и первого блока делени , так также последрвагельно соединенных второго цифрового вычислител функции тангеН са, вход которого подключен к второму блоку пам ти блока определени вектора скорости второго канала, второго уси-лител , первого блока умножени , вто рой вход которето подключен к выходу первого цифрового вычислител функции тангенса, второго блока вычитани и второго блока делени и, кроме того. 1U 3 Второго блока умножени , входы копорого поддслючены к первому усилителю и второму цифровок-су вычислителю функции тангенса, а выход - к второму входу второго блока вь1читаш1 , и третьего блока вычитани , входы которого подключены к обдам цифровым вычислител м функции тангенса, а выход - к вторым входам первого и второго блоков делени , причем второй вход первого блока вычитани подключен к второму усилителю.and the first dividing unit, so also the second digital calculator of the function Tangenca, whose input is connected to the second memory block of the velocity vector determining unit of the second channel, the second amplifier, the first multiplication unit, and the second input of which is connected to the output of the first digital calculator the functions of the tangent, the second subtraction unit and the second division unit, and in addition. 1U 3 of the second multiplying unit, the inputs are co-connected to the first amplifier and the second digital calculator of the tangent function, and the output to the second input of the second block, 1, and the third subtractor, whose inputs are connected to the digital calculator of the tangent function, and the output to the second inputs of the first and second dividing units, with the second input of the first subtraction unit being connected to the second amplifier.
Изобретение относитс к испытани м турбоагрегатов а, в частности к способам и устройствам дл виброакустической диагностики техническ : о состо ни турбоагрегатов . Известен способ виброакустического контрол турбоагрегата путем периодического измерени уровн вибрации в раз личных точках ротора и корпуса fl , Известный способ не позвс ет опре- де-5ть параметры вибрации одной частоты отдельно дл двух или более источников, а также координаты источников вибра Известен также спшоб виброакустичес кого контрол турбоагрегата путем измерени вибрационных сигналов по меньшей мере в двух точках турбоагрегата и определени энергетического частотного спектра вибраций №1Я каждой точки 23 Однако известный способ не позвои ет определить координаты источников вибр&ЦИИ , что ограничивает функциональные возможности способа. Известно устройство Wia виброакусти ческого контрол турбоагрегата, содержацт е последжательно включенные вибро преобразователь , полосовой фильтр, детек тор и индикатор L 31 . Известное устройство не позвол ем определить параметры вибрации одной частоты отдельно дл двух или более источников, а также координаты источник вибрации. Известно также устройство да вибро акустического контрол турбоагрегата, содержащее каналы измерений вибрацион« ных сигналов по меньшей мере в даух точках турбоагрегата, каждый из кото рых включает группу вибродатчиков и подключен к анализатору энергетического частотного спектра f4 J „ Однако известное устройство не позвол ет определить координаты источника вибраций , что ограничивает его функциональные возможности. Цель изобретени - расширение функцион 1льных возможностей путем определени координат источника вибрации. ПостаЕиенна цель достигаетс тем, что согласно способу виброакустического контрол турбоагрегата пу.тем измерени вибрационных сигналов по меньшей мере в двух точках турбоагрегата и определени энергетического частотного спектра вибраций да каждой точки, после определени энергетического частотного спектра в каждой точке допс нительно посредством быстрого преобразовани Фурьев определ ют пространственновременной спектр вибрации, по максимальной величине которого определ ют векторы распространени вибрационных, волн, а координаты источника вибрации определ ют по пересечению векторов. Поставленна цель достигаетс также тем, что устройство дл виброакустического контрол турбоагрегата, содержащее каналы измерений вибрационных сигналов по Меньшей мере в двух точках турбоагрегата , каждый из которых включает группу вибродагчик-ов и подключен к анализатору энергетического частотного спектра, содержит установленные в каждом канале блоки быстрого преобразоани Фурье и блоки определени вэкторов скоростей, а также блок определени координат, причем блис быстрого преобазовани Фурье подключен к анализаторам энергетического частотного спектва. 3lO a блоки опргзде ени векторов скоростей выполнены в виде последовательно соеди ненных коммутатора, вход которого подключен к выходу блока реализации быстрого преобразовани Фурье, компаратора первого аналогового ключа, второй вход которого подклкнен к коммугат-ору, и первого пам ти, выход которого св зан с вторым входом компаратора, а также последовательно соединенных вто- рого ключа, первый вход которого св зан с вторым выходом коммутатора, а Второй вход - с компаратором, и второго блока , а блок определени координат выполнен в виде последова- тельно соединенных nepBcffo цифрового вычислител функции тангенса, вход которого подключен к второму блоку пам ти блока определени вектора скорости первого канала, первого усилител , первого блока вычитани и первого блока Делени , а также последовательн соединенных второго цифрового вычислител функции тангенса, вход которого подключен к второму бпоку пам ти оп- ределени вектора скорости второго кан ла, второго усилител , первого блока умнгокени , второй вход которого подключен к выходу первого цифрового вычислигел функции тангенса, второго блока вычитани и вторм о блока деле- ни , и, кроме того, второго блока умножени , входы которого подключены к первому усилителю и второму цифровому вычислителю функции тангенса, а выход - к второму входу второго бло ка вычитани , и третьего блока вычитани , входы которого подключены к обоим цифровым вычислител м функции тангенса, а выход - к вторым входам первио и второго блоков делени , причем второй вход первого блока вычитани подключен к второму усилителю. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл виброакустического контрол турбоагрегата; на фиг. 2 блок-схема блока определени вектора скорости; на фиг. 3 - .блок-схема блока определени координат. Устройство содержит две группы 1 и 2 вибродатчиков 3, устанавливаемых на корпусе турбоагрегата, анали-, заторы 4 и 5 энергетического частотного спектра,блоки 6и 7 и реализации быстрого преобразовани Фурье, блоки 8 и шределени векторов скоростей и блок 10 определени координат. Блок определени векторов скорости состоит (ф г. 2) из коммутатора 11, KOMnapaTojw 12, первого аналогового. ключа 13, второго аналогового ключа 14, первого блока пам ти 15, второго блока пам ти 16. Блок определени координат состоит (фиг. 3 ) из первого и второго Ш1фровых . вычислителей тангенса 17 и 18, первого и второго усилителей 19 и 20, первого и второго бпоков 21 к 22 умно жени , первого, второго и третьего блоков 23-25 вычитани , первого и второго блоков 26 и 27 делени . Предлагаемый способ ьиброакустического контрол заключаетс в TOivi, что измер ют вибрацнонный сигнал по меньшей мере в двух точках турбоагрегата. Дл каждой точки определ етс энергетический частотный спектр. Посредством быстрого преобразовани Фурье определ ют просгранственно-временной спектр вибрации дл выбранной частоты. По максимальной вешгчине пространствен-но-временного спектра дл камодой точки определ ют векторы распространени вибрационных вйт;н. каждый из которь.х указывает направлегоге на источник вибрации и скорость распространени вибрационной вол ы. По пересечению векторов (или их предложений .в пространстве) определ ют координаты источника вибраций выбранной частоты. Устройство работает следующим сира- зрм. Сигналы с вибродатчиков 3 каждой из групп 1 и 2 поступают соответственно на анализаторы 4 и 5 энергетического частотного спектра, которые вычисл ют оценки взаимных спектральных плотностей-Nл Sn.bs.(fi. . e,,Al; ,tn -f,M,/М i где ЛА - номера датчиков f - частота. Сигналы, определ5пощие значени взимных спектральных плотностей, поступают с выходов анализаторов 4 и 5 энергетического частотного спектра на входы блоков 6 и 7 реализации быстрого преобразовани Фурье, которые осуществл ют двумерное преобразование Фурье входных сигналов. Сигналы на выходе блоков 6 и 7 определ ют значени оценки пространственно-временного спектра Р ({ k ) и JP.(f,k) соответственно, I гДе k - волновое чиело. Сигналы с эыходов бпоков 6 и 7 поступают на со51О огвествующие входы блоков 8 и 9 определени векторов скоростей, D блоке определени вектора скорости определ ет с - вектор скорости распростран ющейс вибрационной всины (направление на ис«. тичник вибрации и величина скорости распространени всины). Вектор скорости определ етс путем нахождени наибольшего значени пространственно-временного спектра в пространстве волновых чисел k ( ky, ), Максимальному значению оценки Р ( f , ) и Р (f , k) соответствует значение хто(х I - rncjx) нового числа N ) котброму, в свою очередь, соответствует угси об между вектором скорости и осью kx Рл одной точки турбоагрегата и угол с/- между вектором скорости и осью К дл другой точки турбоагрегата. Коммутатор 11 первым своим выхоцом поочередно подключает выходы блока реализации быстрого преобразовани Фурье к первс му ъко1зу компаратора 1.2. vi при превы шении значени сигнала с очередного выхода блока реализации быстрого преобразрвани Фурье над значением в пам ти 15, выход которого подклю-чен ко Второму входу компаратора 12,5 сигнал с выхода компаратора 12 подает с на первый вход аналогового вдюча 13 и второй вход аналогового ключа 14„ Через аналоговый ключ 13 (второй вход выход ) в этом случае новое значение пространственно-временного спекгра з писываетс в блоке пам ти 1 5. а через ключ 14 (первый вход -.выход) на блок пам ти 16 CD второго выхода компара-тора поступает сигнал, определ ющий значение угла меж-ду направлением на очередное значение пространственнеевременного спектра и осью k ) В том случае, когда значение пространственцгз -временного спектра максимальн сигнал., пос1упающий на блок 16, определ ет значение угла распространени вибрационной всетны oC(d) по огношению к оси kxtl i ) На входы блока 1О определени коор дина т поступают сигналы с выхода б ока пам ти 16 блоков 8 и 9 определени векторов скорости, определ ющие углы об и оС распространени вибрационной ве ны определенной частоты по отношению к каждой точке турбоагрегата. По рассто нию меладу центрами групп датчи ков (точками турбоагрегата) и углам ра пространени вибрационной волны по от ношению к каждому центру в блоке 10 6 определ ютс координагы источников вибрации Первый и второй цифровые вычислители функции тангенса угла 17 и 18 вычисл ют соответственно тангенсы углов дС и с/.. Усилители 19 и 20 осуществл ют умножение значений тангенсов углов на соответствующие значени координат центров групп датчиков (точек турбоагрегата ) Хр и х , которые априорно известны . Значени сигналов с выходов усвдителей 19 и 20 соответственно равны н х i: t (:(-, Блок 23 осуществл ет вычитание значе1щ сигнала, поступающего с выхода усилител 20, из значени сигнала с выхода блока 19 ( XQ i об ), а блок 24 осущес№л ет вычитание значени сигнала с выхода вычислител 17 из значени сигнала с выхода вычиа/ител 18 ( -t об tp(). Блок 26 осуществл ет деление значени сигнала с выхода блока 23 на значение сигнала с выхода блока 24, и результат делени определ ет значение абциссы источника вибрации t&-oi- Блок 21 осуществл ет умножение значени сигнала с выхода, блока 17 на значение сишагеа с выхода усилител 20 ( X Q т ( i oCj I u блок 22 осущесг .ол ег умножение значени сигнала с выхода вычисли 18 на значение сигнала с выхода блока 10 ( XQ Блок 25 осуществл ет вычита иие значени сигнала с выхода йтока 21 из сигнала с выхода блока 23 (. fp-oi xi-tp oi 4g«C- &10К 27 осущсствл . ет деление значени сигнала с выхода блока 25 на значение сигнала с выхода (жока 24j и результат делени опредагх ег значение ординаты источника вибрации .--fc Таким образом, из)брегение позво ет определить координаты источников ибрации, ВТО, в свою очередь П1 вол - ет оценить спектральные характеристики ибрации (прсстранственно-временной спектр) дл каждого источника вибрации отдельно на выбранной частоте, что расир ет функциональ№1е возможности системы виброа1 устической диагностики турбоагрегата .The invention relates to the testing of turbine units and, in particular, to methods and devices for vibroacoustic diagnostics technical: on the state of turbine units. A known method of vibroacoustic control of a turbine unit by periodically measuring the vibration level at different points of the rotor and the body fl. The known method does not allow one to determine the vibration parameters of a single frequency for two or more sources, as well as the coordinates of the sources of vibration. Also known as vibroacoustic control of the turbine unit by measuring the vibration signals at at least two points of the turbine unit and determining the energy frequency spectrum of vibrations No. 1 of each point 23 However, This method does not allow us to determine the coordinates of the sources of vibrations & IEDs, which limits the functionality of the method. A Wia device of a vibroacoustic control of a turbine unit is known, containing sequentially switched on vibrator, a band-pass filter, a detector, and an L 31 indicator. The known device does not allow to determine the vibration parameters of one frequency separately for two or more sources, as well as the coordinates of the vibration source. It is also known a device and a vibration acoustic control of a turbine unit, containing channels for measuring vibration signals at least at dough points of a turbine unit, each of which includes a group of vibration sensors and is connected to the analyzer of the energy frequency spectrum f4 J However, the known device does not allow to determine the source coordinates vibration, which limits its functionality. The purpose of the invention is to expand the functionality of capabilities by determining the coordinates of the source of vibration. The goal is achieved by the method of vibroacoustic control of a turbine unit by measuring vibration signals at at least two points of the turbine unit and determining the energy frequency spectrum of vibrations and each point, after determining the energy frequency spectrum at each point, by means of a fast Fourier transform determine space-time spectrum of vibration, the maximum value of which determines the propagation vectors of vibration waves inati vibration source is determined by the intersection of the vectors. The goal is also achieved by the fact that a device for vibroacoustic control of a turbine unit, containing Channels for measuring vibration signals at Less than two points of a turbine unit, each of which includes a group of vibrodumps and is connected to an analyzer of the energy frequency spectrum, has fast conversion units installed in each channel Fourier and velocity vector determination units, as well as a coordinate determination unit, with a fast transform Fourier transducer connected to energy analyzers frequency spectrum. 3lO a blocks of speed vector vectors are made in the form of sequentially connected switches, the input of which is connected to the output of the fast Fourier transform implementation unit, the comparator of the first analog switch, the second input of which is connected to the switch, and the first memory whose output is associated with the second input of the comparator, as well as the second key connected in series, the first input of which is connected to the second output of the switch and the second input to the comparator, and the second block, and the unit for determining the coordinates is made The nepBcffo digital calculator of the tangent function is connected in series, the input of which is connected to the second memory block of the velocity vector of the first channel, the first amplifier, the first subtraction unit and the first division block, and the second connected digital calculator of the tangent function whose input is connected to the second memory side of determining the velocity vector of the second channel, the second amplifier, the first block of umngokeni, the second input of which is connected to the output of the first digital computer the tangent, the second subtraction unit and the second unit of the division unit, and, in addition, the second multiplication unit, whose inputs are connected to the first amplifier and the second digital calculator of the tangent function, and the output to the second input of the second subtraction unit, and the third unit subtracting, the inputs of which are connected to both digital calculators of the tangent function, and the output to the second inputs of the first and second dividing units, with the second input of the first subtracting unit being connected to the second amplifier. FIG. 1 shows a block diagram of a device for vibroacoustic control of a turbine unit; in fig. 2 is a block diagram of a velocity vector determination unit; in fig. 3 - block diagram of the coordinate determination unit. The device contains two groups 1 and 2 of vibration sensors 3 mounted on the housing of the turbine unit, analyzers, jams 4 and 5 of the energy frequency spectrum, blocks 6 and 7 and realizations of the fast Fourier transform, blocks 8 and clearing of the velocity vectors and block 10 for determining the coordinates. The unit for determining the velocity vectors consists of (f g 2) switch 11, KOMnapaTojw 12, the first analog. the key 13, the second analog key 14, the first memory block 15, the second memory block 16. The coordinate determination unit consists (Fig. 3) of the first and second G1. calculators of a tangent 17 and 18, first and second amplifiers 19 and 20, first and second blocks 21 to 22 smart, first, second and third subtraction blocks 23-25, first and second division blocks 26 and 27. The proposed method of acoustic control lies in the TOivi that the vibrating signal is measured at at least two points of the turbine unit. For each point, an energy frequency spectrum is determined. By a fast Fourier transform, a time-frequency vibration spectrum is determined for the selected frequency. Based on the maximum range of the time-space spectrum, for the code point, determine the propagation vectors of vibrational waves; n. each of which points to the direction of the vibration source and the speed of propagation of the vibration wave. The intersection of the vectors (or their sentences in space) determines the coordinates of the source of vibrations of the selected frequency. The device operates as follows sira-zrm. The signals from the vibration sensors 3 of each of groups 1 and 2 are received respectively by analyzers 4 and 5 of the energy frequency spectrum, which calculate the mutual spectral densities-Nl Sn.bs. (fi.. E ,, Al;, tn -f, M, / M i where LA - sensor numbers f - frequency Signals that determine the values of charge spectral densities come from the outputs of analyzers 4 and 5 of the energy frequency spectrum to the inputs of blocks 6 and 7 of the implementation of the fast Fourier transform, which carry out two-dimensional Fourier transformation of the input signals. Signals at the output block in 6 and 7. the values of the space-time spectrum P ({k) and JP. (f, k), respectively, are determined, I GDe k is the wave number. Signals from the outputs 6 and 7 go to the corresponding inputs of blocks 8 and 9 determining the velocity vectors, the D block determining the velocity vector determines c - the velocity vector of the propagating vibrational peak (direction to the set of vibration peak and the magnitude of the velocity of propagation of the pin). The velocity vector is determined by finding the largest value of the space-time spectrum in the wavenumber space k (ky,), The maximum value of the estimate P (f,) and P (f, k) corresponds to the value xto (x I - rncjx) of the new number N) COTBROM, in turn, corresponds to the angle between the velocity vector and the kx axis RL of one point of the turbine unit and the angle c / between the velocity vector and the K axis for the other point of the turbine unit. The switch 11, with its first output, alternately connects the outputs of the fast Fourier transform implementation unit to the first comparator 1.2. vi, when the value of the signal from the next output of the Fourier transform implementation block exceeds the value in memory 15, the output of which is connected to the Second input of the comparator 12.5, the signal from the output of the comparator 12 supplies the first input of the analogue terminal 13 and the second input of the analogue input key 14 "Through the analog key 13 (second input output) in this case, the new value of the space-time spekgra is recorded in memory block 1 5. and through key 14 (first input-output) on memory block 16 CD of the second comparative output the signal arrives the value of the angle between the direction of the next value of the space-time spectrum and the axis k) In the case when the value of the space-time spectrum is the maximum signal. It goes to block 16 and determines the value of the propagation angle of the vibrational axis C (d) along the axis kxtl i) The inputs of block 1O of the definition of coordinates receive signals from the output of the memory 16 of blocks 8 and 9 of the determination of the velocity vector, which determine the angles about and the propagation of the vibration voltage of a certain frequency with respect to each point ie the turbine unit. According to the distance of the meladic, the centers of the groups of sensors (points of the turbine unit) and the angles of propagation of the vibration wave relative to each center in block 10 6 determine the coordination of the sources of vibration. The first and second digital computers calculate the tangent of angle 17 and 18 respectively and c / .. Amplifiers 19 and 20 multiply the values of the tangents of the angles by the corresponding values of the coordinates of the centers of the sensor groups (turbine set points) Xp and x, which are known a priori. The values of the signals from the outputs of the spinners 19 and 20 are respectively equal to x x i: t (: (-, Block 23 subtracts the value of the signal from the output of amplifier 20 from the value of the signal from block 19 (XQ i about)), and block 24 Performs the subtraction of the value of the signal from the output of the calculator 17 from the signal from the output of subtraction / ITEL 18 (-t about tp (). Block 26 divides the value of the signal from the output of block 23 by the value of the signal from the output of block 24, and determines the abscissa value of the vibration source t &-oi; Block 21 multiplies the value signal from the output of block 17 to the value of the signal from the output of the amplifier 20 (XQ t (i oCj I u block 22) the multiplication of the signal from the output calculated 18 by the value of the signal from the output of block 10 (XQ Block 25 subtracts the value of the signal from the output of the Itok 21 from the signal from the output of the block 23 (. fp-oi xi-tp oi 4g "C- & 10K 27 does not divide the value of the signal from the output of block 25 by the value of the signal from the output (Jok 24j and the result of dividing Its value is the ordinate of the vibration source .-- fc Thus, from) the bregion makes it possible to determine the coordinates of the sources uu WTO, in turn P1 par - an estimate spectral characteristics Vibration (prsstranstvenno-time spectrum) for each vibration source separately on the selected frequency that is rasir funktsional№1e system capabilities vibroa1 usticheskoy diagnostic turbine.