SU1642227A1

SU1642227A1 - Device and method for measuring vibrations of machine- and construction members

Info

Publication number: SU1642227A1
Application number: SU884493080A
Authority: SU
Inventors: Владимир Мордохеевич Рабинович
Priority date: 1988-08-10
Filing date: 1988-08-10
Publication date: 1991-04-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Цель изобретени - повышение точности определени разности фаз за счет исключени требований к идентичности фазовых характеристик виброизмерительной аппаратуры, а также расширение функциональных возможностей путем обес/// А печени измерени нар ду с абсолютной и относительной вибрации. Согласно способу измер ютс амплитуды гармонических составл ющих абсолютной вибрации выбранной частоты в опорной (ЗА) и сравниваемой (ав) точках объекта, а также амплитуда гармонической составл ющей относительной вибрации той же частоты сравниваемой точки относительно опорной (ЗАВ), а вычисл етс разность фаз гармонических сигналов абсолютной вибрации в опорной и сравниваемой точках объекта исход из соотношени arccos (ад)2 + (ав)2 - (адв)2 / 2 ад ав. Устройство содержит два датчика 2 и 3 абсолютной вибрации, устанавливаемые в опорной А и сравниваемой В точках объекта 1, усилитель 5, полосовой фил%ьтр 6, измеритель 7 амплитуд и переключатель 4, включенный между датчиками и усилителем и обеспечивающий поочередное подключение к входу усилител каждого из датчиков, а также встречное соединение этих датчиков и подключение к входу усилител сигнала их векторной разности. 2 с.п.ф-лы, 3 ил. СО С о 4 Ю Ю ГО VI This invention relates to a measurement technique. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the phase difference by eliminating the requirements for the identity of the phase characteristics of vibration measuring equipment, as well as expanding the functionality by measuring the liver and the liver along with absolute and relative vibration. According to the method, the amplitudes of the harmonic components of the absolute vibration of the selected frequency are measured at the reference (GAZ) and compared (av) points of the object, as well as the amplitude of the harmonic component of the relative vibration of the same frequency of the compared point relative to the reference frequency (GEL), and the harmonic phase difference is calculated signals of absolute vibration in the reference and compared points of the object, based on the ratio of arccos (hell) 2 + (av) 2 - (adv) 2/2 hell av. The device contains two sensors 2 and 3 absolute vibration, installed in the reference A and compared At points of object 1, amplifier 5, bandwidth filter 6, meter 7 amplitudes and switch 4 connected between sensors and amplifier and providing alternate connection to the input of each amplifier from the sensors, as well as the counter connection of these sensors and the connection to the input of the signal amplifier of their vector difference. 2 sp.f-ly, 3 Il. SO S about 4 Yu Yu GO VI

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано, в частности, в различных отрасл х машиностроени при виброиспытани х элементов машин и конструкций.The invention relates to a measurement technique and can be used, in particular, in various fields of mechanical engineering during vibration tests of machine elements and structures.

Целью изобретени вл етс повышение точности определени разности фаз за счет исключени требований к идентичности фазовых характеристик виброизмерительной аппаратуры, а также расширение функциональных возможностей путем обеспечени измерени нар ду с абсолютной и относительной вибрации.The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the phase difference by eliminating the requirements for the identity of the phase characteristics of the vibration measuring equipment, as well as expanding the functionality by providing measurement along with absolute and relative vibration.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства , дл осуществлени способа; на фиг. 2 - принципиальна схема соединений датчиков абсолютной вибрации и переключател ; на фиг. 3 - треугольник амплитуд .FIG. 1 shows a block diagram of an apparatus for carrying out the method; in fig. 2 is a schematic diagram of the connections of the absolute vibration sensors and the switch; in fig. 3 - triangle amplitudes.

Устройство содержит два датчика 2 и 3 абсолютной вибрации, устанавливаемые на поверхности исследуемого объекта 1, последовательно соединенные переключатель 4 режимов измерени , два входа которого соединены с входами первого и второго вибродатчиков, усилитель 5, полосовой фольтр б, измеритель 7 амплитуд.The device contains two sensors 2 and 3 of absolute vibration, installed on the surface of the object under study 1, connected in series with the switch 4 measurement modes, two inputs of which are connected to the inputs of the first and second vibration sensors, amplifier 5, bandpass b, meter 7 amplitudes.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Пусть требуетс определить разность фаз определенной гармонической составл ющей полигармонической вибрации опорной А и выбранной В точек исследуемого объекта 2 (фиг. 1). Тогда в измерительных точках А и В на поверхности объекта устанавливаютс соответственно датчики 2 и 3 абсолютной вибрации. Сигналы с вибродатчиков поочередно подаютс на вход усилител 5 с помощью переключател 4 режимов измерени (фиг. 2). В положении А переключател 4 на вход усилител 5 поступает сигнал, пропорциональный абсолютной вибрации исследуемого объекта 1, измеренной вточкеА, в положении В переключател 4 - в точке В. В положении АВ переключател 4 вибродатчики 2 и 3 соедин ютс между собой встречно, например конец катушки КЗ - начало катушки Н2, как показано на фиг.2. В этом положении переключател на вход усилител 5 подаетс векторна разность сигналов вибродатчиков 2 и 3, т.е. сигнал, пропорциональный вибрации точки В относительно точки А. Если используемые вибродатчики 2 и 3 имеют разные чувствительности и фазовые характеристики, то дл коррекции параметров в описанное устройство ввод тс параллельные и/или последовательные RC- цепочки. Каждый из трех полученных полигармонических сигналов после усилени Let it be required to determine the phase difference of a certain harmonic component of the polyharmonic vibration of the reference A and the selected B points of the object under study 2 (Fig. 1). Then, in the measuring points A and B, absolute vibration sensors 2 and 3 are installed on the object surface, respectively. The signals from the vibration sensors are alternately fed to the input of the amplifier 5 using the switch 4 measurement modes (Fig. 2). In position A of switch 4, the input of amplifier 5 receives a signal proportional to the absolute vibration of the object under study 1, measured at point A. In position B of switch 4, at point B. In position AB of switch 4, vibration sensors 2 and 3 are connected to each other, for example, the end of coil KZ - the beginning of the coil H2, as shown in figure 2. In this position, the switch at the input of the amplifier 5 is fed the vector difference of the signals of the vibration sensors 2 and 3, i.e. A signal proportional to the vibration of point B relative to point A. If the used vibration sensors 2 and 3 have different sensitivities and phase characteristics, then parallel and / or consecutive RC chains are introduced into the described device to correct the parameters. Each of the three received polyharmonic signals after amplification

поочередно фильтруетс в требуемой полосе частот полосовым фильтром 6 и затем подаетс на вход измерител 7 амплитуд колебаний. В результате определ ютс is alternately filtered in the required frequency band by a bandpass filter 6 and then fed to the input of the meter 7 amplitude oscillations. As a result,

амплитуды ад, ав и эдв трех гармонических сигналов выбранной частоты соответственно и сравниваемой точках объекта 1. а также относительной вибрации сравниваемой точки относительно опорной. Использу найденные значени ад, ав и адв на основании теоремы косинусов из треугольника амплитуд (фиг, 3) определ тс разность фаз тр гармонических колебаний абсолютной вибрации в опорной и сравниваемойamplitudes hell, av and edv three harmonic signals of the selected frequency, respectively, and the compared points of the object 1. as well as the relative vibration of the compared point relative to the reference. Using the values of hell, av, and adv, based on the cosine triangle of amplitudes theorem (fig. 3), the phase difference φ of harmonic absolute vibration in the reference and compared

точках исследуемого объекта 1.points of the object under study 1.

V arccos(aA)2 + (ав)2 - (адв) 2ад ав .V arccos (aA) 2 + (ab) 2 - (adv) 2ad av.

Claims

1. A method for measuring the vibration of machine elements and structures, which consists in measuring the absolute vibration at the reference and compared points of an object,

the vibration signals are used to extract the harmonic signals of one frequency and determine their amplitudes and phase difference, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining the phase difference, the vibration signal of the compared point relative to the reference signal is measured, the harmonic signal from the relative vibration signal is extracted same frequencies as absolute harmonic signals

vibrations at the reference and compared points, measure the amplitude of the harmonic signal of the relative vibration, and the ip phase difference of the harmonic signals of the absolute vibration at the reference and compared points

the object is determined by the formula

w-w

Y2 ad av

where ad and av are amplitudes of the harmonic signal of the absolute vibration of the selected frequency at the reference and compared points, respectively;

AEDA is the amplitude of the harmonic signal of the relative vibration of the selected frequency of the compared point relative to the reference.

2. A device for measuring the vibration of elements of machines and structures, containing two sensors of absolute vibration, installed respectively at the reference and compared points of an object, sequentially connected a reinforcement unit, a filtration unit and a measuring and register unit

of characterized in that, in order to expand the functionality by providing measurement along with absolute relative vibration, it is equipped with a measurement mode switch, two inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the absolute vibration sensors, and the output to the input of the gain unit, the amplification and filtering units are single-channel, and the measuring and recording unit is designed as an amplitude meter.

1 G

Kusilitelu fts2.2

Fig.z