RU199936U1 - Устройство для измерения вибрации - Google Patents
Устройство для измерения вибрации Download PDFInfo
- Publication number
- RU199936U1 RU199936U1 RU2020118692U RU2020118692U RU199936U1 RU 199936 U1 RU199936 U1 RU 199936U1 RU 2020118692 U RU2020118692 U RU 2020118692U RU 2020118692 U RU2020118692 U RU 2020118692U RU 199936 U1 RU199936 U1 RU 199936U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibration
- output
- differentiator
- signal
- accelerometer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к вибродиагностике и может быть использована для измерения вибрации в системах диагностики технического состояния роторного оборудования, например, компрессоров, турбин, двигателей, электромоторов и т.п. Устройство для измерения вибрации содержит последовательно соединенные акселерометр и дифференциатор. Дополнительно устройство снабжено логарифмическим усилителем, вход которого подключен к выходу дифференциатора, а выход является выходом устройства. Технический результат - повышение информативности измеряемого сигнала. 4 ил.
Description
Полезная модель относится к вибродиагностике и может быть использована для измерения вибрации в системах диагностики технического состояния роторного оборудования, например, компрессоров, турбин, двигателей, электромоторов и т.п.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения вибрации, содержащее последовательно соединенные акселерометр и дифференциатор (описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1647281, G01H13/00, опубл. 07.05.91. Бюл.№17).
Основным элементом данного устройства является дифференциатор, построенный на основе операционного усилителя (Фолкенберри Л. Применение операционных усилителей и линейных интегральных ИС: Пер. с англ. – М.: Мир, 1985, С.142), который позволяет выполнить дифференцирование сигнала с выхода акселерометра, т.е. преобразовать ускорение в резкость вибрации.
Данное устройство не нашло широкого применения в вибродиагностике из-за погрешности дифференцирования, приводящей к зашумленности измеряемого сигнала и снижению его информативности. Информативные составляющие в спектре резкости вибрации значительно различаются по амплитуде (в 10 и более раз), что затрудняет их поиск, например, при диагностике дефектов, особенно на ранней стадии их развития.
Технической задачей полезной модели является создание устройства, позволяющего снизить зашумленность измеряемого сигнала.
Техническим результатом полезной модели является повышение информативности измеряемого сигнала за счет использования логарифмического усилителя, подключенного к выходу дифференциатора.
Технический результат достигается тем, что устройство для измерения вибрации, содержащее акселерометр и дифференциатор, в отличие от известного, снабжено логарифмическим усилителем, вход которого подключен к выходу дифференциатора, а выход является выходом устройства.
Полезная модель поясняется фигурами, на которой изображены:
фиг.1 - схема предлагаемого устройства;
фиг.2 - амплитудно-частотный спектр измеряемого сигнала с акселерометра;
фиг.3 - амплитудно-частотный спектр измеряемого сигнала по прототипу;
фиг.4 - амплитудно-частотный спектр преобразованного сигнала по предлагаемому устройству.
Устройство для измерения вибрации содержит последовательно соединенные пьезоэлектрический акселерометр 1, дифференциатор 2 и логарифмический усилитель 3, выход которого является выходом устройства.
Дифференциатор выполнен, например, на основе операционного усилителя (Фолкенберри Л. Применение операционных усилителей и линейных интегральных ИС: Пер. с англ. – М.: Мир, 1985, С.142). Логарифмический усилитель выполнен, например, по схеме (Фолкенберри Л. Применение операционных усилителей и линейных интегральных ИС: Пер. с англ. – М.: Мир, 1985, С.161).
Устройство работает следующим образом.
В процессе работы диагностируемого роторного оборудования акселерометр 1, преобразует механические колебания в заряд. В результате на дифференциатор 2 поступает сигнал, пропорциональный ускорению вибрации. Дифференциатор 2 создает напряжение, пропорциональное скорости изменения сигнала с акселерометра 1, т.е. пропорциональное производной заряда (производной от ускорения) или резкости вибрации.
При дифференцировании сигнал становится зашумленным, т.к. усиливаются его шумовые компоненты. Кроме того, информативные составляющие в спектре сигнала после выполнения его дифференцирования значительно различаются по амплитуде (на порядок и более).
Далее сигнал логарифмируется по уровню с помощью логарифмического усилителя 3, в результате использования которого отображение сигнала на графике в логарифмическом масштабе по сравнению с линейной шкалой упрощает сравнение отличающихся по уровню информативных составляющих, они становятся хорошо различимы на фоне шумов.
Пример использования предлагаемого устройства.
Устройство было использовано при диагностике технического состояния двигателя. Необходимо было измерить частоту вращения ротора. При отсутствии тахометра или в связи с выходом из его строя, частоту вращения ротора определяют по акселерометру. Однако не всегда это возможно сделать без предварительной обработки вибросигнала.
На фиг.2 показан спектр сигнала с акселерометра, установленного на корпусе двигателя и ориентированного в вертикальном направлении. Сигнал с акселерометра был записан по ускорению на стационарном режиме работы двигателя. На спектре сигнала по ускорению хорошо видны вторая (f2), третья (f3), четвертая (f4), и шестая (f6) гармоники, слабо видна пятая (f5) гармоника и совсем не различима на фоне шумов 1 (f1) гармоника, генерируемая ротором двигателя.
Преобразование сигнала в резкость путем его дифференцирования (с использованием устройства по прототипу) позволило усилить ряд различимых гармоник, но не позволило определить частоту вращения ротора (первую (f1) роторную гармонику). На спектре фиг.3 видно, что первая (f1) гармоника, как и на фиг.2, не различима на фоне шумов.
Логарифмирование измеряемого сигнала по резкости вибрации с использованием предлагаемого устройства (фиг.4) позволило усилить первую (f1) роторную гармонику и сделать ее различимой на фоне шумов, что позволило определить частоту вращения ротора, необходимую для вибродиагностики двигателя.
Предлагаемое устройство позволяет повысить информативность измеряемого сигнала, улучшить соотношение сигнал/шум в анализируемом частотном диапазоне и, как следствие, повысить его качество.
Claims (1)
- Устройство для измерения вибрации, содержащее последовательно соединенные акселерометр и дифференциатор, отличающееся тем, что оно снабжено логарифмическим усилителем, вход которого подключен к выходу дифференциатора, а выход является выходом устройства.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020118692U RU199936U1 (ru) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | Устройство для измерения вибрации |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020118692U RU199936U1 (ru) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | Устройство для измерения вибрации |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU199936U1 true RU199936U1 (ru) | 2020-09-29 |
Family
ID=72744263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020118692U RU199936U1 (ru) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | Устройство для измерения вибрации |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU199936U1 (ru) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4261014A (en) * | 1979-12-03 | 1981-04-07 | Zenith Radio Corporation | Spot arrest system |
US4467634A (en) * | 1981-08-26 | 1984-08-28 | Robert Bosch Gmbh | Internal combustion engine knocking sensing and recognition system |
SU1401290A1 (ru) * | 1985-12-09 | 1988-06-07 | Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации | Устройство дл вибродиагностики механизмов |
US4843398A (en) * | 1979-08-07 | 1989-06-27 | The Marconi Company Limited | Tracking radar system |
US4868497A (en) * | 1986-11-10 | 1989-09-19 | Vdo Adolf Schindling Ag | Determining angular velocity from two quadrature signals by squaring the derivative of each signal and taking the square root of the sum |
JPH03262971A (ja) * | 1990-03-14 | 1991-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 速度・加速度検出装置 |
US5724312A (en) * | 1995-04-18 | 1998-03-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Ultrasound transducer head with integrated variable-gain amplifier devices |
RU2709238C1 (ru) * | 2019-02-25 | 2019-12-17 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Способ диагностики технического состояния подшипника качения ротора турбомашины |
-
2020
- 2020-06-05 RU RU2020118692U patent/RU199936U1/ru active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4843398A (en) * | 1979-08-07 | 1989-06-27 | The Marconi Company Limited | Tracking radar system |
US4261014A (en) * | 1979-12-03 | 1981-04-07 | Zenith Radio Corporation | Spot arrest system |
US4467634A (en) * | 1981-08-26 | 1984-08-28 | Robert Bosch Gmbh | Internal combustion engine knocking sensing and recognition system |
SU1401290A1 (ru) * | 1985-12-09 | 1988-06-07 | Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации | Устройство дл вибродиагностики механизмов |
US4868497A (en) * | 1986-11-10 | 1989-09-19 | Vdo Adolf Schindling Ag | Determining angular velocity from two quadrature signals by squaring the derivative of each signal and taking the square root of the sum |
JPH03262971A (ja) * | 1990-03-14 | 1991-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 速度・加速度検出装置 |
US5724312A (en) * | 1995-04-18 | 1998-03-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Ultrasound transducer head with integrated variable-gain amplifier devices |
RU2709238C1 (ru) * | 2019-02-25 | 2019-12-17 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Способ диагностики технического состояния подшипника качения ротора турбомашины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lei et al. | Fault diagnosis of rotating machinery using an improved HHT based on EEMD and sensitive IMFs | |
CN109883703B (zh) | 一种基于振动信号相干倒谱分析的风机轴承健康监测诊断方法 | |
CN111337250A (zh) | 基于虚拟仪器的机床状态故障诊断系统和方法 | |
CN111458016A (zh) | 驱动桥总成振动快速检测方法 | |
CN115410729A (zh) | 一种核反应堆轴封泵振动在线监测方法、系统及介质 | |
CN108955863B (zh) | 一种基于电压倍增器的新型振动频率传感器系统 | |
RU199936U1 (ru) | Устройство для измерения вибрации | |
JP2014010139A (ja) | 動的設備の状態監視システムとその方法とそのプログラム | |
RU87798U1 (ru) | Устройство для вибрационной диагностики межроторных подшипников | |
CN109115328B (zh) | 输油泵机组电磁噪声自动监测分析仪 | |
Somashekar et al. | Vibration signature analysis of ic engine | |
Wändell | Multistage gearboxes: Vibration based quality control | |
RU105026U1 (ru) | Система мониторинга вибрационных параметров | |
CN208270065U (zh) | 一种实用的燃气轮机振动测量系统 | |
Serridge | Ten crucial concepts behind trustworthy fault detection in machine condition monitoring | |
Thanagasundram et al. | Autoregressive based diagnostics scheme for detection of bearing faults | |
KR101378868B1 (ko) | 풍력발전기의 이상상태 감지 장치 및 그 방법 | |
Alexey et al. | Development of the theory of discrete Fourier transform for solving problems of functional diagnostic of mechanical objects | |
CN220153733U (zh) | 低频振动测试系统 | |
RU2643696C1 (ru) | Способ вибрационной диагностики шестерён редуктора газотурбинного двигателя | |
Rubhini et al. | Machine condition monitoring using audio signature analysis | |
CN217059339U (zh) | 一种用于齿轮箱的故障检测装置 | |
JP2016070767A (ja) | 回転機械の自動振動診断装置 | |
Kostyukov et al. | Intelligent machinery condition monitoring based on adaptive measurements | |
CN114295856A (zh) | 一种基于声学的离心机转速非接触式测量方法及装置 |