RU2202771C1 - Device controlling vibration level - Google Patents
Device controlling vibration level Download PDFInfo
- Publication number
- RU2202771C1 RU2202771C1 RU2001124773A RU2001124773A RU2202771C1 RU 2202771 C1 RU2202771 C1 RU 2202771C1 RU 2001124773 A RU2001124773 A RU 2001124773A RU 2001124773 A RU2001124773 A RU 2001124773A RU 2202771 C1 RU2202771 C1 RU 2202771C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- unit
- vibration
- amplifier
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к виброизмерительной технике, в частности к контролю и автоматической защите по вибрации вращающихся механизмов, работающих в агрессивных условиях окружающей среды, преимущественно на предприятиях цветной металлургии. The invention relates to vibration measuring equipment, in particular to monitoring and automatic vibration protection of rotating mechanisms operating in aggressive environmental conditions, mainly in non-ferrous metallurgy enterprises.
Известно устройство для измерения параметров вибрации, содержащее вибропреобразователь, блоки усиления, блоки детекторов и индикации, калибровочный генератор. (авт. свид. SU 1793267, МПК 5 G 01 H 17/00, опубл. 1993 г.)
Недостатками данного устройства являются:
- измерения производят не в режиме реального времени, а только в текущий момент контроля;
- измерение параметров вибрации возможно только при участии квалифицированного оператора;
- невозможность использования в сложных производственных условиях.A device for measuring vibration parameters is known, comprising a vibration transducer, amplification units, detector and indication units, a calibration generator. (author certificate SU 1793267, IPC 5 G 01 H 17/00, publ. 1993)
The disadvantages of this device are:
- measurements are made not in real time, but only at the current moment of control;
- measurement of vibration parameters is possible only with the participation of a qualified operator;
- the inability to use in difficult production conditions.
Известно устройство, содержащее для каждой контролируемой точки машины последовательно соединенные вибропреобразователь и формирователь информационного сигнала, выход которого соединен с входом индивидуального канала, содержащего пороговый элемент сравнения, элемент уставки аварийного уровня, выходной релейный элемент, формирователь тестового сигнала, индикатор, блок формирования сигнала защиты. (патент RU 2067776, МПК6 G 08 В 23/00, G 01 H 11/04, опубл. 1996 г.)
Недостатками указанного устройства являются:
- недостаточная помехозащищенность, обусловленная отсутствием защиты от случайных помех (коронный разряд, механические удары, электростатические разряды и т.д.);
- необходимость применения многоканальной экранированной линии связи вибропреобразователя с контролирующим блоком;
- применение в вибропреобразователе двух пьезоэлементов снижает надежность работы устройства, т.к. выход из строя одного из них приводит к отказу всей системы;
- предполагает обслуживание устройства квалифицированным специалистом-оператором.A device is known that contains, for each controlled point of the machine, a vibration transducer and an information signal shaper connected in series, the output of which is connected to the input of an individual channel containing a threshold comparison element, an alarm level setting element, an output relay element, a test signal shaper, an indicator, and a protection signal generating unit. (patent RU 2067776, IPC6 G 08 B 23/00, G 01 H 11/04, publ. 1996)
The disadvantages of this device are:
- insufficient noise immunity due to the lack of protection against accidental interference (corona discharge, mechanical shock, electrostatic discharges, etc.);
- the need for a multi-channel shielded communication line of the vibration transducer with the control unit;
- the use of two piezoelectric elements in the vibration transducer reduces the reliability of the device, because failure of one of them leads to a failure of the entire system;
- involves servicing the device by a qualified specialist operator.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, - повышение достоверности контроля, надежности автоматической защиты, помехозащищенности устройства, экономичности за счет неэкранированной линии связи и снижение трудозатрат при его обслуживании. The technical problem solved by the invention is to increase the reliability of control, the reliability of automatic protection, the noise immunity of the device, efficiency due to unshielded communication lines and reduce labor costs during its maintenance.
Для решения поставленной задачи предлагается известное устройство контроля и защиты машины по вибрации, содержащее последовательно соединенные пьезоэлектрический акселерометр, усилитель, детектор, блок формирования дискретных опорных уровней, пороговый элемент сравнения, индикатор, исполнительное реле, снабдить датчиком вибрации, включающим установленные в одном корпусе упомянутый пьезоэлектрический акселерометр и последовательно соединенный с ним усилитель-интегратор, с обеспечением на выходе уровня сигнала виброскорости, превышающего уровень возможных случайных помех. To solve this problem, a known device for monitoring and protecting a machine by vibration is proposed, which contains a piezoelectric accelerometer, an amplifier, a detector, a unit for generating discrete reference levels, a threshold comparison element, an indicator, an executive relay, and provide a vibration sensor including the said piezoelectric installed in one housing an accelerometer and an integrator-amplifier connected in series with it, providing at the output the level of the vibration velocity signal, depleting potential level of random noise.
При этом линия связи датчика вибрации с масштабным усилителем контролирующего блока выполнена двухпроводной, неэкранированной, длина которой может достигать тысячи метров. In this case, the communication line of the vibration sensor with a large-scale amplifier of the control unit is made of two-wire, unshielded, the length of which can reach thousands of meters.
Устройство снабжено блоком формирования дискретных опорных уровней с заранее заданными величинами, определяемыми типом контролируемого оборудования при его монтаже. The device is equipped with a unit for generating discrete reference levels with predetermined values determined by the type of equipment being monitored during its installation.
Один из выходов масштабного усилителя через детектор соединен с входами параллельно установленных компараторов, выходы которых соединены с входами соответствующих индикаторов. One of the outputs of the scale amplifier through the detector is connected to the inputs of parallel installed comparators, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding indicators.
При этом выход компаратора уровня "авария" соединен с входом соответствующего индикатора, а также с входами параллельно установленных исполнительного реле и блока звуковой сигнализации через блок задержки. In this case, the output of the comparator of the "accident" level is connected to the input of the corresponding indicator, as well as to the inputs of the parallel installed executive relay and the audible alarm unit through the delay unit.
На втором выходе масштабного усилителя через блок обработки сигнала установлен блок акустического контроля. At the second output of the large-scale amplifier through the signal processing unit, an acoustic control unit is installed.
Выход детектора соединен также с параллельно установленными блоком формирования токового выхода и логарифмическим индикатором текущих значений вибрации. The detector output is also connected to a parallel mounted current output generation unit and a logarithmic indicator of the current vibration values.
Устройство имеет "n" независимых идентичных каналов контроля. The device has "n" independent identical control channels.
Выполнение датчика вибрации в виде пьезоэлектрического акселерометра и соединенного с ним усилителя-интегратора, расположенных в одном корпусе, позволяет выполнить линию связи между ним и контролирующим блоком двухпроводной, неэкранированной за счет незначительного импеданса (сопротивления) линии связи. The implementation of the vibration sensor in the form of a piezoelectric accelerometer and an amplifier-integrator connected to it, located in one case, allows you to make a communication line between it and the control unit two-wire, unshielded due to the slight impedance (resistance) of the communication line.
Использование усилителя-интегратора в силу его незначительного импеданса позволяет также значительно повысить помехозащищенность устройства, так как уровень его выходного сигнала на несколько порядков выше уровня возможных случайных помех. The use of an integrator amplifier due to its insignificant impedance can also significantly increase the noise immunity of the device, since the level of its output signal is several orders of magnitude higher than the level of possible random interference.
Снабжение устройства блоком формирования дискретных опорных уровней с заранее заданными величинами, значения которых определяются типом контролируемого оборудования, позволяет значительно сократить затраты на его обслуживание, т.к. устройство работает в режиме индикатора, фиксируя превышение заранее заданных уровней вибрации по трем пределам: "норма", "опасно", "авария". При этом устройство в течение всего срока службы не требует вмешательства оператора. Providing the device with a unit for generating discrete reference levels with predetermined values, the values of which are determined by the type of equipment being monitored, can significantly reduce the cost of its maintenance, because the device operates in the indicator mode, recording the excess of predefined vibration levels over three limits: "normal", "dangerous", "accident". Moreover, the device during the entire service life does not require operator intervention.
Снабжение устройства блоком акустического прослушивания позволяет фиксировать аварийную ситуацию персоналу, находящемуся вне зоны контролируемого агрегата, а также более достоверно определять предаварийную ситуацию. Providing the device with an acoustic listening unit allows you to record an emergency situation for personnel located outside the area of the controlled unit, as well as more reliably determine the pre-emergency situation.
Выполнение индикатора текущих значений вибрации логарифмическим позволяет без переключения диапазона контролировать текущее значение уровня вибрации в пределах между установленными значениями компараторов. The execution of the indicator of the current values of vibration logarithmic allows without switching the range to control the current value of the vibration level within the set values of the comparators.
Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявляемого устройства контроля уровня вибрации агрегатов, отсутствуют. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности "новизна". The analysis of the prior art by the applicant made it possible to establish that there are no analogs characterized by sets of features identical to all the features of the claimed device for monitoring the level of vibration of the aggregates. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "novelty."
Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. The search results for known solutions in the art in order to identify features that match the distinctive features of the prototype of the claimed invention have shown that they do not follow explicitly from the prior art.
Из определенного заявителем уровня техники не выявлены заявки на выдачу патента. Соблюдено требование единства изобретения. Of the prior art determined by the applicant, patent applications have not been identified. The requirement of unity of invention is met.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.
Устройство для контроля уровня вибрации агрегатов включает датчик вибрации 1, состоящий из пьезоэлектрического акселерометра 2 и последовательно соединенного с ним усилителя-интегратора 3, при этом выход датчика вибрации 1 соединен с одним входом масштабного усилителя 4 контролирующего блока 23 и последовательно через детектор 5 - с параллельно установленными компараторами 6, 7, 8, выходы которых соединены с входами соответствующих световых индикаторов уровней вибрации 9, 10, 11, а также с блоком звуковой сигнализации 12 и исполнительным реле 13, включенным параллельно с индикатором уровня "авария" 9. A device for monitoring the level of vibration of the units includes a vibration sensor 1, consisting of a piezoelectric accelerometer 2 and a series-connected amplifier-integrator 3, while the output of the vibration sensor 1 is connected to one input of a scale amplifier 4 of the control unit 23 and sequentially through the detector 5 - in parallel installed comparators 6, 7, 8, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding light indicators of vibration levels 9, 10, 11, as well as to the sound alarm unit 12 and the executive relay 13, connected in parallel with the level indicator "accident" 9.
Устройство снабжено блоком задержки 14, вход которого подключен к выходу компаратора уровня "авария" 6, а выход - к индикатору уровня "авария" 9, и параллельно установленным блоку звуковой сигнализации 12 и исполнительному реле 13 через блок задержки 14. The device is equipped with a delay unit 14, the input of which is connected to the output of the comparator of the level of "accident" 6, and the output is connected to the indicator of the level of "accident" 9, and parallel to the installed block sound alarm 12 and the Executive relay 13 through the delay unit 14.
Выход детектора 5 соединен с блоком формирования токового выхода 15 и параллельно соединенного с ним через ключ 1 логарифмический индикатор 17 текущего значения уровня вибрации. The output of the detector 5 is connected to the unit for forming the current output 15 and connected in parallel with it through a key 1 logarithmic indicator 17 of the current value of the vibration level.
Блок формирования дискретных опорных уровней (блок уставок аварийного уровня) 18 соединен с входом масштабного усилителя, второй выход которого через выключатель 16 соединен с блоком обработки сигнала 19, к выходу которого подключено устройство акустического прослушивания 20. The unit for generating discrete reference levels (emergency level setting block) 18 is connected to the input of a large-scale amplifier, the second output of which is connected via a switch 16 to a signal processing unit 19, to the output of which an acoustic listening device 20 is connected.
Датчик вибрации соединен с контролирующим блоком двухпроводной линией 21. The vibration sensor is connected to the control unit by a two-wire line 21.
Работает предлагаемое устройство контроля уровня вибрации агрегатов следующим образом. The proposed device controls the level of vibration of the units as follows.
Датчик вибрации 1 устанавливают на контролируемый объект (не показан), механические колебания с которого поступают на пьезоэлектрический акселерометр 2, где преобразуются в электрический сигнал, который усиливается, интегрируется, величина которого на выходе датчика пропорциональна величине виброскорости и выше уровня возможных случайных помех. Это объясняется тем, что выходное сопротивление датчика приближается к нулю, что значительно повышает помехозащищенность и позволяет выполнить линию связи 21 между датчиком вибрации 1 и контролирующим блоком 23 неэкранированной и длиной до тысячи метров. Vibration sensor 1 is installed on a controlled object (not shown), the mechanical vibrations from which are fed to a piezoelectric accelerometer 2, where they are converted into an electrical signal that is amplified, integrated, the value of which at the output of the sensor is proportional to the value of vibration velocity and above the level of possible random interference. This is because the output resistance of the sensor approaches zero, which significantly increases the noise immunity and allows the communication line 21 between the vibration sensor 1 and the control unit 23 to be unshielded and up to a thousand meters long.
Затем сигнал поступает на вход масштабного усилителя 4, на другой вход которого с выхода блока формирования дискретных опорных уровней 18 подается сигнал "n" фиксированных уставок через переключатели, соответствующих ГОСТу или удовлетворяющих требованиям заказчика. С выхода масштабного усилителя 4 через детектор 5 сигнал подается на входы компараторов 6, 7, 8, где фиксируется превышение уровня уставки по трем уровням: "норма", "опасно", "авария" соответственно, а затем подается на входы световых индикаторов 9, 10, 11. При этом компараторы 7 и 8 работают в режиме реального времени, а вход индикатора 9, а также входы параллельно установленных исполнительного реле 13 и блока звуковой сигнализации 12 подключены к выходу компаратора уровня "авария" 6 через блок задержки 14, имеющий специфическую (пилообразную) характеристику и служащий для дополнительного предупреждения ложного срабатывания устройства. Это объясняется тем, что блок задержки суммирует по времени уровень вибрации и не допускает срабатывания исполнительного реле 13 от случайных факторов. В случае действительно аварийного состояния блок задержки 14 выдает сигнал на индикатор 9 уровня "авария", исполнительное реле 13 и блок звуковой сигнализации 12 с обеспечением аварийного отключения контролируемого механизма в течение нескольких секунд. Then the signal is fed to the input of a large-scale amplifier 4, to the other input of which from the output of the unit for generating discrete reference levels 18 a signal “n” of fixed settings is supplied through switches that comply with GOST or satisfy customer requirements. From the output of the large-scale amplifier 4, through the detector 5, the signal is fed to the inputs of the comparators 6, 7, 8, where the excess of the set level is recorded at three levels: "normal", "dangerous", "accident", respectively, and then fed to the inputs of the light indicators 9, 10, 11. In this case, the comparators 7 and 8 operate in real time, and the input of the indicator 9, as well as the inputs of the parallel installed executive relay 13 and the audible alarm unit 12, are connected to the output of the comparator of the “emergency” level 6 through the delay unit 14, which has a specific (sawtooth) character iku and serving to prevent further spurious operation of the device. This is because the delay unit summarizes the level of vibration over time and does not allow the actuator relay 13 to be triggered by random factors. In the case of a truly emergency condition, the delay unit 14 gives a signal to the 9 level alarm indicator, the executive relay 13 and the audible alarm unit 12, providing an emergency shutdown of the controlled mechanism within a few seconds.
Блок 15 работает в режиме текущего времени и обеспечивает формирование токового выхода на вторичный контролирующий прибор, например контроллер (не показан). Логарифмический индикатор 17, показывающий все текущие значения вибрации, при необходимости включается второй группой переключателей 16 и позволяет без переключения диапазона проконтролировать текущее значение уровня вибрации в пределах между уставками компараторов 6, 7, 8 по виброскорости, что позволяет повысить достоверность определения действительного вибрационного состояния контролируемого объекта. Block 15 operates in the current time mode and provides the formation of a current output to a secondary monitoring device, for example, a controller (not shown). The logarithmic indicator 17, showing all current vibration values, is switched on if necessary by the second group of switches 16 and allows, without switching the range, to control the current value of the vibration level between the comparators 6, 7, 8 by vibration velocity, which improves the reliability of determining the actual vibrational state of the controlled object .
Со второго входа масштабного усилителя 4 при включении первой группы переключателей 16 сигнал поступает на блок обработки сигнала 19 и далее на устройство 20 акустического прослушивания. В качестве устройства акустического прослушивания может быть использован, например, головной телефон. From the second input of the large-scale amplifier 4, when the first group of switches 16 is turned on, the signal enters the signal processing unit 19 and then to the acoustic listening device 20. As an acoustic listening device, for example, a headphone can be used.
Так как слуховой орган человека более чувствителен к различным оттенкам звука, то это позволяет значительно повысить достоверность контроля. Since the human auditory organ is more sensitive to various shades of sound, this can significantly increase the reliability of the control.
Датчик вибрации устанавливается дистанционно благодаря значительно удлиненной линии связи 21, что позволяет использовать датчик в агрессивных условиях окружающей среды, где затруднен контроль с помощью переносных приборов. The vibration sensor is installed remotely due to the significantly elongated communication line 21, which allows the sensor to be used in aggressive environmental conditions, where it is difficult to control using portable devices.
Предлагаемое устройство не является измерительным, а работает в режиме индикатора, фиксируя превышение заранее заданных уровней вибрации по трем пределам: "норма", "опасно", "авария", причем аварийный уровень задается при монтаже устройства в пределах "n" значений и в течение всего срока службы не требует вмешательства оператора, что позволяет значительно сократить трудозатраты на обслуживание устройства и не требует обязательной ежегодной поверки. The proposed device is not measuring, but works in the indicator mode, fixing the excess of pre-set vibration levels over three limits: "normal", "dangerous", "accident", and the emergency level is set during installation of the device within "n" values and for the entire service life does not require operator intervention, which can significantly reduce the labor costs for servicing the device and does not require annual verification.
Предлагаемое устройство контроля уровня вибрации агрегатов изготовлено и прошло опытную проверку. The proposed device for monitoring the level of vibration of the units is made and passed an experimental test.
Таким образом, приведенные сведения показывают, что при осуществлении заявляемого изобретения выполняются следующие условия:
- средство, воплощающее изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в производстве устройств контроля уровня вибрации;
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных средств и методов;
- средство, воплощающее изобретение при его осуществлении, способно обеспечить получение указанного технического результата.Thus, the above information shows that when implementing the claimed invention, the following conditions are fulfilled:
- a tool embodying the invention in its implementation, is intended for use in industry, namely in the manufacture of devices for controlling the level of vibration;
- for the claimed invention in the form as described in the independent claim, the possibility of its implementation using the described means and methods is confirmed;
- a tool embodying the invention in its implementation, is able to provide the specified technical result.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "industrial applicability".
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001124773A RU2202771C1 (en) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | Device controlling vibration level |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001124773A RU2202771C1 (en) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | Device controlling vibration level |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2202771C1 true RU2202771C1 (en) | 2003-04-20 |
Family
ID=20253066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001124773A RU2202771C1 (en) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | Device controlling vibration level |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2202771C1 (en) |
-
2001
- 2001-09-07 RU RU2001124773A patent/RU2202771C1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2018255373B2 (en) | Smoke detector availability test | |
| DE60307920D1 (en) | System for monitoring an inhabited room | |
| KR20090010430A (en) | Apparatus for detecting mechanical trouble | |
| US4386343A (en) | Acoustic emission intruder alarm system | |
| DE60017182D1 (en) | APPARATUS FOR DETERMINING AND REPORTING UNFAIR CONDITIONS | |
| RU2202771C1 (en) | Device controlling vibration level | |
| KR20030001945A (en) | Ultrasonic On-line Detector for Partial Discharge in Transformer | |
| CN110057872A (en) | A kind of cable fracture of wire monitoring method based on detection self inductance effect inductance | |
| JP2000249548A (en) | Deflection automatic monitoring method of bridge beam in service | |
| JP4658743B2 (en) | Vibration monitoring system | |
| US5838231A (en) | Device for monitoring open terrain and for protecting objects | |
| JPH02121098A (en) | Fire alarm | |
| JPH0583876B2 (en) | ||
| JPH0216463A (en) | Monitoring device for tap switch in loading | |
| JPS61164138A (en) | Method for detecting abnormality at operating section of machine | |
| CN110307899A (en) | Sound anomaly detection system based on deep learning | |
| RU2325625C2 (en) | Technique and device for controlling vibrations | |
| US4095220A (en) | Alarm detection and identification system | |
| JPH01214797A (en) | Loose part monitor in fluid channel of nuclear reactor facility | |
| EP1731671B1 (en) | Arrangement and method for starting a machine | |
| CN109839182A (en) | A kind of debugging setting method of vibration monitoring equipment | |
| JPH09218272A (en) | Earthquake detecting apparatus | |
| CN100473958C (en) | Monitoring and diagnosing a technical installation using purely mechanically activated signaling means | |
| JPH074205A (en) | Private power generation equipment and protective method therefor | |
| SU857884A1 (en) | Method of checking primary converter dynamic characteristic |