RU2112935C1 - Method of diagnostics of technical state of mechanism in process of its operation and gear for its implementation - Google Patents

Method of diagnostics of technical state of mechanism in process of its operation and gear for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2112935C1
RU2112935C1 RU94029262A RU94029262A RU2112935C1 RU 2112935 C1 RU2112935 C1 RU 2112935C1 RU 94029262 A RU94029262 A RU 94029262A RU 94029262 A RU94029262 A RU 94029262A RU 2112935 C1 RU2112935 C1 RU 2112935C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
diagnosed
electromagnetic
electromagnetic signals
elements
Prior art date
Application number
RU94029262A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94029262A (en
Inventor
Александр Леопольдович Горелик
Александр Владимирович Масловский
Леонид Георгиевич Меньшиков
Евгений Георгиевич Перепелицин
Александр Борисович Тягунов
Сергей Самуилович Эпштейн
Original Assignee
Александр Леопольдович Горелик
Александр Владимирович Масловский
Леонид Георгиевич Меньшиков
Евгений Георгиевич Перепелицин
Александр Борисович Тягунов
Сергей Самуилович Эпштейн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Леопольдович Горелик, Александр Владимирович Масловский, Леонид Георгиевич Меньшиков, Евгений Георгиевич Перепелицин, Александр Борисович Тягунов, Сергей Самуилович Эпштейн filed Critical Александр Леопольдович Горелик
Priority to RU94029262A priority Critical patent/RU2112935C1/en
Publication of RU94029262A publication Critical patent/RU94029262A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2112935C1 publication Critical patent/RU2112935C1/en

Links

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: source 1 of electromagnetic oscillations generates nonmodulated harmonic electromagnetic oscillations with wave length satisfying relation 0.001d < 0,001d<λ<100d < 100d, where d is maximum size of mobile members, λ is pulse electromagnetic signal which frequency F of pulse repetition meets relation F>2NF>2Nfk, where N is number of mobile members of diagnosed mechanism; fk is maximum frequency of vibrations of mobile unit. Irradiating oscillations are emitted by antenna 2 in direction of diagnosed mechanism and its mobile unit. Signal reflected from object is received by receiver 5 of electromagnetic oscillations within frequency band
Figure 00000003
, where C is velocity of light; fk is maximum frequency of vibrations of mobile unit. Registered vibrations are subjected to functional conversion in spectrum analyzer 8. Unit 9 determines diagnostic parameter of technical state of mechanism which is compared in unit 10 with its standard value coming from unit 11. EFFECT: improved authenticity of method and reliability of gear. 7 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для диагностики технического состояния механизмов, в том числе удаленных от места проведения контроля, а также функционирующих в гермозонах и агрессивных средах. The invention relates to measuring equipment and can be used to diagnose the technical condition of mechanisms, including those remote from the place of control, as well as those operating in pressurized and aggressive environments.

Известны способы и устройства диагностики технического состояния механизмов, основанные на регистрации вибродатчиками параметров вибрации механизмов, размещенных на вибростендах и подвергаемых вибрационному воздействию [1]. Known methods and devices for diagnosing the technical state of mechanisms based on registration by vibration sensors of vibration parameters of mechanisms placed on vibration stands and exposed to vibration [1].

Однако способы и осуществляющие их устройства не представляют возможности диагностирования оборудования в режиме его эксплуатации, а предусматривают демонтаж механизмов и проведение испытаний на вибростендах. However, the methods and devices that implement them do not represent the possibility of diagnosing equipment in the mode of its operation, but provide for the dismantling of mechanisms and testing on vibration stands.

Известны также способы виброакустической диагностики газотурбинных двигателей, заключающиеся в том, что в процессе работы механизма регистрируют диагностические параметры - виброакустические сигналы, генерируемые движущимися элементами механизма - ротором, лопаточными узлами и т.д., производят спектральный анализ зарегистрированных сигналов, сравнивают полученные диагностические параметры с их эталонными значениями, по результатам контроля судят о техническом состоянии механизма [2]. There are also known methods of vibro-acoustic diagnostics of gas turbine engines, which consist in the fact that during the operation of the mechanism, diagnostic parameters are recorded - vibro-acoustic signals generated by the moving elements of the mechanism - the rotor, blade nodes, etc., spectral analysis of the recorded signals is carried out, the obtained diagnostic parameters are compared with their reference values, according to the results of control judge the technical condition of the mechanism [2].

Однако известные виброакустические способы диагностики обладают рядом недостатков. Так, они требуют установки вибродатчиков непосредственно на движущихся элементах объекта диагностики и регистрации виброакустических сигналов в непосредственной близости от объекта, что в некоторых случаях затруднительно, а в ряде случаев невозможно. Параметры вибрации в точке расположения датчиков определяются условиями распространения колебаний от различных источников их возникновения, что требует получения значительного объема статической информации для настройки средств диагностики применительно к каждому типу объекта диагностики. Соединение датчиков с аппаратурой обработки при помощи проводных и кабельных линий не позволяет осуществлять диагностику удаленных или движущихся относительно средств диагностики объектов, а также объектов, функционирующих в агрессивных средах или в вакууме. Кроме того, виброакустические способы диагностики обладают недостаточной помехозащищенностью, что снижает достоверность диагностики. However, the known vibro-acoustic diagnostic methods have several disadvantages. So, they require the installation of vibration sensors directly on the moving elements of the diagnostic object and recording vibro-acoustic signals in the immediate vicinity of the object, which in some cases is difficult, and in some cases impossible. The vibration parameters at the location of the sensors are determined by the conditions for the propagation of oscillations from various sources of their occurrence, which requires a significant amount of static information to configure diagnostic tools for each type of diagnostic object. The connection of the sensors to the processing equipment using wire and cable lines does not allow diagnostics of objects that are remote or moving relative to the diagnostic tools, as well as objects that function in aggressive environments or in a vacuum. In addition, vibro-acoustic diagnostic methods have insufficient noise immunity, which reduces the reliability of the diagnosis.

В технике известны также радиоволновые способы измерения вибраций объектов контроля, заключающиеся в том, что контролируемый механизм облучают электромагнитными колебаниями, принимают отраженные электромагнитные колебания после взаимодействия с этим механизмом, анализируют зарегистрированные электромагнитные колебания, определяют параметры вибрации диагностируемого механизма [3]. Also known in the art are radio wave methods for measuring the vibrations of test objects, namely, that the controlled mechanism is irradiated with electromagnetic waves, receive reflected electromagnetic waves after interacting with this mechanism, analyze registered electromagnetic waves, determine the vibration parameters of the diagnosed mechanism [3].

Недостатками известного способа являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью проведения диагностики технического состояния механизмов, выявления дефектов его подвижных и вращающихся узлов, т.к. указанный способ позволяет проводить лишь измерение амплитуды и частоты вибраций стационарных объектов. The disadvantages of this method are limited functionality due to the inability to diagnose the technical condition of the mechanisms, identify defects in its moving and rotating nodes, because this method allows only the measurement of the amplitude and frequency of vibration of stationary objects.

Известно также радиоволновое устройство измерения вибраций объектов, содержащее, в частности, источник электромагнитных колебаний для облучения объекта, приемник электромагнитных колебаний и последовательно соединенный с ним блок регистрации и обработки сигнала [3]. Also known is a radio wave device for measuring object vibrations, comprising, in particular, a source of electromagnetic waves for irradiating the object, a receiver of electromagnetic waves and a signal recording and processing unit connected in series with it [3].

Недостатки известного устройства аналогичны недостаткам описанного выше способа - ограниченные функциональные возможности, обусловленные обеспечением измерений лишь амплитуды и частоты вибрации стационарных объектов. The disadvantages of the known device are similar to the disadvantages of the method described above - limited functionality due to the provision of measurements of only the amplitude and frequency of vibration of stationary objects.

Задачей технического решения является расширение функциональных возможностей способа и устройства путем обеспечения диагностики технического состояния механизмов, а также их подвижных и вращающихся узлов. The objective of the technical solution is to expand the functionality of the method and device by providing diagnostics of the technical condition of mechanisms, as well as their moving and rotating nodes.

Указанная задача обеспечивается тем, что по способу, заключающемуся в облучении электромагнитными колебаниями диагностируемого механизма, регистрации отраженных электромагнитных колебаний и анализе зарегистрированных сигналов, облучение диагностируемого механизма производят электромагнитными колебаниями с длиной волны λ, удовлетворяющей соотношению 0,001d < λ < 100d, где d - максимальный линейный размер подвижных элементов диагностируемого механизма, регистрацию отраженных механизмом электромагнитных колебаний производят в полосе частот

Figure 00000004
где c - скорость света; fк - максимальная частота колебаний подвижных элементов механизма, анализ зарегистрированных сигналов производят путем их функциональных преобразований и формирования диагностического параметра технического состояния механизма, сравнивают значение полученного диагностического параметра с его эталонным значением, по результатам сравнения определяют техническое состояние механизма.This task is ensured by the fact that, according to the method consisting in irradiating the diagnosed mechanism with electromagnetic oscillations, registering reflected electromagnetic oscillations and analyzing the recorded signals, the diagnosed mechanism is irradiated with electromagnetic oscillations with a wavelength λ satisfying the relation 0.001d <λ <100d, where d is the maximum the linear size of the moving elements of the diagnosed mechanism, registration of the electromagnetic waves reflected by the mechanism is carried out in the hour that one
Figure 00000004
where c is the speed of light; f to - the maximum oscillation frequency of the moving elements of the mechanism, the analysis of the recorded signals is carried out by means of their functional transformations and the formation of a diagnostic parameter of the technical state of the mechanism, the value of the obtained diagnostic parameter is compared with its reference value, and the technical state of the mechanism is determined by comparison.

Способ отличается также тем, что
облучение диагностируемого механизма производят немодулированными гармоническими электромагнитными колебаниями;
облучение диагностируемого механизма производят импульсными электромагнитными колебаниями, частота следования которых удовлетворяет соотношению F > 2 Nfк, где N - число подвижных элементов диагностируемого механизма; fк -максимальная частота колебаний подвижных элементов;
поток облучающих электромагнитных колебаний направляют на каждый отдельный подвижный элемент или узел диагностируемого механизма;
облучение отдельного подвижного элемента или узла диагностируемого механизма осуществляют через выполняющие функцию волноводов конструктивные узлы механизма, связанные с этим элементом;
облучение каждого отдельного подвижного элемента или узла диагностируемого механизма и прием отраженных им электромагнитных колебаний осуществляют разнесенными соответственно источником и приемником электромагнитных колебаний;
изменяют параметры облучающего электромагнитного поля путем одновременного облучения диагностируемого механизма с различных направлений несколькими источниками, регистрацию отраженных электромагнитных колебаний осуществляют несколькими приемниками;
изменяют параметры облучающего электромагнитного поля путем поочередного с различных направлений облучения в различные моменты времени отдельными источниками электромагнитных колебаний, регистрацию отраженных электромагнитных колебаний производят поочередно различными приемниками.
The method also differs in that
irradiation of the diagnosed mechanism is performed by unmodulated harmonic electromagnetic oscillations;
the diagnosed mechanism is irradiated with pulsed electromagnetic oscillations, the repetition rate of which satisfies the relation F> 2 Nf k , where N is the number of moving elements of the diagnosed mechanism; f to the maximum oscillation frequency of the moving elements;
the flow of irradiating electromagnetic waves is sent to each individual movable element or node of the diagnosed mechanism;
irradiation of a separate movable element or node of the diagnosed mechanism is carried out through structural nodes of the mechanism associated with this element that perform the function of waveguides;
irradiation of each individual movable element or assembly of the diagnosed mechanism and the reception of electromagnetic waves reflected by it are carried out by a source and a receiver of electromagnetic waves spaced apart, respectively;
change the parameters of the irradiating electromagnetic field by simultaneously irradiating the diagnosed mechanism from various directions with several sources, registration of reflected electromagnetic oscillations is carried out by several receivers;
change the parameters of the irradiating electromagnetic field by alternately from different directions of irradiation at different points in time by separate sources of electromagnetic waves, registration of reflected electromagnetic waves is carried out alternately by different receivers.

Указанная задача относительно устройства достигается тем, что в устройстве, содержащем источник электромагнитных колебаний, антенну с системой юстировки, приемник электромагнитных колебаний и соединенный с ним последовательно блок регистрации и обработки сигнала, последний выполнен в виде блока определения частоты колебаний подвижного узла, блока определения числа элементов подвижного узла, анализатора спектра, последовательно соединенных блока определения диагностического параметра и блока сравнения, блока хранения эталонного значения диагностического параметра, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, а вход - с первым входом блока сравнения. Первый, второй и третий входы блока определения диагностического параметра соединены соответственно с выходами блока определения частоты колебаний подвижного узла, блока определения числа элементов подвижного узла и анализатора спектра, входы которых объединены и соединены с выходом приемника электромагнитных колебаний. The specified problem with respect to the device is achieved by the fact that in the device containing the source of electromagnetic oscillations, an antenna with an alignment system, an electromagnetic oscillation receiver and a signal recording and processing unit connected in series with it, the latter is made in the form of a unit for determining the oscillation frequency of a moving unit, a unit for determining the number of elements a mobile unit, a spectrum analyzer, a series-connected unit for determining a diagnostic parameter and a comparison unit, a storage unit for a reference Achen diagnostic parameter, the output of which is connected to the second input of the comparator, and an input - to the first input of the comparator. The first, second and third inputs of the unit for determining the diagnostic parameter are connected respectively to the outputs of the unit for determining the frequency of oscillations of the mobile unit, the unit for determining the number of elements of the mobile unit and the spectrum analyzer, the inputs of which are combined and connected to the output of the receiver of electromagnetic waves.

Проведенные патентные исследования показали, что заявленные способ и устройство не известны из источников информации, общедоступных на территории России, следовательно, они являются новыми. Patent studies have shown that the claimed method and device are not known from sources of information publicly available in Russia, therefore, they are new.

Заявленные способ и устройство явным образом не следуют из уровня техники, следовательно, они имеют изобретательский уровень. The claimed method and device do not explicitly follow from the prior art, therefore, they have an inventive step.

На чертеже изображена блок-схема устройства диагностики, осуществляющего способ. The drawing shows a block diagram of a diagnostic device that implements the method.

Устройство, реализующее способ радиоволновой диагностики технического состояния механизма в процессе его эксплуатации, содержит источник 1 электромагнитных колебаний, связанную с ним антенну 2 излучения с системой 3 юстировки и направленную на объект 4 диагностирования, приемник 5 электромагнитных колебаний, связанный с антенной 2 излучения, блок 6 определения частоты колебаний диагностируемого подвижного узла диагностируемого механизма, блок 7 определения числа элементов диагностируемого подвижного узла, анализатор 8 спектра, последовательно соединенные блок 9 определения диагностического параметра и блок 10 сравнения, блок 11 хранения эталонного значения диагностического параметра, выход которого соединен с вторым входом блока 10, а вход - с первым выходом блока 9, первый, второй и третий входы блока 9 соединены соответственно с выходами блоков 6, 7 и 8, входы которых объединены и соединены с выходом приемника 5 электромагнитных колебаний. A device that implements a method of radio-wave diagnostics of the technical state of a mechanism during its operation, contains a source of electromagnetic waves 1, an associated radiation antenna 2 with an adjustment system 3 and directed to the diagnostic object 4, an electromagnetic oscillation receiver 5 connected to the radiation antenna 2, block 6 determining the oscillation frequency of the diagnosed moving node of the diagnosed mechanism, block 7 determining the number of elements of the diagnosed moving node, spectrum analyzer 8, subsequently properly connected unit 9 for determining the diagnostic parameter and unit 10 for comparison, unit 11 for storing the reference value of the diagnostic parameter, the output of which is connected to the second input of unit 10, and the input to the first output of unit 9, the first, second and third inputs of unit 9 are connected respectively to the outputs blocks 6, 7 and 8, the inputs of which are combined and connected to the output of the receiver 5 of electromagnetic waves.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Источник 1 вырабатывает электромагнитные колебания, которые излучаются антенной 2 в направлении диагностируемого механизма 4. The source 1 generates electromagnetic waves that are emitted by the antenna 2 in the direction of the diagnosed mechanism 4.

При необходимости диагностики наличия дефектов в отдельных подвижных узлах диагностируемого механизма 4 (лопаточках, подшипниках и т.д.) при помощи системы 3 юстировки определяется выбор направления и поток электромагнитных колебаний направляют на диагностируемый в данный момент подвижный узел. Вращающиеся или движущиеся элементы механизма 4 при облучении их электромагнитными колебаниями вызывают их модуляцию, что приводит к появлению в спектре отраженного сигнала нерегулярных составляющих, несущих информацию о кинематических и конструктивных характеристиках этих элементов. If it is necessary to diagnose the presence of defects in individual movable nodes of the diagnosed mechanism 4 (vanes, bearings, etc.), using the adjustment system 3, the direction is determined and the flow of electromagnetic waves is sent to the currently diagnosed movable node. Rotating or moving elements of mechanism 4 when irradiated with electromagnetic waves cause their modulation, which leads to the appearance in the spectrum of the reflected signal of irregular components that carry information about the kinematic and structural characteristics of these elements.

В соответствии с принципами дифракции радиоволн и экспериментально установлено, что для получения информации о конфигурации и структуре исследуемого элемента, а следовательно, для возможности диагностики его технического состояния длина волны зондирующего электромагнитного колебания и полоса частот регистрируемого отраженного электромагнитного колебания должны удовлетворять следующим соотношениям:

Figure 00000005
,
где
d - максимальный линейный размер элементов подвижных узлов механизма: fк - максимальная частота колебания подвижных элементов механизма.In accordance with the principles of radio wave diffraction, it was experimentally established that, to obtain information about the configuration and structure of the element under study, and therefore, to be able to diagnose its technical condition, the wavelength of the probing electromagnetic oscillations and the frequency band of the recorded reflected electromagnetic oscillations must satisfy the following relationships:
Figure 00000005
,
Where
d - the maximum linear size of the elements of the moving parts of the mechanism: f to - the maximum frequency of oscillation of the moving elements of the mechanism.

При несоблюдении указанных соотношений число нерегулярных составляющих значительно увеличивается, что затрудняет обработку зарегистрированных сигналов и принятие диагностического решения. If these ratios are not observed, the number of irregular components increases significantly, which makes it difficult to process the recorded signals and make a diagnostic decision.

При необходимости установления не только факта наличия дефекта в каком-либо элементе подвижного узла, но и определения его конкретного местонахождения (например, определения наличия дефекта определенной лопатки лопаточного узла) используется облучение подвижного узла импульсным электромагнитным сигналом, частота F следования импульсов которого удовлетворяет соотношению F > 2 Nfк, где N - число элементов подвижного узла. Использование импульсного сигнала обеспечивает возможность использования временного анализа сигнала для локализации дефекта. Приведенное соотношение (F > 2 Nfк) обусловлено получением достаточного объема информации для локализации дефекта.If it is necessary to establish not only the fact of the presence of a defect in any element of the movable unit, but also the determination of its specific location (for example, the determination of the presence of a defect of a specific blade of the blade unit), the irradiation of the mobile unit with a pulsed electromagnetic signal is used, the pulse repetition rate F of which satisfies the relation F> 2 Nf k , where N is the number of elements of the moving unit. The use of a pulsed signal makes it possible to use a temporary analysis of the signal to localize the defect. The above ratio (F> 2 Nf k ) is due to the receipt of a sufficient amount of information to localize the defect.

Антенной 2 принимаются отраженные механизмом 4 и несущие информацию о нем электромагнитные колебания, которые через приемник 5 поступают на входы соответственно блока 6 определения частоты колебаний подвижного узла объекта диагностики, блока 7 определения числа элементов основного подвижного узла и анализатора 8 спектра. Antenna 2 receives electromagnetic oscillations reflected by mechanism 4 and carrying information about it, which through the receiver 5 are fed to the inputs of the oscillation frequency determination unit 6 of the diagnostic object’s moving unit 6, the number of elements of the main moving unit, and the spectrum analyzer 8, respectively.

Анализатором 8 спектра осуществляется одно из возможных функциональных преобразований зарегистрированного электромагнитного сигнала - спектральный, корреляционный анализ, анализ временной структуры сигнала или возможные их сочетания, предназначенные для выделения регулярных составляющих и нерегулярных составляющих, обусловленных наличием дефекта. The spectrum analyzer 8 carries out one of the possible functional transformations of the registered electromagnetic signal - spectral, correlation analysis, analysis of the temporal structure of the signal or their possible combinations, designed to highlight the regular components and irregular components due to the presence of a defect.

Полученные характеристики сигналов с выходов блоков 6, 7, 8 поступают на вход блока 9 определения диагностического параметра, которым является соотношение между значениями регулярной и нерегулярной составляющей. В блоке 10 сравнения производится сравнение вычисленного диагностического параметра с его эталонным значением, поступающим с выхода блока 11. The obtained characteristics of the signals from the outputs of blocks 6, 7, 8 go to the input of the block 9 for determining the diagnostic parameter, which is the ratio between the values of the regular and irregular component. In block 10, the comparison compares the calculated diagnostic parameter with its reference value coming from the output of block 11.

Результат сравнения является информацией о техническом состоянии элемента, узла или всего диагностируемого механизма. The result of the comparison is information about the technical condition of the element, unit, or the entire diagnosed mechanism.

Настоящий способ радиоволновой диагностики технического состояния механизма предусматривает получение также более полной информации о механизме:
предлагаемым способом возможно получение информации о техническом состоянии конкретных труднодоступных элементов, при этом зондирующий электромагнитный сигнал направляют на интересующий элемент через связанные с ним конструктивные элементы - топливопроводы, системы охлаждения, системы смазки, воздухозаборники, которые в данном случае выполняют функции волноводов;
при необходимости исключить из регистрируемого электромагнитного сигнала различные переотражения от других конструктивных элементов, которые являются помехой при облучении какого-либо конкретного элемента, используется принцип облучения и приема разнесенными в пространстве источником и приемником электромагнитных колебаний;
при необходимости получения более полной информации о состоянии различных узлов, находящихся внутри механизма, изменяют параметры облучающего электромагнитного поля, т.е. облучают узлы с различных направлений, что обеспечивается либо одновременным, либо поочередным включением нескольких источников и приемников электромагнитного излучения, установленных в различных точках непосредственно на диагностируемом механизме.
The present method of radio-wave diagnostics of the technical state of the mechanism also provides for more complete information about the mechanism:
by the proposed method, it is possible to obtain information about the technical condition of specific hard-to-reach elements, while the probing electromagnetic signal is sent to the element of interest through the associated structural elements - fuel pipes, cooling systems, lubrication systems, air intakes, which in this case act as waveguides;
if necessary, to exclude from the recorded electromagnetic signal various reflections from other structural elements that interfere with the irradiation of any particular element, the principle of irradiation and reception of a source and receiver of electromagnetic waves spaced apart in space is used;
if necessary, to obtain more complete information about the state of various nodes inside the mechanism, the parameters of the irradiating electromagnetic field are changed, i.e. the nodes are irradiated from different directions, which is ensured either by simultaneous or alternating switching on of several sources and receivers of electromagnetic radiation installed at various points directly on the diagnosed mechanism.

Использование предлагаемого способа радиоволновой диагностики обеспечивает следующие преимущества:
возможность диагностики машин и механизмов без непосредственного механического контакта средств технической диагностики с объектом диагностики, что обеспечивает проведение диагностики удаленных, движущихся относительно средств диагностики объектов и объектов, функционирующих в особых условиях: в агрессивных средах, гермозонах, вакууме и пр.;
возможность селективной диагностики отдельных элементов и узлов механизмов путем изменения облучаемой зоны объекта диагностики и длины волны зондирующего сигнала.
Using the proposed method of radio wave diagnostics provides the following advantages:
the ability to diagnose machines and mechanisms without direct mechanical contact of technical diagnostics with the diagnostic object, which ensures the diagnosis of remote objects moving relative to the diagnostic tools and objects operating in special conditions: in aggressive environments, pressure zones, vacuum, etc .;
the ability to selectively diagnose individual elements and nodes of mechanisms by changing the irradiated zone of the diagnostic object and the wavelength of the probe signal.

Claims (7)

1. Способ радиоволновой диагностики технического состояния механизма в процессе его эксплуатации, заключающийся в том, что диагностируемый механизм облучают электромагнитными сигналами, регистрируют отраженные электромагнитные сигналы после их взаимодействия с диагностируемым механизмом и анализируют их, отличающийся тем, что облучение диагностируемого механизма производят электромагнитными колебаниями с длиной волны λ, удовлетворяющей соотношению
0,001d < λ < 100d,
где d - максимальный линейный размер подвижных элементов диагностируемого механизма,
или электромагнитными радиоимпульсами с частотой F следования
F > 2Nfк,
где N - число подвижных элементов диагностируемого механизма;
fк - максимальная частота колебания подвижного узла,
регистрацию отраженных электромагнитных сигналов производят в полосе частот
Figure 00000006

где с - скорость света,
анализ отраженных сигналов осуществляют путем его спектрально-временной обработки, а о техническом состоянии механизма в процессе его эксплуатации судят по результатам сравнения полученных данных с их остальными значениями.
1. The method of radio-wave diagnostics of the technical state of the mechanism during its operation, which consists in the fact that the diagnosed mechanism is irradiated with electromagnetic signals, the reflected electromagnetic signals are recorded after their interaction with the diagnosed mechanism and analyzed, characterized in that the diagnosed mechanism is irradiated with electromagnetic oscillations with a length wave λ satisfying the relation
0.001d <λ <100d,
where d is the maximum linear size of the moving elements of the diagnosed mechanism,
or electromagnetic radio pulses with a frequency F follow
F> 2Nf k ,
where N is the number of movable elements of the diagnosed mechanism;
f to - the maximum oscillation frequency of the movable node,
registration of reflected electromagnetic signals is carried out in the frequency band
Figure 00000006

where c is the speed of light
analysis of the reflected signals is carried out by spectral-temporal processing, and the technical condition of the mechanism during its operation is judged by the results of comparing the data with their other values.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что облучающие электромагнитные сигналы направляют на каждый отдельный подвижный элемент или узел диагностируемого механизма. 2. The method according to p. 1, characterized in that the irradiating electromagnetic signals are sent to each individual movable element or node of the diagnosed mechanism. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что облучение отдельного подвижного элемента или узла диагностируемого механизма осуществляют через выполняющие роль волноводов конструктивные узлы механизма, связанные с этим элементом. 3. The method according to claim 2, characterized in that the irradiation of a separate movable element or node of the diagnosed mechanism is carried out through the structural nodes of the mechanism associated with this element acting as waveguides. 4. Способ по п.2, отличающийся тем, что облучение отдельного подвижного элемента или узла диагностируемого механизма и прием отраженных им электромагнитных сигналов осуществляют разнесенными в пространстве источником и приемником электромагнитных сигналов. 4. The method according to claim 2, characterized in that the irradiation of a separate movable element or node of the diagnosed mechanism and the reception of electromagnetic signals reflected by it is carried out by a spatially separated source and receiver of electromagnetic signals. 5. Способ по п.2, отличающийся тем, что изменяют параметры облучающего электромагнитного поля путем поочередного облучения с разных направлений элементов диагностируемого механизма в различные моменты времени отдельными источниками электромагнитных сигналов, а регистрацию отраженных электромагнитных сигналов производят поочередно различными приемниками. 5. The method according to claim 2, characterized in that the parameters of the irradiating electromagnetic field are changed by alternately irradiating elements of the diagnosed mechanism from different directions at different times by individual sources of electromagnetic signals, and the registration of reflected electromagnetic signals is performed alternately by different receivers. 6. Способ по п.2, отличающийся тем, что изменяют параметры облучающего электромагнитного поля путем одновременного облучения с различных направлений элементов диагностируемого механизма несколькими источниками, а регистрацию отраженных электромагнитных сигналов осуществляют несколькими приемниками. 6. The method according to claim 2, characterized in that the parameters of the irradiating electromagnetic field are changed by simultaneously irradiating from different directions the elements of the diagnosed mechanism by several sources, and the registration of reflected electromagnetic signals is carried out by several receivers. 7. Устройство для радиоволновой диагностики технического состояния механизмов в процессе эксплуатации, содержащее источник электромагнитных сигналов, связанную с ним антенну с системой юстировки, приемник электромагнитных сигналов и соединенный с ним последовательно узел регистрации и обработки сигналов, отличающееся тем, что узел регистрации и обработки сигналов выполнен в виде блока определения частоты колебаний, блока определения числа элементов механизма, анализатора спектра, последовательно соединенных блока определения диагностического параметра и блока сравнения и блока хранения эталонного значения диагностического параметра, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, а вход - с выходом блока определения диагностического параметра, соединенного с первым, вторым и третьим входами блока определения частоты колебания, блока определения числа элементов механизма и анализатора спектра, входы которых соединены с выходом приемника электромагнитных сигналов. 7. A device for radio-wave diagnostics of the technical state of mechanisms during operation, containing a source of electromagnetic signals, an antenna connected to it with an alignment system, an electromagnetic signal receiver and a signal recording and processing unit connected to it in series, characterized in that the signal recording and processing unit is made in the form of a unit for determining the frequency of oscillations, a unit for determining the number of mechanism elements, a spectrum analyzer, series-connected unit for determining the diag of the other parameter and the comparison unit and the storage unit of the reference value of the diagnostic parameter, the output of which is connected to the second input of the comparison unit, and the input - to the output of the diagnostic parameter determination unit, connected to the first, second and third inputs of the oscillation frequency determination unit, the unit for determining the number of mechanism elements and a spectrum analyzer, the inputs of which are connected to the output of the receiver of electromagnetic signals.
RU94029262A 1994-08-05 1994-08-05 Method of diagnostics of technical state of mechanism in process of its operation and gear for its implementation RU2112935C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94029262A RU2112935C1 (en) 1994-08-05 1994-08-05 Method of diagnostics of technical state of mechanism in process of its operation and gear for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94029262A RU2112935C1 (en) 1994-08-05 1994-08-05 Method of diagnostics of technical state of mechanism in process of its operation and gear for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94029262A RU94029262A (en) 1996-06-20
RU2112935C1 true RU2112935C1 (en) 1998-06-10

Family

ID=20159409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94029262A RU2112935C1 (en) 1994-08-05 1994-08-05 Method of diagnostics of technical state of mechanism in process of its operation and gear for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2112935C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2474806C1 (en) * 2011-08-10 2013-02-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации, Минпромторг России Method of multi-antenna electrostatic diagnostics of gas turbine engines in steady-state and transient operating conditions
RU2531474C1 (en) * 2013-11-19 2014-10-20 Сергей Александрович Турко Device for diagnostics of technical condition of mechanisms
RU2659868C1 (en) * 2017-04-03 2018-07-04 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кыргызско-Российский Славянский университет (КРСУ) Method of diagnostics of the electromagnetic mechanism

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697852C1 (en) * 2019-03-25 2019-08-21 Сергей Александрович Турко Device for diagnostics of technical condition of mechanisms

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2474806C1 (en) * 2011-08-10 2013-02-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации, Минпромторг России Method of multi-antenna electrostatic diagnostics of gas turbine engines in steady-state and transient operating conditions
RU2531474C1 (en) * 2013-11-19 2014-10-20 Сергей Александрович Турко Device for diagnostics of technical condition of mechanisms
RU2659868C1 (en) * 2017-04-03 2018-07-04 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кыргызско-Российский Славянский университет (КРСУ) Method of diagnostics of the electromagnetic mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
RU94029262A (en) 1996-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cong et al. Spectral kurtosis based on AR model for fault diagnosis and condition monitoring of rolling bearing
US6823736B1 (en) Nondestructive acoustic emission testing system using electromagnetic excitation and method for using same
US6301968B1 (en) Vibration measurement method and apparatus
EP0493598B1 (en) Apparatus for underground radar tomography
Coppi et al. A software tool for processing the displacement time series extracted from raw radar data
JPH1073655A (en) Method for measuring distance between vehicle and object
GB2059061A (en) Method of monitoring defects in tubular products
CN105424804A (en) Ultrasonic detecting method for defect of remanufactured composite part
JP2960741B2 (en) Inspection method
RU2112935C1 (en) Method of diagnostics of technical state of mechanism in process of its operation and gear for its implementation
JPH03269387A (en) Underwater position detector
RU2267094C1 (en) Method and device for operative diagnostics of mechanism
US3982426A (en) Random signal flaw detector system
JP4553459B2 (en) Structure diagnosis method and structure diagnosis apparatus
Kachanoy et al. Application features of radio engineering signal processing methods for ultrasonic flaw detection
KR101826917B1 (en) Multi-channel ultrasonic diagnostic method for long distance piping
Ingerslev et al. Digital signal processing functions for ultra-low frequency calibrations
JP2000321351A (en) Target detection method and radar device
RU2036442C1 (en) Method of diagnostics of state of mechanism in process of its operation and device for its realization
US4035080A (en) Apparatus of spectroscopy of scattering light
RU2246724C1 (en) Method of ultrasonic testing of material quality
Rodriguez et al. Comparative study between laser vibrometer and accelerometer measurements for mechanical fault detection of electric motors
JPH1169583A (en) Device for diagnosing abnormality of equipment
CN107835057B (en) Hardware performance test system and method of frequency hopping receiving system
RU2393499C2 (en) Method to determine object and range