RU2153660C1 - Method and device for vibration diagnosis of rotary mechanisms - Google Patents

Method and device for vibration diagnosis of rotary mechanisms Download PDF

Info

Publication number
RU2153660C1
RU2153660C1 RU99113680/28A RU99113680A RU2153660C1 RU 2153660 C1 RU2153660 C1 RU 2153660C1 RU 99113680/28 A RU99113680/28 A RU 99113680/28A RU 99113680 A RU99113680 A RU 99113680A RU 2153660 C1 RU2153660 C1 RU 2153660C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
extremum
ccd
inputs
Prior art date
Application number
RU99113680/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Ю. Тэттэр
В.И. Щедрин
В.В. Плотников
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие Центр внедрения новой техники и технологий "Транспорт"
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 Государственное унитарное предприятие Центр внедрения новой техники и технологий "Транспорт" filed Critical Государственное унитарное предприятие Центр внедрения новой техники и технологий "Транспорт"
Priority to RU99113680/28A priority Critical patent/RU2153660C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2153660C1 publication Critical patent/RU2153660C1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: method consists in bringing several equivalent successive signals of measurements to common conditions followed by judgment on presence of defects by reformed data. To this end, signal proportional to vibrational acceleration is stored and is differentiated into several segments. Pairs of sequences are formed from levels of amplitudes and magnitudes of frequencies which are just spectra whose components are stored separately in respective similar zones and segments. Besides that, sequence of magnitudes of level of rotational speed is measured and stored at moments of differentiating the vibration signal and extremal magnitude is determined. Several cycles of standardizing the components are made; prior to identification, resultant spectrum formed by transposition of its components is shaped. EFFECT: enhanced efficiency and reliability of measurements. 8 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к вибродиагностике. The invention relates to measuring equipment, in particular to vibration diagnostics.

Известно устройство и реализуемый им способ по авторскому свидетельству СССР N 1423934, Устройство для контроля состояния узлов трения качения. The device is known and the method it implements according to the USSR copyright certificate N 1423934, A device for monitoring the condition of rolling friction units.

Известно другое устройство и соответствующий ему способ по патенту России N 2036455, Сенсор диагностики узлов трения качения, которое принято за прототип. There is another device and its corresponding method according to the patent of Russia N 2036455, Sensor diagnosis of rolling friction, which is taken as a prototype.

Устройства на основе преобразования информации о вибрациях контролируемого объекта в амплитудно-частотные характеристики с усреднением, нормированием и сравнением с пороговыми уровнями позволяют различать виды и степени дефектов. Devices based on the conversion of information about the vibrations of a controlled object into amplitude-frequency characteristics with averaging, normalization, and comparison with threshold levels make it possible to distinguish between types and degrees of defects.

Основной недостаток известных технических решений заключается в необходимости стабилизации скорости вращения источника вибрации, зависимой от разных причин, в том числе от изменения температуры и вязкости смазки или переходных процессов раскручиваемых масс. The main disadvantage of the known technical solutions is the need to stabilize the rotation speed of the vibration source, depending on various reasons, including changes in temperature and viscosity of the lubricant or transients of untwisted masses.

Целью изобретения является повышение достоверности при сокращении времени диагностирования. The aim of the invention is to increase reliability while reducing the time of diagnosis.

Суть изобретения состоит в подгонке нескольких равноценных кратковременных, последовательных сигналов измерений к общим для них условиям, после чего по адекватно переформированным данным судят о наличии и степени дефектов. Для чего аппаратным путем выделяют экстремум, нормируют, корректируют, транспонируют и усредняют составляющие спектра вибрации, в котором благодаря упомянутым мерам исключаются внешние влияния на реальное состояние диагностируемого механизма. The essence of the invention consists in fitting several equivalent short-term, consecutive measurement signals to conditions common to them, after which, according to adequately re-formed data, the presence and degree of defects are judged. For this purpose, an extremum is isolated by hardware, normalized, corrected, transposed and averaged components of the vibration spectrum, in which, thanks to the above measures, external influences on the real state of the diagnosed mechanism are eliminated.

Способ предусматривает частично последовательно-параллельные и частично циклические действия. The method provides for partially sequentially parallel and partially cyclic actions.

После получения электрического сигнала, пропорционального виброускорению, из него выделяют несколько сегментов. Каждый сегмент преобразуют в пару последовательностей, одна из которых представлена амплитудами, а другая представлена относящимися к ним частотами, характеризующими совместно спектр отдельного сегмента в избранном для анализа диапазоне частот. Амплитудные составляющие спектров запоминают отдельно от частотных, но сохраняют при этом принадлежность как по одноименным парам, так и по зонам, примыкающим к соизмеримым частотам. After receiving an electrical signal proportional to vibration acceleration, several segments are isolated from it. Each segment is converted into a pair of sequences, one of which is represented by amplitudes, and the other is represented by the frequencies corresponding to them, characterizing together the spectrum of an individual segment in the selected frequency range for analysis. The amplitude components of the spectra are stored separately from the frequency ones, but at the same time they retain their membership both in pairs of the same name and in zones adjacent to commensurate frequencies.

Одновременно с выделением сегментов измеряют значения скорости вращения диагностируемого элемента. Из их числа выбирают экстремальный уровень, обозначающий один из предельных режимов. Simultaneously with the allocation of segments, the values of the rotation speed of the diagnosed element are measured. Of these, an extreme level is selected that designates one of the limiting modes.

Способ далее представлен несколькими циклами приведения (подгонки) измерений к единым условиям, в состав которых введены: определение поправки для отдельного сегмента, нормирования его частот, транспонирование амплитуд по зонам. Число циклов выбирают меньшим или равным числу сегментов. The method is further presented by several cycles of bringing (fitting) the measurements to uniform conditions, which include: determining the correction for an individual segment, normalizing its frequencies, transposing the amplitudes by zones. The number of cycles is chosen to be less than or equal to the number of segments.

По окончании циклов усредняют уровни амплитуд в зонах и затем формируют приведенный реальный спектр. Для реального спектра берут усредненные уровни амплитуд и значения частот сегмента, соответствующего экстремальному режиму измерений. At the end of the cycles, the amplitude levels in the zones are averaged and then the reduced real spectrum is formed. For the real spectrum, take the average levels of amplitudes and frequency values of the segment corresponding to the extreme measurement mode.

Реальный спектр подвергают анализу на наличие и виды дефектов. The real spectrum is analyzed for the presence and types of defects.

Устройство для реализации способа диагностирования представлено на чертеже и содержит аналоговые, вычислительные и логические блоки и элементы. A device for implementing the diagnostic method is presented in the drawing and contains analog, computational and logical blocks and elements.

Датчик виброускорения 1 соединен с буферной памятью 2, которая в свою очередь соединена с преобразователем Фурье 3. Преобразователь 3 введен в состав накопителя 4. The acceleration sensor 1 is connected to the buffer memory 2, which in turn is connected to the Fourier transducer 3. The transducer 3 is included in the drive 4.

Наряду с датчиком виброускорения устройство снабжено тахометром 5. Тахометр соединен с блоком памяти режимов 6, входящей в состав регистратора экстремума режимов 7. Along with the vibration acceleration sensor, the device is equipped with a tachometer 5. The tachometer is connected to the memory block modes 6, which is part of the recorder extremum modes 7.

Управляющие входы блоков соединены блоком синхронизации 8, который имеет кнопку "Пуск" 9 и кнопку "Стоп" 10. The control inputs of the blocks are connected by a synchronization block 8, which has a Start button 9 and a Stop button 10.

Накопитель 4 имеет два коммутатора адресов: сегментов 11 и каналов (зон) 12, подключенные к раздельным входам двух многоканальных памяти 13 и памяти 14. Память 13 предназначена для нескольких последовательностей значений частот (ПЗЧ), а память 14 - для нескольких последовательностей уровней амплитуд (ПУА) спектров. Память 13 и память 14 информационными входами подключены к соответствующим выходам преобразователя 3. Количество адресов сегментов в памяти 13 и памяти 14 равно емкости памяти 6. Drive 4 has two address switches: segments 11 and channels (zones) 12 connected to separate inputs of two multi-channel memory 13 and memory 14. Memory 13 is intended for several sequences of frequency values (CCD), and memory 14 is for several sequences of amplitude levels ( PUA) spectra. The memory 13 and the memory 14 by the information inputs are connected to the corresponding outputs of the converter 3. The number of segment addresses in the memory 13 and the memory 14 is equal to the capacity of the memory 6.

Регистратор экстремума режимов 7 содержит последовательную цепочку из упомянутого блока памяти режимов 6, логического блока выделения экстремума 15 и памяти экстремума 16. Блок 7 имеет два выхода: один - после памяти 6 и другой - после памяти 16. The extremum recorder of modes 7 contains a sequential chain of the mentioned memory block of modes 6, a logical block for allocating extremum 15 and memory of extremum 16. Block 7 has two outputs: one after memory 6 and the other after memory 16.

Оба выхода подключены к определителю поправки 17 блока автонормирования сегментов 18. Выход определителя подключен к одному из входов корректора 19. Второй вход корректора соединен с выходом памяти ПЗЧ 13. Определитель поправки выполнен, в частности делителем, а корректор выполнен при этом умножителем. Both outputs are connected to the determinant of amendment 17 of the auto-normalization unit of the segments 18. The output of the determinant is connected to one of the inputs of the corrector 19. The second input of the corrector is connected to the memory output of the CCD 13. The corrector is determined, in particular, by a divider, and the corrector is made by a multiplier.

Выход корректора 19 соединен с одноименными входами линейки сумматоров 20, входящей в состав селектора частотных зон 21. Ко вторым входам упомянутой линейки подключены отдельные выходы блока ввода 22. Количество сумматоров в линейке 20 и ячеек памяти с обособленными выходами в блоке 22 выбрано не менее числа зон (каналов) в памяти 13 и памяти 14. The output of the corrector 19 is connected to the inputs of the same line of adders 20, which is part of the frequency zone selector 21. Separate outputs of input unit 22 are connected to the second inputs of the said line. The number of adders in line 20 and memory cells with separate outputs in block 22 is selected with at least the number of zones (channels) in memory 13 and memory 14.

Каждый сумматор линейки 20 имеет индивидуальный выход, который подключен к линейке пороговых элементов 23. Выход каждого порогового элемента подключен к одному из входов одноименного логического элемента линейки И-НЕ 24. Ко вторым входам элементов И-НЕ подключены обособленно выходы каждого предшествующего порогового элемента линейки 23. Выходы линейки 24 подключены к управляющим входам одноименных ключей переадресации линейки 25. Each adder of line 20 has an individual output that is connected to a line of threshold elements 23. The output of each threshold element is connected to one of the inputs of the same logical element of the AND-NOT line 24. Separately the outputs of each previous threshold element of the line 23 are connected to the second inputs of the elements AND-NOT The outputs of the line 24 are connected to the control inputs of the same name forwarding keys of the line 25.

Информационные входы линейки 25 соединены с выходами каналов памяти ПУА 14, а выходы ее подключены к одноименным каналам многоканального сумматора 26 многоканального усреднителя 27. Параллельно выходы линейки 25 подключены к одноименным пороговым элементам линейки 28, выходы которых соединены с входами одноименных счетчиков линейки 29. The information inputs of the line 25 are connected to the outputs of the memory channels of the PUA 14, and its outputs are connected to the same channels of the multi-channel adder 26 of the multi-channel averager 27. In parallel, the outputs of the line 25 are connected to the same threshold elements of the line 28, the outputs of which are connected to the inputs of the same meters of the line 29.

Выходы линейки счетчиков 29 подключены к входам делителя 30. К другим его входам подключены выходы сумматора 26. The outputs of the line of counters 29 are connected to the inputs of the divider 30. The outputs of the adder 26 are connected to its other inputs.

Блок синхронизации цикла 8 одним из своих выходов "Отсчет" соединен с управляющими входами памяти 2 и памяти 6. Выход "Запись" блока 8 соединен с управляющим входом коммутатора II. Выход "Считывание" блока 8 соединен с управляющими входами: памяти 6 блока 7, коммутаторов 11 и 12 блока 4, корректора 19 блока автонормирования и логического элемента И 31. Второй вход элемента И присоединен к выходу определителя поправки 17. The synchronization block of cycle 8 has one of its outputs “Countdown” connected to the control inputs of memory 2 and memory 6. The output “Record” of block 8 is connected to the control input of switch II. The “Read” output of block 8 is connected to the control inputs: memory 6 of block 7, switches 11 and 12 of block 4, corrector 19 of the auto-normalization block, and logical element I 31. The second input of the element And is connected to the output of the determinant of correction 17.

Выход элемента И соединен с управляющим входом переключателя каналов 32. Информационный вход переключателя соединен с выходом памяти 13 накопителя 4, а выход подключен к частотному входу формирователя спектра 33. Амплитудные входы формирователя спектра 33 соединены с выходами делителя 30. Выход "Диагноз" синхронизатора 8 соединен параллельно с управляющими входами делителя 30 усреднителя 27 и идентификатора 34. Процесс диагностирования начинается с передачи сигнала от вибродатчика 1 в буферную память 2. The output of the element And is connected to the control input of the channel selector 32. The information input of the switch is connected to the memory output 13 of the drive 4, and the output is connected to the frequency input of the spectrum former 33. The amplitude inputs of the spectrum former 33 are connected to the outputs of the divider 30. The “Diagnosis” output of the synchronizer 8 is connected in parallel with the control inputs of the divider 30 of the averager 27 and the identifier 34. The diagnosis process begins with the transmission of the signal from the vibration sensor 1 to the buffer memory 2.

Одновременно с вибродатчиком начинает работать тахометр 5, который соединен с памятью режимов 6. Память входит в состав регистратора экстремума 7. Память 2 и память 6, обе заполняются синхронно по командам "Отсчет" от синхронизатора цикла 8. Команды чередуются во времени соответственно поворотам ротора диагностируемого механизма, примерно через 1,5-2,0 оборота. Команда "Отсчет" в период измерения в буферной памяти делит вибросигнал на несколько сегментов, а в памяти режимов отмечаются значения скорости вращения ротора. Обычно достаточно 4-6 отсчетов. На картине спектра относительно спектральных линий половины промежутков справа и слева образуют зону. Каждая амплитуда спектра характерна своей частотой. Таким образом, в пределах сегмента в спектре присутствуют зоны, характеризуемые уровнями амплитуды и значениями частоты. Simultaneously with the vibration sensor, a tachometer 5 starts to work, which is connected to the mode 6 memory. The memory is part of the extremum recorder 7. The memory 2 and memory 6 are both filled synchronously by the "Count" commands from the cycle 8 synchronizer. The commands alternate in time according to the rotations of the diagnosed rotor mechanism, after about 1.5-2.0 turns. The “Count” command during the measurement period in the buffer memory divides the vibration signal into several segments, and the rotor speed values are noted in the mode memory. Usually enough 4-6 samples. In the spectrum picture, relative to the spectral lines, half the gaps to the right and left form a zone. Each amplitude of the spectrum is characterized by its frequency. Thus, within the segment, the spectrum contains zones characterized by amplitude levels and frequency values.

Вибросигнал, разделенный на несколько сегментов, из буферной памяти поступает на преобразователь 3 по команде "Считывание". После преобразования, в частности Фурье, спектр каждого сегмента представлен на одном выходе преобразователя последовательностью уровней амплитуд (ПУА), а на другом выходе - последовательностью значений частот (ПЗЧ). Последовательность ПУА первого сегмента поступает в первый регистр памяти 14. Последовательность ПЗЧ того же сегмента поступает в одноименный регистр памяти 13. Распределение сегментов по адресам регистров выполняет коммутатор 11, у которого выходы подключены параллельно к памяти 13 и памяти 14. Каждые уровень ПЗА и значение ПЗЧ поступает в ячейки регистров соответственно очередности в спектре. Распределение параметров спектра по адресам ячеек одновременно в памяти 13 и памяти 14 выполняет коммутатор 12 по команде "Запись". Примем для упрощения, что одноименные ячейки регистров каждой памяти образуют соответствующий канал. Таким образом, коммутатор 12 в накопителе 4 ПУА и ПЗЧ переключает каналы, а коммутатор 11 - сегменты. The vibration signal, divided into several segments, from the buffer memory is supplied to the Converter 3 by the command "Read". After the conversion, in particular Fourier, the spectrum of each segment is presented at one output of the converter by a sequence of amplitude levels (ACS), and at the other output, by a sequence of frequency values (CCP). The sequence of the PUA of the first segment goes to the first memory register 14. The sequence of the CCD of the same segment goes to the memory register of the same name 13. The segments are allocated to the addresses of the registers by the switch 11, whose outputs are connected in parallel to the memory 13 and memory 14. Each level of the ROM and the value of the CCD enters the register cells according to the sequence in the spectrum. The distribution of the spectrum parameters to the addresses of the cells simultaneously in the memory 13 and the memory 14 is performed by the switch 12 by the “Record” command. For simplicity, we accept that the same-name register cells of each memory form a corresponding channel. Thus, the switch 12 in the drive 4 PUA and CCD switches the channels, and the switch 11 segments.

Начало цикла и принудительная остановка выполняются кнопками "Пуск" 9 и "Стоп" 10. The start of the cycle and the forced stop are performed by the "Start" 9 and "Stop" 10 buttons.

Поскольку при измерениях скорость вращения не стабилизирована, то в памяти 6 могут содержаться различные значения скоростей для отдельных спектров. Разница режимов измерения искажает оценку дефектов. Since the rotation speed is not stabilized during measurements, memory 6 may contain different speeds for individual spectra. The difference in measurement modes distorts the assessment of defects.

По команде "Экстремум" из памяти 6 в логический блок 7 поочередно выводится пара значений скорости. Принцип работы блока 7 заключается в сопоставлении всех значений, сохраняемых в памяти 6, и выделении из неравенств, в частности, наибольшего. В данном случае использовано вычитание. В первом круге вычислений в сумматоре 15 первым членом всех разностей представлено значение скорости первого сегмента, а вторыми членами значения скоростей остальных сегментов. Далее в каждом круге пары разностей составляются схемным путем по приведенной системе. Для значения последнего сегмента парными значениями служат значения предыдущих сегментов. Наличие знака "плюс" при всех результатах в парах разностей одного круга указывает на экстремальное, в частности максимальное, значение первого члена этих пар. Экстремальное значение сохраняется в памяти 16 и участвует при нахождении поправок блоком автонормирования 18. На этом подготовка переформирования заканчивается. By the command "Extreme" from memory 6 to the logical block 7, a pair of speed values is alternately displayed. The principle of operation of block 7 consists in comparing all the values stored in memory 6 and isolating from inequalities, in particular, the largest. In this case, subtraction is used. In the first round of calculations in adder 15, the first term of all the differences represents the velocity value of the first segment, and the second terms the velocity values of the remaining segments. Then, in each circle, pairs of differences are compiled in a schematic way according to the given system. For the value of the last segment, the values of the previous segments are paired. The presence of a plus sign for all results in pairs of differences of one circle indicates the extreme, in particular the maximum, value of the first member of these pairs. The extreme value is stored in the memory 16 and is involved when the corrections are found by the auto-normalization unit 18. This completes the preparation of the reformation.

На первом этапе цикла переформирования спектров в определитель поправки 17, в частности в качестве делителя, поступает значение скорости первого диапазона, а в качестве делимого выступает экстремальное значение. Все результаты всегда будут меньше единицы, кроме одного. At the first stage of the spectrum reformation cycle, the determinant of amendment 17, in particular as a divisor, receives the speed value of the first range, and an extreme value acts as a dividend. All results will always be less than one, but one.

Второй этап цикла - нормирование спектров - состоит в следующем. В корректор 19 вводится значение первой частоты первого спектра из первого канала памяти 13 и корректируется, в частности умножается на поправку, поступающую из определителя 17. Если значение скорости не равно экстремуму, то поправка изменит значение частоты. Изменение может быть в пределах первой зоны спектра, но часто меняется существенно. The second stage of the cycle — the normalization of spectra — is as follows. The corrector 19 enters the value of the first frequency of the first spectrum from the first memory channel 13 and corrects it, in particular, it is multiplied by the correction coming from determinant 17. If the speed value is not equal to the extremum, then the correction will change the frequency value. The change may be within the first zone of the spectrum, but often changes significantly.

Третий этап цикла - транспонирование - реализуется смещением уровней амплитуд в другие каналы. The third stage of the cycle - transposition - is realized by shifting the amplitude levels to other channels.

Значение пронормированной частоты подается на первые входы линейки сумматоров 20 селектора 21. На вторые входы линейки 20 подаются значения уставок из блока ввода 22. Уставки определяют значения ширины зон при частотах спектра и находятся на основании экспериментов. При повышении частот величины уставок возрастают (иногда равномерно). Каждый из поступивших от блока автонормирования 18 сигнал на сумматорах 20 проявляется парой разностей, имеющих либо одноименные, либо разноименные знаки. Наличие разноименных знаков может быть только в единственной паре соседних сумматоров, принадлежащей некоторой зоне (каналу), что и определяет пронормированную частоту спектра и, следовательно, новый канал передачи уровня амплитуды. The value of the normalized frequency is fed to the first inputs of the adders 20 line of the selector 21. The second inputs of the array 20 are supplied with the settings from the input unit 22. The settings determine the values of the width of the zones at the frequencies of the spectrum and are based on experiments. With increasing frequencies, the values of the settings increase (sometimes evenly). Each of the signals received from the autonorming unit 18 on the adders 20 is manifested by a pair of differences having either the same or opposite signs. The presence of opposite signs can only be in a single pair of neighboring adders belonging to a certain zone (channel), which determines the normalized frequency of the spectrum and, therefore, a new channel for transmitting the amplitude level.

Знаки при единичных значениях выделяются линейкой пороговых элементов 23. Количество пороговых элементов выбрано не менее числа зон и каналов. На один из выходов каждой пары, соответствующей отдельной зоне, включен элемент НЕ линейки логических элементов И-НЕ 24. Единичный сигнал, меняя свой знак, поступает на первый вход элемента И. На второй вход каждого элемента И сигнал поступает непосредственно со своего порогового элемента. Логическая обработка позволяет выделить единственный управляющий сигнал на каждую пронормированную частоту. Signs with unit values are highlighted by a line of threshold elements 23. The number of threshold elements is selected not less than the number of zones and channels. At one of the outputs of each pair corresponding to a separate zone, an element of the NOT line of logical elements AND-NOT 24 is included. A single signal, changing its sign, is fed to the first input of element I. The signal comes directly from its threshold element to the second input of each AND element. Logical processing allows you to allocate a single control signal for each normalized frequency.

Управляющий сигнал подается на конкретный ключ линейки переадресации 25. The control signal is supplied to a specific key of the forwarding line 25.

Следствием смены адреса уровень амплитуды из памяти 14 будет направлен в другую зону спектра, например, амплитуда первой составляющей окажется сдвинутой в соседнюю зону или далее. As a result of the address change, the amplitude level from the memory 14 will be directed to another region of the spectrum, for example, the amplitude of the first component will be shifted to the neighboring region or further.

Четвертый этап цикла предусмотрен для повышения достоверности уровней амплитуд спектра. The fourth stage of the cycle is designed to increase the reliability of the amplitude levels of the spectrum.

Уровень амплитуды, проходя в другой канал сумматоров 26 многоканального усреднителя 27, параллельно преобразуется посредством линейки пороговых элементов 28, подключенных к сумматорам 26, в единичные импульсы, поступающие в счетчик 29. На этом один цикл переформирования в одном из каналов заканчивается. The amplitude level, passing into the other channel of the adders 26 of the multi-channel averager 27, is simultaneously converted by a line of threshold elements 28 connected to the adders 26 into single pulses entering the counter 29. This completes one conversion cycle in one of the channels.

Итак, в процессе нормирования содержимого всех каналов по всем сегментам в каналах сумматора 26 окажется просуммировано неодинаковое число слагаемых. Число слагаемых внесено поканально в счетчик 29. Теперь накопленные в каналах суммы делятся на соответствующие числа слагаемых в делителе 30. Результаты усреднения поступают через 33 и далее в идентификатор 34. So, in the process of normalizing the contents of all channels for all segments in the channels of the adder 26, an unequal number of terms will be added up. The number of terms is entered per channel into the counter 29. Now, the amounts accumulated in the channels are divided by the corresponding numbers of terms in the divider 30. The averaging results are sent through 33 and then to identifier 34.

Поправка, равная единице, отслеживается элементом И 31 и образует управляющий сигнал на переключателе 32. Поскольку он подключен параллельно выходам памяти 13, то открывается доступ значениям частот соответствующего сегмента в 33. An amendment equal to unity is monitored by the And element 31 and forms a control signal on the switch 32. Since it is connected in parallel with the outputs of the memory 13, access is made to the frequency values of the corresponding segment at 33.

Таким образом, после нормирования и переформирования в идентификаторе сосредоточены усредненные амплитуды спектра и значения их частот, которые выражают совместно полноту достоверных данных о реальном спектре. Thus, after normalization and reformation, the identifier concentrates the average amplitudes of the spectrum and the values of their frequencies, which together express the completeness of reliable data on the real spectrum.

Наличие дефектов, степень их развития или факт отсутствия дефектов отображается на индикаторе 35. The presence of defects, the degree of their development or the fact of the absence of defects is displayed on indicator 35.

Эффективность способа проявляется в том, что исключена необходимость в принятии обязательных мер по контролю или стабилизации скорости вращения в период измерений. Обычно измерения проводятся в течение 60-90 секунд и скорость, если не принято особых мер, может измениться в пределах 15%. Изменения скорости искажают вибросигнал. The effectiveness of the method is manifested in the fact that there is no need to take mandatory measures to control or stabilize the speed of rotation during the measurement period. Typically, measurements are taken within 60-90 seconds and the speed, if no special measures are taken, can vary within 15%. Changes in speed distort the vibration signal.

Искажения сигнала при преобразовании в спектр сказывается на его четкости. Возникает эффект размытости в виде появления дополнительных ошибочных линий наравне с реальными. Искаженный спектр при анализе приводит к ошибочному диагнозу. Signal distortion when converting to a spectrum affects its clarity. There is a blur effect in the form of the appearance of additional erroneous lines on a par with real ones. The distorted spectrum in the analysis leads to an erroneous diagnosis.

Часто для четкости спектра применяют стабилизаторы скорости или удлиняют процесс измерений, выбирая моменты, когда скорость вращения принимает заранее заданную величину. Один метод требует наличия дорогих специализированных стендов, а другой - сложен в исполнении и связан с индивидуальными навыками. Often, for the clarity of the spectrum, speed stabilizers are used or the measurement process is lengthened, choosing the moments when the rotation speed takes a predetermined value. One method requires expensive specialized stands, and the other is complicated in execution and associated with individual skills.

Предлагаемый способ предусматривает действия над сигналом, требования, к измерению которого значительно снижены и стабилизации скорости не требуется. Более того, он приобрел достаточную универсальность, так как допускает измерения при повышении и понижении скорости или при ее колебаниях. The proposed method involves actions on the signal, the requirements for the measurement of which are significantly reduced and stabilization of speed is not required. Moreover, it has acquired sufficient versatility, as it allows measurements with increasing and decreasing speed or with its fluctuations.

Устройство для реализации способа выполнено в переносном варианте, на обычных для современного уровня техники элементах, не требует особой квалификации персонала или климатических и экологических условий в эксплуатации. Вибродиагностику можно проводить в любом месте, оснащенном источником электропитания. A device for implementing the method is carried out in a portable version, using elements that are usual for the state of the art, and does not require special staff skills or climatic and environmental conditions in use. Vibrodiagnostics can be carried out in any place equipped with a power source.

Способ и устройство особенно удобны при вибродиагностике непосредственно на крупногабаритных изделиях, так как не требуют предварительной разборки их на части, допускающие монтаж на стенде. The method and device are especially convenient for vibration diagnostics directly on large-sized products, since they do not require preliminary disassembling them into parts that can be mounted on a stand.

Claims (8)

1. Способ диагностирования роторных механизмов, заключающийся в том, что измеряют одновременно вибрацию и сопутствующий фактор, которые преобразуют в электрические сигналы, запоминают, усредняют, выделяют экстремум и формируют функционально зависимые составляющие сигналов, часть из которых нормируют и перераспределяют с учетом уровня, затем части совместно идентифицируют на наличие признаков дефектов с последующей индикацией результатов, отличающийся тем, что запоминают сигнал, пропорциональный интенсивности вибрации, например виброускорения, предварительно разграничивают сигнал на несколько сегментов, образуют из каждого сегмента в качестве упомянутых составляющих пары последовательностей из уровней амплитуд (ПУА) и из значений частот (ПЗЧ), представляющих собой спектры, элементы ПУА и ПЗЧ запоминают отдельно и в соответствующих одноименных зонах в сегментах, за сопутствующий фактор принимают последовательность значений уровня скорости вращения (ПЗУС), которую измеряют и запоминают в моменты разграничения сигнала вибрации, экстремальное значение определяют из ПЗУС, при этом выполняют несколько циклов нормирования составляющих, из которых перед идентификацией формируют результирующий спектр, образованный транспортированием его составляющих. 1. A method for diagnosing rotor mechanisms, which consists in simultaneously measuring vibration and an accompanying factor, which are converted into electrical signals, memorized, averaged, highlighted extremes and form functionally dependent signal components, some of which are normalized and redistributed based on the level, then part jointly identify the presence of signs of defects with subsequent indication of the results, characterized in that they memorize a signal proportional to the intensity of the vibration, for example, vibration acceleration, preliminarily delimiting the signal into several segments, form, from each segment, as the aforementioned constituent pairs of sequences from amplitude levels (AS) and from frequency values (RPS), which are spectra, elements of the AS and RPS are stored separately and in the corresponding zones of the same name in the segments , for a concomitant factor, a sequence of values of the rotation speed level (CCD) is taken, which is measured and stored at the moments of differentiation of the vibration signal, the extreme value is determined and PZUS, wherein the normalization is performed several cycles components from which to form the resultant identification spectrum formed transportation of its components. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в каждом цикле нормируют одноименные составляющие ПЗЧ, принимая за коэффициент нормирования отношение очередного значения ПЗУС к экстремальному значению и сохраняя коэффициент нормирования постоянным от первого до последнего значения в ПЗЧ соответствующего сегмента, транспортируют позиции парной ПУА соответственно пронормированным значениям ПЗЧ, после окончания циклов группируют значения транспортных ПУА всех сегментов по одноименным зонам и усредняют амплитуды в каждой зоне, усредненные значения принимают за результирующую ПУА спектра, а в качестве парной результирующей ПЗЧ спектра берут ПЗЧ сегмента, соответствующего экстремальному значению ПЗУС. 2. The method according to claim 1, characterized in that in each cycle the components of the same name are normalized, taking the ratio of the next CCD to the extreme value as the normalization coefficient and keeping the normalization coefficient constant from the first to the last value in the CCD of the corresponding segment, the positions of the pair According to the normalized values of the CCD, after the cycles are completed, the values of the transport PUA of all segments are grouped over the same zones and the amplitudes in each zone averaged over nii are taken for the resulting ASA spectrum, and as a pair of the resulting CCD spectrum, the CCD of the segment corresponding to the extreme value of the CCD is taken. 3. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее вибродатчик, идентификатор дефектов, соединенный с блоком индикации, блок параметров вибросигналов, регистратор экстремума, блок автонормирования, источник сопутствующего сигнала, блок усреднения, блок управления, переключатель каналов, коммутаторы, блок ввода, отличающееся тем, что оно дополнено формирователем спектра, буферной памятью и селектором частотных зон, при этом селектор частотных зон выполнен со встроенными пороговыми элементами, блок параметров вибросигналов - в виде накопителя последовательностей значений амплитуд и частот составляющих спектров (ПУА и ПЗЧ), блок автонормирования - в виде блока автонормирования спектральных диапазонов, источник сопутствующего параметра - в виде тахометра, регистратор экстремума - в виде регистратора экстремума режимов измерения, блок усреднения - в виде многоканального усреднителя, а блок управления - в виде синхронизатора циклов, информационный вход буферной памяти подключен к выходу вибродатчика, а выход - к информационному входу накопителя ПУА и ПЗЧ, информационный вход регистратора экстремума режимов измерения соединен с выходом тахометра, а его первый выход - с первым информационным входом блока автонормирования спектральных диапазонов, второй информационный вход которого соединен с первым выходом накопителя ПУА и ПЗЧ, а третий информационный вход - со вторым выходом регистратора экстремума режимов измерения, первый вход селектора частотных зон соединен с выходом блока ввода, второй вход - с выходом пронормированной частоты блока автонормирования спектральных диапазонов, третий вход - со вторым выходом накопителя ПУА и ПЗЧ, а выход - с информационным входом многоканального усреднителя, первый вход формирователя спектра соединен с выходом многоканального усреднителя, второй вход - с выходом переключателя каналов, а выход - с информационным входом идентификатора дефектов, информационный вход переключателя каналов соединен с первым выходом накопителя ПУА и ПЗЧ, а управляющий вход через элемент И - с единичным выходом блока автонормирования спектральных диапазонов, выход команды "отсчет" синхронизатора циклов соединен параллельно с первыми управляющими входами буферной памяти и регистратора экстремума режимов измерения, выход команды "запись" - с первым управляющим входом накопителя ПУА и ПЗЧ, выход команды "считывание" - со вторыми управляющими входами буферной памяти, регистратора экстремума режимов измерения и накопителя ПУА и ПЗЧ, а также управляющими входами блока автонормирования спектральных диапазонов и элемента И, выход команды "диагноз" - с управляющими входами многоканального усреднителя и идентификатора дефектов, а выход команды "экстремум" - с третьим управляющим входом регистратора экстремума режимов измерения. 3. The device for implementing the method according to claim 1, containing a vibration sensor, a defect identifier connected to the display unit, a block of vibration signal parameters, an extremum recorder, an auto-feeding unit, an accompanying signal source, an averaging unit, a control unit, a channel selector, switches, an input unit, characterized in that it is supplemented by a spectrum shaper, a buffer memory and a frequency zone selector, while the frequency zone selector is made with built-in threshold elements, the vibration signal parameter block is in the form e of a drive of sequences of values of amplitudes and frequencies of the constituent spectra (ACA and CCD), an autonorming unit - in the form of an autororming unit for spectral ranges, an accompanying parameter source - in the form of a tachometer, an extremum recorder - in the form of an extremum recorder of measurement modes, an averaging unit - in the form of a multi-channel averager and the control unit is in the form of a cycle synchronizer, the information input of the buffer memory is connected to the output of the vibration sensor, and the output is to the information input of the storage device ПУА and ПЗЧ, information the input of the recorder of the extremum of the measurement modes is connected to the output of the tachometer, and its first output is connected to the first information input of the autororming unit of the spectral ranges, the second information input of which is connected to the first output of the ACS and CCD, and the third information input is connected to the second output of the recorder of the extremum of measurement modes , the first input of the frequency zone selector is connected to the output of the input unit, the second input to the output of the normalized frequency of the auto-normalization unit of the spectral ranges, the third input to W by the next output of the ACS and CCD drive, and the output is with the information input of the multi-channel averager, the first input of the spectrum shaper is connected to the output of the multi-channel averager, the second input is with the output of the channel selector, and the output is with the information input of the defect identifier, the information input of the channel selector is connected to the first the output of the storage device ПУА and ПЗЧ, and the control input through the element And - with a single output of the unit for automatically spectral ranges, the output of the command "count" of the cycle synchronizer is connected in parallel flax with the first control inputs of the buffer memory and the recorder of the extremum of the measurement modes, the output of the “write” command with the first control input of the ACS and PZCh drive, the output of the “read” command with the second control inputs of the buffer memory, the extremum recorder of measurement modes and the memory of the ACP and PZCh as well as the control inputs of the auto-normalization block of the spectral ranges and the And element, the output of the “diagnosis” command is with the control inputs of the multi-channel averager and defect identifier, and the output of the “extremum” command is with tr tim control input registrar extremum measurement modes. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что накопитель ПУА и ПЗЧ составляющих спектра содержит преобразователь Фурье, два коммутатора и два многоканальных двухадресных блока памяти ПУА и ПЗЧ с управляющими входами выбора каналов и выбора сегментов, подключенные параллельно к выходам соответствующих коммутаторов, а информационными входами обособленно - к паре выходов преобразователя Фурье, при этом информационным входом данного накопителя является информационный вход преобразователя Фурье, его первым и вторым управляющими входами - объединенные попарно управляющие входы коммутаторов, а первым и вторым выходами - выходы соответственно блока памяти ПЗЧ и блока памяти ПУА. 4. The device according to claim 3, characterized in that the storage device for the ACS and CCD components of the spectrum contains a Fourier transducer, two switches and two multichannel dual-address memory blocks PUA and CCD with control inputs for channel selection and segment selection, connected in parallel to the outputs of the respective switches, and information inputs separately - to the pair of outputs of the Fourier transform, while the information input of this drive is the information input of the Fourier transform, its first and second control inputs - volume the remote control inputs of the switches in pairs, and the first and second outputs are the outputs of the CCD memory block and the PUA memory block, respectively. 5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что регистратор экстремума режимов измерения содержит цепочку из последовательно соединенных блока памяти режимов, логического блока выделения экстремума, в частности максимума, и блока памяти экстремума, при этом информационным входом данного регистратора является информационный вход блока памяти режимов, его первым и вторым управляющими входами - соответственно первый и второй управляющие входы блока памяти режимов, третьим управляющим входом - объединенные третий управляющий вход блока памяти режимов и управляющий вход блока выделения экстремума, а первым и вторым выходами - соответственно выход блока памяти экстремума и выход блока памяти режимов. 5. The device according to claim 3, characterized in that the recorder of the extremum of the measurement modes comprises a chain of consecutively connected mode memory block, an extremum logical allocation unit, in particular a maximum, and an extremum memory block, while the information input of this recorder is the information input of the memory block modes, its first and second control inputs are, respectively, the first and second control inputs of the mode memory block, the third control input is the combined third control input of the memory block modes and the control input of the extremum allocation block, and the first and second outputs are the output of the extremum memory block and the output of the mode memory block, respectively. 6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что блок автонормирования спектральных диапазонов содержит цепочку из последовательно соединенных определителя поправки, в частности делителя, и корректора, в частности умножителя, при этом первым и вторым информационными входами данного блока являются соответственно первый вход определителя поправки и второй информационный вход корректора, третьим информационным входом - второй вход определителя поправки, управляющим входом - управляющий вход корректора, выходом пронормированной частоты - выход корректора, а единичным выходом - выход определителя поправки. 6. The device according to claim 3, characterized in that the spectral range auto-normalization unit comprises a chain of corrector determiners, in particular a divider, and a corrector, in particular a multiplier, connected in series, with the first and second information inputs of this block being the first input of the corrector and the second information input of the corrector, the third information input is the second input of the corrector, the control input is the control input of the corrector, the output of the normalized frequency is the output corrector, and a single output - the output of the determinant of the amendment. 7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что селектор частотных зон содержит цепочку из последовательно соединенных линейки сумматоров, линейки пороговых элементов, линейки логических элементов И - НЕ и линейки ключей переадресации, при этом количество элементов в линейках и соответственно взаимных соединений выбрано неменьшим количества составляющих спектра, первым и вторым входами данного селектора являются параллельно включенные одноименные входы сумматоров, третьим входом - групповой информационный вход ключей переадресации, а выходом - групповой выход последних. 7. The device according to claim 3, characterized in that the frequency zone selector contains a chain of series-connected adders, a line of threshold elements, a line of logical elements AND - NOT and a line of redirection keys, while the number of elements in the lines and, respectively, mutual connections is chosen not less the number of spectrum components, the first and second inputs of this selector are parallel inputs of the same names of the adders, the third input is the group information input of the forwarding keys, and the output home - group exit last. 8. Устройство по п.3, отличающееся тем, что многоканальный усреднитель содержит последовательно соединенные многоканальные сумматор и делитель, а также последовательно соединенные линейку пороговых элементов и линейку счетчиков, выходы которой подключены ко вторым входам делителя, при этом информационным входом данного усреднителя являются объединенные входы многоканального сумматора и линейки пороговых элементов, управляющим входом - управляющий вход многоканального делителя, а выходом - выход последнего. 8. The device according to claim 3, characterized in that the multi-channel averager contains a series-connected multi-channel adder and a divider, as well as series-connected line of threshold elements and a line of counters, the outputs of which are connected to the second inputs of the divider, while the information input of this averager is the combined inputs multi-channel adder and a line of threshold elements, the control input is the control input of the multi-channel divider, and the output is the output of the latter.
RU99113680/28A 1999-06-23 1999-06-23 Method and device for vibration diagnosis of rotary mechanisms RU2153660C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99113680/28A RU2153660C1 (en) 1999-06-23 1999-06-23 Method and device for vibration diagnosis of rotary mechanisms

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99113680/28A RU2153660C1 (en) 1999-06-23 1999-06-23 Method and device for vibration diagnosis of rotary mechanisms

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2153660C1 true RU2153660C1 (en) 2000-07-27

Family

ID=20221771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99113680/28A RU2153660C1 (en) 1999-06-23 1999-06-23 Method and device for vibration diagnosis of rotary mechanisms

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2153660C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2557676C1 (en) * 2014-03-27 2015-07-27 Николай Анатольевич Дегтярёв Vibration monitoring of displacement units in hydraulic systems
RU2644646C1 (en) * 2017-05-18 2018-02-13 Анвар Рашитович Валеев Diagnostics method of technical state of rotor equipment
RU199566U1 (en) * 2020-03-12 2020-09-08 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации DEVICE FOR VIBRATION DIAGNOSTICS OF UNITS WITH ROTARY MECHANISM
RU2746076C1 (en) * 2020-10-12 2021-04-06 Булат Гамилевич Харрасов Method for diagnostics of technical condition of rotary equipment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2557676C1 (en) * 2014-03-27 2015-07-27 Николай Анатольевич Дегтярёв Vibration monitoring of displacement units in hydraulic systems
RU2644646C1 (en) * 2017-05-18 2018-02-13 Анвар Рашитович Валеев Diagnostics method of technical state of rotor equipment
RU199566U1 (en) * 2020-03-12 2020-09-08 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации DEVICE FOR VIBRATION DIAGNOSTICS OF UNITS WITH ROTARY MECHANISM
RU2746076C1 (en) * 2020-10-12 2021-04-06 Булат Гамилевич Харрасов Method for diagnostics of technical condition of rotary equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS59174732A (en) Apparatus for judging abnormality of gear unit
SU949342A1 (en) Method and device for detecting flaws in cyclic action objects
JPH03500577A (en) Apparatus and method for measuring and improving uniformity of rotating objects
RU2153660C1 (en) Method and device for vibration diagnosis of rotary mechanisms
WO2003073050A3 (en) Multi- channel vibration analyzer
US4201091A (en) Method and apparatus for determining the angle of imbalance of a balancing machine
JPH04279826A (en) Abnormality diagnostic method and device for adjustable speed rotating system
NO753436L (en)
JP3328824B2 (en) Belt noise analyzer for V-belt continuously variable transmission
SU898276A1 (en) Device for analysis of rolling-contact bearing vibrations
SU901822A1 (en) Device for measuring mechanical transmission errors
RU2329510C1 (en) Device for measurement of internal combustion engine crankshaft acceleration in entire rpm range
SU729482A1 (en) Device for diagnosis of service lofe of mechanisms and machines
SU659923A1 (en) Device for diagnosis of ball bearings
SU1100594A1 (en) Device for forming accurate evaluation of parameter under measurement
SU968667A1 (en) Device for diagnosis of bearings
SU887973A1 (en) Apparatus for technical diagnosis of machines and mechanisms
SU1698669A1 (en) Device for rolling bearings diagnostics
SU1038818A1 (en) Bearing vibration diagnostic device
RU95105821A (en) Method and apparatus to control mechanical systems vibrations parameters
SU1117477A1 (en) Device for vibrational acoustic diagnostics of rolling bearing
SU1472840A1 (en) Device for measuring spectral parameters of radio signals
SU1552406A1 (en) Device for measuring signal-low-frequency ratio
SU1019311A1 (en) Acoustic emission signal registering device
SU1714543A1 (en) Method for measurement and monitoring dead time of ionizing radiation recorders

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060624

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20081020

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150624