SU1116317A1 - Устройство дл определени величины усили сжати - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ УСИЛИЯ СЖАТИЯ, содержащее управл емый по частоте генератор гармонического сигнала, подключенный к нему электроакустический излучатель , электроакустический приемник и подключенные к его выходу последовательно соединенные усилитель и схему измерени  с индикатором, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, схема измерени  вьтолнена в виде включенных между усипителем и индикатором последовательно х;оединеннъ1х блока измерени  частоты первого резонанса, преобразовател  частота - напр жение и блока вычитани  и подключенного к его второму входу источника опорного напр жени , а выход блока измерени  частоты подключен ко входу i управлени  развёрткой частоты генератора . (Л 9д 00

Description

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок измерени  частоты первого резонанса выполнен в виде последовательно соединенных детектора, фильтра, дифференциального звена, нуль-органа, триггера и подключенного управл ющим входом ключа, информационный вход которого подключен к входу детектора, а выход ключа  вл етс  выходом блока. .

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано , например, при контроле ослаб лени  сжати  шихтованных пакетов активной стали сердечника статора гидро- и турбогенераторов в процессе промьшшенной эксплуатации на электростанци х . Известно устройство дл  определени  величины усили  сжати , содержащее управл емый по частоте генератор гармонического сигнала, подключенньй к нему электроакустический излучатель , электроакустический приемник и подключенные к его выходу последовательно соединенные усилитель и схе му измерени  с индикатором Q. Однако известное устройство не позвол ет получить достаточно достоверную и точную величину усили  сжати  шихтованных пакетов из-за большо го затухани  звуковых волн при прохождении через границы сталь-лак слоев пакета, при этом схема не позвол ет достаточно точно фиксировать резонансную частоту. Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  усили  сжати  ишхтованных пакетов. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве дл  определени  величины усили  сжати ,.содержащем управл емый по частоте генератор гармонического сигнала, подключенный к нему электроакустический излучатель, электроакустический приемник и подключенные к его выходу последователь но соединенные усилитель и схему измерени  с индикатором, последн   выполнена в виде включенных между усилителем и индикатором последовательно соединенных блока измерени  частоты первого резонанса, преобразовател  частота - напр жение и блока вычитани  и подключенного к его второму входу источника опорного напр - жени , а выход блока измерени  частоты подключен к входу управлени  разверткой частоты генератора.. При этом блок измерени  частоты первого резонанса выполнен в виде последовательно соединенных детектора , фильтра, дифференцирующего звена , нуль-органа, триггера и подключенного управл ющим входом ключа, информационный вход которого подключен к входу детектора, а выход ключа  вл етс  выходом блока. На фиг. t представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема блока измерени  частоты первого резонанса; на фиг. 3 - зависимость частоты первого резонанса от усили  сжати  пакета шихтованной стали. Существует однозначна  св зь между значением усили  сжати  и частотой ff: первого продольного резонанса шихтованного пакета, усилие сжати  которого требуетс  определить. При сборке сердечника электрической машины пакеты шихтованного железа поджимаютс  под воздействием пресса до нормативного давлени  (дл  сердечника статора гидрогенератора нормативное давление равно 12,5 кг/см). При усилии сжати , равном нормативному , определ етс  частота первого продольного резонанса каждого Пакета сердечника в некоторых точках периметра его внешней окружности. При уменьшении усили сжати , происход щем по различным причинам, частота i его первого продольного резонанса уменьшаетс , а значению разности этой частоты с частотой f(, , измеренной при нормативном сжатии, соответствует определенному значению усили  сжати  пакета (фиг. 3). Устройство дл  определени  величины усили  сжати  содержит управл емый по частоте генератор 1 гармонического сигнала, выход которого подключен к входу излучающего электроакустического преобразовател  2, в качестве которого может быть применен, например, пьезоакселерометр . Преобразователь 2 закреплен на торце шихтованного пакета 3 сердечника . Приемный электроакустический преобразователь 4 установлен на том же пакете с противоположной стороны пакета (на фиг. 1 показано пунктиром ) или на том же торце, что и преобразователь 2. Выход приемного преобразовател  4 соединен с входом усилител  5, к выходу которого подключен вход блока 6 измерени  частоты первого резонатора. Этот блок может быть вьшолнен как показано на фиг. 2. Выход блока 6 соединен с входом управлени  { азверткой частоты генератора 1 и входом преобразовател  7 частота - напр жение. Выход последнего соединен с первым входом блока 8 вычитани , к второму входу которого подключен выход источника 9 опорного напр жени , пропорционального значению опорной частоты. Выход блока 8 подключен к входу индикатора 10, в качестве которого может служить вольт метр посто нного тока, шкала которого пррградуирована в значени х величины усили  сжати  в соответствии с графиком , представленным на фиг. 3.

Блок 6 измерени  частоты первого резонанса выполнен в виде последовательно соединенных детектора 11, фильтра 12, дифференцирующего звена t3 нуль-органа 14 и триггера 15. Выход триггера 15 соединен с управл ющим входом ключа 16, основной вход которого соединен с входом детектора 12, при этом они образуют вход блока 6 измерени  частоты первого резонанса. Выходом блока 6  вл етс  выход клю-ча 16.

Устройство работает следующим образом .

Генератор 1 электрического си1- нала генерирует гармонический сигнал начина  с некоторой частоты, заведомо меньшей частоты первого резонанса пакета, например 1 Гц, и осуществл ет плавную развертку частоты. Электрический сигнал с него излучающим электроакус1ическим преобразователем 2 преобразуетс  в акустический и излучаетс  в шихтоаанньй пакет 3 сердечника

Приемный электроакустический преобразователь 4 вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный, например , амплитуде, виброускорений возбужденного в пакете колебани  на текуще частоте.

Этот сигнал через усилитель 5 поступает на вход блока 6 измерени  частоты первого резонанса. Прин тый сигнал с усилител  5 детектируетс  детектором 11, после чего вьщел етс  его огибающа  фильтром 12. Сигнал с выхода фильтра 12 поступает на вхо дифференцирующего звена 13, и после операции дифференцировани  значение производной сравниваетс  в нуль-органе 14 с нулем, В момент, когда частота генератора 1 совпадает с частотой первого механического резонанса пакета 3, производна , определ ема  блоком 13, становитс  равной нулю, и с выхода нуль-органа 14 на вход триггера 15 поступает импульс. Тригг гер 15 перебрасываетс , открывает ключ 16, и гармонический сигнал на частоте первого резонанса поступает соответственно на входы управлени  генератором 1 и преобразовател  7 частоты в пропорциональное значение посто нного напр жени . Управление генератором 1 останавливает развертку его частоты на значении, пришедше с блока 6, т.е. генератор 1 начинает стационарно выдавать сигнал с частотой , равной частоте первого резонанс пакета 3. Преобразователь 7 преобразует значение частоты первого резонанса в пропорциональную ей величину посто нного напр жени , которое в свою очередь поступает на вход блока 8 вычитани  посто нного напр жени , куда все врем  подаетс  посто нное опорное напр жение U , пропорциональное значению f с источника 9 опорного напр жени . Посто нное напр жение , величина которого пропорциональна разности частот f, - f, с выхода блока 8 подаетс  на вход индикатора 10, шкала которого проградуирована в значени х величины усили  сжати  пакета в соответствии с графиком, приведенным на фиг. 3.

Использование предложенного устройства дл  определени  величины усили  сжати  шихтованных пакетов активной стали сердечников электрических машин обеспечивает по сравнению

с известными устройствами простоту и надежность измерений, а также высокую их точность. Данное техническое решение может быть использовано

1116317

при промышленной эксплуатации электрических машин дл  раннего вы влени  дефектов, св занных с уменьшением усили  сжати  сердечников.

(),ГЦ

100 600

5т

ш т т

100 о 1 7 8

Фт.г Фиг.З S W 11 12рЖ см

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ УСИЛИЯ СЖАТИЯ, содержащее управляемый по частоте генератор гармонического сигнала, подключенный к нему электроакустический излуча- тель, электроакустический приемник и подключенные к его выходу последовательно соединенные усилитель и схему измерения с индикатором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, схема измерения выполнена в виде включенных между усилителем и индикатором последовательно .соединенных блока измерения частоты первого резонанса, ' преобразователя частота - напряжение и блока вычитания и подключенного к его второму входу источника опорного напряжения, а выход блока измерения частоты подключен ко входу управления развёрткой частоты генератора.

111631

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что блок измерения частоты первого резонанса выполнен в виде последовательно соединенных детектора, фильтра, дифферен циального звена, нуль-органа, триггера и подключенного управляющим входом ключа, информационный вход которого подключен к входу детектора, а выход ключа является выходом блока. .