RU152833U1 - Устройство контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя - Google Patents
Устройство контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя Download PDFInfo
- Publication number
- RU152833U1 RU152833U1 RU2014147470/28U RU2014147470U RU152833U1 RU 152833 U1 RU152833 U1 RU 152833U1 RU 2014147470/28 U RU2014147470/28 U RU 2014147470/28U RU 2014147470 U RU2014147470 U RU 2014147470U RU 152833 U1 RU152833 U1 RU 152833U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piezoelectric transducer
- transducer
- measurement
- piezoelectric
- output
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
1. Устройство контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя, включающий подключенный к преобразователю генератор тестового сигнала, блок измерения и контроля и индикатор неисправности преобразователя, отличающееся тем, что блок измерения и контроля выполнен в виде усилителя суммарного сигнала измерения и контроля, выход которого через первый полосовой фильтр низкой частоты соединен с измерительным выходом устройства, а через второй полосовой фильтр высокой частоты - с индикатором неисправности пьезоэлектрического преобразователя.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем индикатор неисправности выполнен в виде светового и/или звукового сигнализатора.
Description
Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована для непрерывного контроля эксплуатационной исправности пьезоэлектрических преобразователей (датчиков) вибрации и/или переменного давления, установленных на объекте измерения.
Нахождение пьезоэлектрических преобразователей в экстремальных условиях или старение чувствительного пьезоэлемента при длительной эксплуатации может привести к утрате их работоспособности.
Известно устройство контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя («Apparatus for detecting the malfunctioning of a piezoelectric accelerometer comprising», US 5753793, G01P 21/00, 1998-05-19), в котором по заданному алгоритму к пьезоэлектрическому преобразователю через двухпозиционный переключатель попеременно подсоединяется генератор тестового сигнала и анализирующая схема с измерительным блоком и регистратором.
По измеренной величине, возбуждаемой тестовым сигналом резонансной частоты преобразователя, и сравнении этого значения со значением, представленным на калибровочной карте, судят о работоспособности пьезоэлектрического преобразователя.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится сложность конструкции и невозможность непрерывного контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя.
Известно также устройство контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя («Система контроля пьезоэлектрических датчиков», RU 128321 U1, G01H 17/00, 20.05.2013), которое является наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели.
Известное устройство включает датчик (пьезоэлектрический преобразователь) и связанные с ним блок измерения и контроля, двухпозиционный переключатель, генератор тестового сигнала и элемент сравнения, соединенный с источником образцового сигнала и индикатором неисправности датчика.
Известное устройство попеременно (периодически) осуществляет работу в двух режимах - рабочем и контрольном.
В рабочем режиме - в режиме измерения текущих значений параметров объекта, переключатель соединяет пьезоэлектрический преобразователь с входом блока измерения и контроля
При осуществлении контрольного режима переключатель соединяет генератор тестового сигнала с пьезоэлектрическим преобразователем, в котором возникают возбуждаемые тестовыми сигналами механические колебания пьезоэлемента. После отключения тестового сигнала от пьезоэлектрического преобразователя в последнем возникают затухающие механические колебания, включающие и собственную резонансную частоту. Эти колебания вследствие пьезоэффекта вызывают появление электрического сигнала на обкладках пьезоэлемента. Этот сигнал сравнивается в элементе сравнения с заранее заданным образцовым сигналом от источника образцовых сигналов.
В случае несоответствия электрического сигнала на обкладках датчика образцовому сигналу источника образцовых сигналов, элемент сравнения фиксирует неисправность пьезоэлектрического преобразователя, которая индицируется индикатором неисправности.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится сложность конструкции и невозможность непрерывного контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя.
Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, является упрощение конструкции и обеспечение возможности непрерывного контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя.
Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемой полезной модели, заключается в обеспечении возможности одновременного измерения параметров исследуемого объекта и тестирование характеристик пьезоэлектрического преобразователя с помощью ограниченного количества элементов.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в заявляемом устройстве контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя, включающем подключенный к преобразователю генератор тестового сигнала, блок измерения и контроля и индикатор неисправности преобразователя, в отличие от известного устройства, блок измерения и контроля выполнен в виде усилителя суммарного сигнала измерения и контроля, выход которого через первый полосовой фильтр низкой частоты соединен с измерительным выходом устройства, а через второй полосовой фильтр высокой частоты - с индикатором неисправности пьезоэлектрического преобразователя.
Указанный технический результат достигается также тем, что в устройстве индикатор неисправности выполнен в виде светового и/или звукового сигнализатора.
На фиг. представлена структурная схема устройства контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя.
В устройстве контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя к входу пьезоэлектрического преобразователя 1 подключен генератор тестового сигнала 2 и к выходу пьезоэлектрического преобразователя 1 - усилитель сигналов измерения и контроля 3, выход которого через полосовой фильтр низкой частоты 4 соединен с измерительным выходом устройства, а через полосовой фильтр высокой частоты 5 - с индикатором неисправности 6 пьезоэлектрического преобразователя 1.
Устройство контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя, в случае измерения параметров вибрации объекта, работает следующим образом.
Во время эксплуатации пьезоэлектрический преобразователь 1 (фиг.) подвергается одновременно воздействию вибрации объекта измерения (на фиг. не показан) и воздействию электрического напряжения с выхода генератора тестового сигнала 2. Так как частота, задаваемая генератором тестового сигнала 2, устанавливается выше верхнего предела рабочего диапазона частот пьезоэлектрического преобразователя 1 и ниже частоты его резонанса (для вибропреобразователей - установочного), то выходной суммарный сигнал пьезоэлектрического преобразователя 1 содержит информацию о сигнале объекта измерения в более низкочастотном рабочем диапазоне, чем частота сигнала от воздействия электрического напряжения от генератора тестового сигнала 2.
Суммарный сигнал пьезоэлектрического преобразователя 1 поступает на вход усилителя суммарного сигнала измерения и контроля 3, где он усиливается, после чего поступает на входы первого 4 и второго 5 полосовых фильтров.
Полосовой фильтр 4 из суммарного сигнала выделяет его низкочастотную составляющую, обусловленную вибрацией объекта измерения. Выход первого полосового фильтра 4 является измерительным выходом устройства и содержит сведения о действующей на пьезоэлектрический преобразователь 1 вибрации объекта измерения. Диапазон частот, выделяемых полосовым фильтром 4, должен охватывать рабочий диапазон частот измеряемых вибраций.
Суммарный сигнал, с выхода усилителя 3 поступает также на вход второго полосового фильтра 5 высокой частоты, настроенного на частоту генератора тестового сигнала 2. Полосовой фильтр 5 из суммарного сигнала выделяет его высокочастотную составляющую, обусловленную ее колебаниями чувствительного элемента пьезоэлектрического преобразователя 1, возбуждаемого тестовым сигналом генератора 2.
С выхода второго полосового фильтра 5 высокочастотная составляющая суммарного сигнала поступает на индикатор неисправности 6, который фиксирует ее отклонение от предварительно установленных предельных значений и, таким образом, оценивает работоспособность пьезоэлектрического преобразователя 1.
Для установки значения уровня срабатывания индикатора неисправности 6 сразу после установки на место эксплуатации пьезоэлектрический преобразователь 1 подвергают воздействию электрического напряжения с выхода генератора тестового сигнала 2, выходное напряжение которого фиксируют и в дальнейшем поддерживают постоянным по напряжению и частоте. Определяют начальное (номинальное) напряжение и частоту сигнала на выходе усилителя 3, которое фиксируют и устанавливают в индикаторе неисправности 6.
В зависимости от требуемой точности, определяемой условиями эксплуатации объекта, вибрацию которого измеряет пьезоэлектрический преобразователь 1, выбирают допускаемое отклонение высокочастотной составляющей суммарного сигнала на выходе усилителя 3 от его начального (номинального) значения (например, 5 или 10%) и устанавливают пороги срабатывания индикатора неисправности 6. При превышении отклонения уровня высокочастотной составляющей суммарного сигнала с выхода усилителя 3 от значения установленного порога срабатывания сигнализации индикатор неисправности 6 срабатывает и указывает о неработоспособности пьезоэлектрического преобразователя 1 с помощью светового и/или звукового сигнала.
Аналогично контролируют работоспособность пьезоэлектрических преобразователей 1 переменного давления, используя сумму сигналов, вызванных воздействием на пьезоэлектрический преобразователь переменного давления и тестового сигнала от генератора 2.
Таким образом, видно, что приведенные выше сведения подтверждают возможность осуществления полезной модели, достижения указанного технического результата и решения поставленной задачи.
Claims (2)
1. Устройство контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя, включающий подключенный к преобразователю генератор тестового сигнала, блок измерения и контроля и индикатор неисправности преобразователя, отличающееся тем, что блок измерения и контроля выполнен в виде усилителя суммарного сигнала измерения и контроля, выход которого через первый полосовой фильтр низкой частоты соединен с измерительным выходом устройства, а через второй полосовой фильтр высокой частоты - с индикатором неисправности пьезоэлектрического преобразователя.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем индикатор неисправности выполнен в виде светового и/или звукового сигнализатора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014147470/28U RU152833U1 (ru) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | Устройство контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014147470/28U RU152833U1 (ru) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | Устройство контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU152833U1 true RU152833U1 (ru) | 2015-06-20 |
Family
ID=53434050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014147470/28U RU152833U1 (ru) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | Устройство контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU152833U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU185575U1 (ru) * | 2018-05-22 | 2018-12-11 | Акционерное общество "Вибро-прибор" | Устройство для бездемонтажной проверки работоспособности виброметра с пьезоэлектрическим вибропреобразователем |
-
2014
- 2014-11-25 RU RU2014147470/28U patent/RU152833U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU185575U1 (ru) * | 2018-05-22 | 2018-12-11 | Акционерное общество "Вибро-прибор" | Устройство для бездемонтажной проверки работоспособности виброметра с пьезоэлектрическим вибропреобразователем |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8438925B2 (en) | Method and arrangement for determining and monitoring the state of a rolling bearing | |
| US11512582B2 (en) | Bearing fault detection for surface pumping units | |
| RU2529671C2 (ru) | Сенсорное устройство и способ управления работой сенсорного устройства | |
| JPS5850397B2 (ja) | 異常信号等を判定する信号判定装置 | |
| KR101167918B1 (ko) | 초음파 센서를 이용한 초고압 설비 부분방전 진단 장치 | |
| RU2017100501A (ru) | Способ мониторинга в режиме реального времени рабочего состояния емкостного датчика | |
| WO2017159076A1 (ja) | 感震センサ及び地震検知方法 | |
| RU2601186C2 (ru) | Проверка тока контура управления процессом | |
| RU152833U1 (ru) | Устройство контроля работоспособности пьезоэлектрического преобразователя | |
| US4386526A (en) | Method for quality control of processes and construction components | |
| JP6616251B2 (ja) | 無線センサ端末、無線センサシステムおよびセンサデータ収集方法 | |
| RU130705U1 (ru) | Устройство для измерения абсолютных виброперемещений | |
| EP3329235A1 (en) | Multifunctional piezoelectric load sensor assembly | |
| RU2654996C1 (ru) | Устройство для диагностики оборудования (измерительный канал) | |
| RU131481U1 (ru) | Устройство диагностическое виброизмерительное | |
| AU2019270338A1 (en) | State analysis of an inductive operating resource | |
| KR101814793B1 (ko) | 아날로그-디지털 하이브리드 실시간 진동 측정 장치 | |
| RU2618774C1 (ru) | Способ контроля вибрационного горения в камере сгорания газотурбинного двигателя | |
| RU80012U1 (ru) | Устройство для контроля повреждений изделий | |
| RU2781676C1 (ru) | Способ и устройство обработки сигнала при измерении широкополосных линейных ускорений | |
| RU2466368C1 (ru) | Способ определения динамических характеристик тензометрического преобразователя давления (варианты) | |
| US20170261404A1 (en) | Order Analysis System | |
| RU185575U1 (ru) | Устройство для бездемонтажной проверки работоспособности виброметра с пьезоэлектрическим вибропреобразователем | |
| JP4972359B2 (ja) | 漏水判定装置、漏水判定方法 | |
| WO2020058420A1 (en) | Method and apparatus for detecting an open circuit state in a piezoelectric element connection |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20201126 |