1 RU105026U1 RU2011102803/06U RU2011102803U RU105026U1 RU 105026 U1 RU105026 U1 RU 105026U1 RU 2011102803/06 U RU2011102803/06 U RU 2011102803/06U RU 2011102803 U RU2011102803 U RU 2011102803U RU 105026 U1 RU105026 U1 RU 105026U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- accelerometer
- transducer
- eddy current
- vibration
- vibration parameters
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
1. Система мониторинга вибрационных параметров, содержащая электрически связанные средство измерения вибрационных параметров, устройство обработки вибрационных сигналов и анализатор сигналов, отличающаяся тем, что средство измерения вибрационных параметров включает в себя, по меньшей мере, один вихретоковый датчик и, по меньшей мере, один пьезоакселерометр, при этом устройство обработки вибрационных сигналов состоит из вихретокового преобразователя, соединенного входом с вихретоковым датчиком, а выходом с анализатором сигналов, и из первичного преобразователя акселерометра, соединенного входом с пьезоакселерометром, а выходом с анализатором сигналов, вихретоковый преобразователь состоит из последовательно соединенных по линии связи автогенератора, детектора и первого нормирующего усилителя, а первичный преобразователь акселерометра состоит из последовательно соединенных по линии связи дифференциального усилителя заряда, фильтра нижних частот и второго нормирующего усилителя. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на выходе вихретокового преобразователя и первичного преобразователя акселерометра установлены токовые конверторы.
Description
Область техники
Полезная модель относится к испытанию роторных машин и может быть использована для вибрационных испытаний газотурбинных и реактивных установок, паровых, газовых и гидравлических турбин, насосов и прочих машин, содержащих вращающиеся детали.
Уровень техники
Известно устройство для диагностики технического состояния деталей, узлов и приводных агрегатов газотурбинного двигателя, содержащее последовательно соединенные средство измерения вибросигналов и средство обработки вибросигналов для получения информации о техническом состоянии деталей. В качестве средства измерения вибросигналов известное устройство содержит лазерный вибропреобразователь (RU 70005 U1, 10.01.2008).
Известно устройство для диагностики технического состояния деталей и узлов газотурбинного двигателя, содержащее последовательно соединенные средство измерения вибросигналов, состоящее из лазерного преобразователя с измерительной головкой, объектива и электронного блока, и средство обработки вибросигналов для получения информации о техническом состоянии деталей и узлов газотурбинного двигателя (RU 80568 U1, 10.02.2009).
Однако известные устройства с лазерным преобразователем вибраций не могут обеспечить высокой точности и широкого диапазона измерений вибрационных параметров. Кроме того, известные устройства с лазерным преобразователем вибраций пригодны для лабораторных испытаний и не могут быть использованы для стационарных систем. Элементы системы не надежны (не долговечны) и громоздки. При этом проводится анализ не абсолютной вибрации, а относительной, т.е. колебания объекта относительно измерительной системы. Это не приемлемо по требованию нормативных документов.
Известна система мониторинга вибрационных параметров турбомашины, содержащая электрически связанные устройство измерения вибрационных сигналов, устройство обработки вибрационных сигналов и анализатор сигналов (RU 2318194 С1, 27.02.2008).
В техническом решении по патенту RU 2318194 предлагается производить контроль и диагностирование состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя, а также и других турбомашин, путем контроля вибрации трубопровода, связанного с масляной полостью подшипника качения, по которому проходит газомасляная смесь, несущая акустическую информацию о работе подшипника и других элементов двигателя и передающая эту информацию на стенки трубопровода. С трубопровода информация снимается традиционными преобразователями колебаний. Однако такая конструкция не может обеспечить хорошие эксплуатационные характеристики известного устройства, в частности, широкого диапазона измерений, высокой точности и достоверности контроля вибрационных параметров, передачи результатов измерений на большое расстояние. Кроме того, известная конструкция системы не может обеспечить заданную точность, поскольку производитель испытуемых машин точно указывает места контроля.
Раскрытие полезной модели
Задача полезной модели заключалась в разработке системы для мониторинга вибрационных параметров со следующими показателями: с широким диапазоном измерения в динамическом и частотном диапазоне; с высокой точностью и достоверностью контроля; передачей результатов измерений без потерь на большое расстояние; вычислением необходимого набора метрологических параметров с использованием высокоскоростных сигнальных процессоров, использующих разработанные алгоритмы и дающих достоверные результаты; отображением полученных результатов на индикаторе; выдачей полученных результатов в АСУ предприятия по стандартным протоколам; выдачей сигнала унифицированного тока (0÷5,4÷20 тА), пропорционального параметру на внешние регистраторы; управлением реле сигнализации - защиты при выходе параметра из устанавливаемых защит; с высоким уровнем автоматизации диагностирования в процессе испытания и эксплуатации объекта.
Таким образом, задача полезной модели состояла в разработке системы мониторинга вибрационных параметров с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками.
Указанный технический результат достигается тем, что в системе мониторинга вибрационных параметров, содержащей электрически связанные средство измерения вибрационных параметров, устройство обработки вибрационных сигналов и анализатор сигналов, согласно полезной модели, средство измерения вибрационных параметров включает в себя, по меньшей мере, один вихретоковый датчик и, по меньшей мере, один пьезоакселерометр. При этом устройство обработки вибрационных сигналов состоит из вихретокового преобразователя, соединенного входом с вихретоковым датчиком, а выходом с анализатором сигналов, и из первичного преобразователя акселерометра, соединенного входом с пьезоакселерометром, а выходом с анализатором сигналов. Вихретоковый преобразователь состоит из последовательно соединенных по линии связи автогенератора, детектора и первого нормирующего усилителя. Первичный преобразователь акселерометра состоит из последовательно соединенных по линии связи дифференциального усилителя заряда, фильтра нижних частот и второго нормирующего усилителя.
Кроме того, предусмотрено, что на выходе вихретокового преобразователя и первичного преобразователя акселерометра могут быть установлены токовые конверторы.
Краткое описание фигур чертежей
На чертеже показана блок-схема системы мониторинга вибрационных параметров.
Обозначения на блок-схеме: ОК - объект контроля; ВТД - вихретоковый датчик; А - пьезоакселерометр; ВТП - вихретоковый преобразователь; АГ - автогенератор; Д - детектор; НУ - нормирующий усилитель; ДУЗ-дифференциальный усилитель заряда; ФНЧ - фильтр нижних частот; Q/U - преобразователь заряд - напряжение; U/I - преобразователь напряжение - ток; I/U - преобразователь ток - напряжение; DSP - цифровой сигнальный процессор; АЦП/ЦАП - аналого - цифровой и цифро-аналоговый преобразователи; RS-485/CAN - стандартные сетевые протоколы; 0..5mA, 4..20mA - нормированные токовые линии.
Осуществление полезной модели
Система мониторинга вибрационных параметров содержит электрически связанные средство измерения вибрационных параметров (1), устройство обработки вибрационных сигналов (2) и анализатор сигналов (3) (измерительный контроллер). Средство измерения вибрационных параметров (1) включает в себя, по меньшей мере, один вихретоковый датчик (ВТД) и, по меньшей мере, один пьезоакселерометр (А). Устройство обработки вибрационных сигналов (2) состоит из вихретокового преобразователя (ВТП), соединенного входом с вихретоковым датчиком (ВТД), а выходом с анализатором сигналов (3), и из первичного преобразователя акселерометра (ППА), соединенного входом с пьезоакселерометром (А), а выходом с анализатором сигналов (3). Вихретоковый преобразователь (ВТП) состоит из последовательно соединенных по линии связи автогенератора (АГ), детектора (Д) и первого нормирующего усилителя (НУ). Первичный преобразователь акселерометра (ППА) состоит из последовательно соединенных по линии связи дифференциального усилителя заряда (ДУЗ), фильтра нижних частот (ФНЧ) и второго нормирующего усилителя. Для снижения потерь на длинных линиях связи на выходе вихретокового преобразователя (ВТП) и первичного преобразователя акселерометра (ППА) могут быть установлены токовые конверторы.
Система мониторинга вибрационных параметров работает следующим образом.
На объекте контроля (ОК) устанавливаются пьезоакселерометры (А) контроля вибрации и вихретоковые датчики (ВТД) отметчика фазы оборотов. В непосредственной близости (≈10м) от датчиков установлены первичные преобразователи ВТП и ППА, входящие в устройство обработки вибрационных сигналов, поступающих от соответствующих датчиков. Соответствующие сигналы нормируется на нормирующем усилителе (НУ) и переводится в ток (U/I). Датчики для замеров вибропараметров устанавливаются в места, указанные производителем машин. Число датчиков зависит от необходимых точек измерения. Датчики устанавливаются, например, на корпусах турбины или турбокомпрессора, лопатках направляющих аппаратов, корпусах подшипников и т.д. Для снижения потерь на длинных линиях связи на выходах преобразователей стоят токовые конверторы (U/I). Далее эти сигналы поступают в анализатор сигналов (измерительный контроллер) для последующей обработки. Предварительно сигнал переводится в напряжение (I/U). Данные вихретокового датчика (ВТД) (фазового отметчика) поступают непосредственно на сигнальный процессор (DSP) через компаратор. Данные пьезоакселерометра предварительно оцифровываются. В DSP производится вся необходимая обработка сигнала, а именно цифровая фильтрация (согласно нормативным документам), двойное интегрирование для получения виброскорости и виброперемещения из исходного сигнала виброускорения, проведение спектрального анализа и определение всех заданных параметров. Данные отображаются на панели индикации, выдаются на регистрирующие устройства по нормированным токовым выходам (U/I) и по сетевому протоколу в системы верхнего уровня (RS-485/CAN). Величины установок («Предупреждение», «Авария», «Останов») регулируемые и при их превышении происходит срабатывание соответствующего реле. Каналы связи диагностируются, и при неисправности срабатывает реле «неисправность». Линии связи могут быть порядка сотен метров, поэтому для предотвращения влияния сопротивлений кабеля на длинных линиях связи на выходах соответствующих преобразователей (ВТП, ППА) установлены токовые конверторы (U/I, I/U).
Улучшение технических и эксплуатационных характеристик предлагаемой системы мониторинга вибрационных параметров обусловлено широким диапазоном измерения вибрационных параметров, высокой точностью и достоверностью контроля вибрационных параметров, высоким уровнем автоматизации диагностирования в процессе испытания и эксплуатации объекта.
Указанный технический результат обеспечивается совокупностью существенных признаков, приведенных в независимом пункте формулы полезной модели.
Система внесена в Государственный реестр средств измерения №43796-10 и допущена к применению в Российской Федерации.
Claims (2)
1. Система мониторинга вибрационных параметров, содержащая электрически связанные средство измерения вибрационных параметров, устройство обработки вибрационных сигналов и анализатор сигналов, отличающаяся тем, что средство измерения вибрационных параметров включает в себя, по меньшей мере, один вихретоковый датчик и, по меньшей мере, один пьезоакселерометр, при этом устройство обработки вибрационных сигналов состоит из вихретокового преобразователя, соединенного входом с вихретоковым датчиком, а выходом с анализатором сигналов, и из первичного преобразователя акселерометра, соединенного входом с пьезоакселерометром, а выходом с анализатором сигналов, вихретоковый преобразователь состоит из последовательно соединенных по линии связи автогенератора, детектора и первого нормирующего усилителя, а первичный преобразователь акселерометра состоит из последовательно соединенных по линии связи дифференциального усилителя заряда, фильтра нижних частот и второго нормирующего усилителя.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на выходе вихретокового преобразователя и первичного преобразователя акселерометра установлены токовые конверторы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011102803/06U RU105026U1 (ru) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | Система мониторинга вибрационных параметров |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011102803/06U RU105026U1 (ru) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | Система мониторинга вибрационных параметров |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU105026U1 true RU105026U1 (ru) | 2011-05-27 |
Family
ID=44735258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011102803/06U RU105026U1 (ru) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | Система мониторинга вибрационных параметров |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU105026U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2654996C1 (ru) * | 2017-03-28 | 2018-05-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Комдиагностика" | Устройство для диагностики оборудования (измерительный канал) |
| RU2686861C1 (ru) * | 2017-11-15 | 2019-05-06 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство для определения технического состояния подшипников качения и скольжения |
-
2011
- 2011-01-26 RU RU2011102803/06U patent/RU105026U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2654996C1 (ru) * | 2017-03-28 | 2018-05-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Комдиагностика" | Устройство для диагностики оборудования (измерительный канал) |
| RU2686861C1 (ru) * | 2017-11-15 | 2019-05-06 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство для определения технического состояния подшипников качения и скольжения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9200979B2 (en) | System for bearing fault detection | |
| TWI751170B (zh) | 泵總成、分析自經安裝於一泵上之一加速度計接收之資料的方法及電腦程式 | |
| JP2008292288A (ja) | 減速機の軸受診断装置 | |
| CN110553844B (zh) | 旋转机械的不对中故障检测方法及其检测系统 | |
| CN104459187A (zh) | 一种测量大型旋转设备转速的装置及方法 | |
| CN206208528U (zh) | 航空发动机振动测试装置 | |
| JP3135573B2 (ja) | 回転部材の回転数を測定する方法 | |
| RU105026U1 (ru) | Система мониторинга вибрационных параметров | |
| GB2122749A (en) | Electrical condition monitoring of electric motors | |
| JP3941615B2 (ja) | インターナルポンプの軸ねじり振動測定装置 | |
| JP2008032454A (ja) | 振動位相検出装置及び方法 | |
| KR101012097B1 (ko) | 비접촉식 센서를 이용한 선박용 디젤엔진 크랭크축의 종방향 진동 측정장치 및 이를 이용한 진동 측정방법 | |
| Shah et al. | 8 channel vibration monitoring and analyzing system using LabVIEW | |
| US11977096B2 (en) | Motion, vibration and aberrant condition detection and analysis | |
| JP6283591B2 (ja) | 回転機械の自動振動診断装置 | |
| KR0169714B1 (ko) | 터어빈 발전기 축 비틀림 감시 장치 | |
| KR101378868B1 (ko) | 풍력발전기의 이상상태 감지 장치 및 그 방법 | |
| KR100767340B1 (ko) | 회전기기 진단시스템 | |
| Jin et al. | Fault diagnosis for civil aviation engine test based on the vibration signal | |
| US10094743B2 (en) | Order analysis system | |
| CN111649772A (zh) | 可对多种传感器进行校验的数据采集和信号处理装置及方法 | |
| JPS60122351A (ja) | 故障診断装置 | |
| JP2010185838A (ja) | 回転機軸振動検出装置 | |
| Trethewey et al. | Minimally intrusive torsional vibration sensing on rotating shafts | |
| Mones et al. | Fault Detection of Planetary Gearboxes using a Wireless MEMS Sensor and New Diagnostic Parameters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120127 |