SU1350506A1 - Устройство экспресс-диагностики виброперемещений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  повьпиение точности измерений за счет фиксировани  максимального переменного напр жени  на выходе фотоприемника относительно уровн  полного сигнала и исключени  вли ни  отражающих свойств поверхности на результат измерени . Устройство экспресс-диагностики виброперемещений содержит разветвленный световод 1 с оптической насадкой, при приближении торца которого к поверхности объекта измерени  на выходе фотоприемника 3 по вл етс  сигнал, пропорциональный сумме двух напр жений: посто нного, пропорционального рассто нию до объекта , и переменного, пропорционального мгновенному значению виброперемещений . Максимальна  амплитуда переменной составл ющей, выделенна  на первом пиковом детекторе 5, подаетс  на первый вход аналого-цифрового преобразовател  6. Максимальное значение суммарного сигнала, выделенное на втором пиковом детекторе 8, подаетс  на второй вход аналого-цифрового преобразовател  6, на выходе которого сигнал по витс  в момент достижени  устройством оптимального рабочего рассто ни  до поверхности объекта. Отношение максимальной амплитуды переменной составл ющей к максимальному значению суммарного сигнала фиксируетс  регистратором 7 и не зависит от отражающих свойств поверхности . 3 ил. ё СО ел о сд а

Description

QJuz.l

1 ,

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл - бесконтактного измерени  механических колебаний объектов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений за счет фисировани  максимального переменного напр жени  на выходе фотоприемника относительно уровн  полного сигнала и исключени  вли ни  отражающих свойств поверхности на результат измерени .

На фиг. 1 представлена блок-схем устройства; на фиг. 2 - функци  преобразовани  в виде зависимости посто нной составл ющей выходного сигнала от рассто ни  до поверхности объекта-, на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство экспресс-диагностики виброперемещений содержит разветвле ньй световод 1 с оптической насад

кой, источник 2 света, последовательно соединенные фотоприемник 3, оптически св занный через световод 1 с источником 2 света, фильтр 4 верхних частот, -первый пиковый детектор 5, аналого-цифровой преобразователь 6 и регистратор 7, последовательно соединенные второй пиковый детектор 8, делитель 9 напр жени  и компара- fop 10, второй вход которого .подключен к выходу фотоприемника 3 и входу второго пикового детектора 8, выход св зан с третьим входом аналого-цифрового преобразовател  6, второй вход которого св зан с выходом второго пикового детектора 8.

- Устройство работает следующим образом .

Измерение виброперемещений осуществл етс  фиксированием амплитуды переменной составл ющей сигнала фотоприемника 3 на рабочем рассто нии хо до поверхности объекта, соответствующем квазилинейному участку и максимальной крутизне функции преобразовани  датчика (фиг. 2).При приближении общего торца раз . ветвленного световода 1 к поверхност объекта измерени  на выходе фотоприе- ника 3, по вл етс  сигнал, пропорциональный сумме двух напр жений: посто нного , пропорционального рассто - 55 ветствующей рабочему участку функции

нию до объекта, и переменного., пропорционального мгновенному значению в иброперемещений. Причем величина переменной составл ющей и суммарного

преобразовани , имеющему максимальный коэффициент преобразовани , второй пиковый детектор 8 дает на выходе максимальное напр жение (фиг.3,а),

сигнала определ етс  отражающими свойствами поверхности и функцией преобразовани . С помощью фильтра 4 верхних частот выдел етс  переменна  составл юща  и подаетс  на вход первого пикового детектора 5, который фиксирует максимальную амплитуду пе-- ременной составл ющей, а далее пода

етс  на первый вход аналого-цифрового преобразовател  6. Суммарный сигнал с фотоприемника 3 подаетс  на вход второго пикового детектора 8, которьш фиксирует максимальное напр жение суммарного сигнала, и далее подаетс  на второй вход опорного напр жени  аналого-цифрового преобразовател  6. Кроме того, с выхода второго пикового детектора 8 сигнал поступает на делитель 9 напр жени , коэффициент делени  которого выбираетс  равным отношению U an/Uorp величины напр жени  Li,,, соответствующей максимальному уровню полного сигнала фотоприемника 3,и величины

напр жени  U

агр

соответствующей ниж0

5

0

0

ней границе диапазона измер емых амплитуд виброперемещений,, который определ етс  нелинейностью функции преобразовани  (фиг. 2).

Уровень напр жени  на выходе делител  9 определ ет момент запуска аналого-цифрового преобразовател  6 на участке функции преобразовани , соответствующем, максимальному коэффициенту преобразовани . Напр жение с делител  9 поступает на вход компаратора 10, на второй вход которого подаетс  суммарный сигнал с фотоприемника 3, При превышении напр жени  на выходе делител  9 уровн  суммарного сигнала, компаратор 10 дает разрешающий уровень ка третий вход запуска аналого-цифрового преобразо- 5 вател  6, к этому моменту на выходе первого пикового детектора 5 будет уровень, соответствующий амплитуде переменной составл ющей в рабочей зоне.

При движении торца световода 1 к поверхности объекта первый пиковый детектор 5 дает на выходе максимальное значение амплитуды U переменной составл ющей (фиг. 3,6), соответствующей рабочему участку функции

преобразовани , имеющему максимальный коэффициент преобразовани , второй пиковый детектор 8 дает на выходе максимальное напр жение (фиг.3,а),,

соответствующее максимуму функции

преобразовани  U

макс

Так как значение

подаетс  на тот вход аналого- цифрового преобразовател  6, куда в обычных случа х подводитс  опорное напр жение, то при аналого-цифровом преобразовании код на выходе пропорционален отношению амплитуды переменной составл ющей и значени  . После прохождени  точки х, уровень сигнала с фотоприемника 3 меньше напр жени  на выходе делител  9(фиг.За), на выходе компаратора 10 по витс  разрешающий уровень запуска аналого- цифрового преобразовател  6 и напр жение „/ акс будет зафиксировано регистратором 7, Так как U и U л,акс пропорциональны коэффициенту отражени  поверхности объекта, то в результате делени  будет скомпенсирована зависимость выходного сигнала от отражающих свойств поверхности объекта . В силу того, что величина коэффициента преобразовани  k в точке

XD и ,

однозначно св заны между собой и этом соотношение определено по градуировочной характеристике (и n-kp, п - некоторое положитель0

5

0

5

ное число, посто нное дл  конкретного датчика), то число, зафиксированное регистратором U /n-ko, соответствует амплитуде виброперемещений учетом известного числа п.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство экспресс-диагностики виброперемещений, содержащее оптически св занные источник света, разветвленный световод с оптической насадкой и фотоприемникJ о т л и ч а ю- щ е е с   . тем, что, с целью повышени  точности измерений, оно снабжено последовательно соединенными фильтром верхних частот, первым пиковым детектором , аналого-цифровым преобразователем и регистратором, последовательно соединенными вторым пиковым детектором , делителем напр жени  и компаратором , второй вход которого подключен к выходу фотоприемника, входу фильтра верхних частот и входу второго пикового детектора, выход св зан с третьим входом аналого-цифрового преобразовател , второй вход которого подключен к выходу второго пикового детектора.

   и.

   макс

   XQ }(макс

   (р1/г.2 .

   UufJXf.

   XaФиг .З

   Редактор С.Патрушева

   Соста-витель .С.Конюхов

   Техред Л.Олийнык Корректор М.Пожо

   Заказ 5251/40. Тираж 500 Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и о ткрытий . 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб.,. д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4