SU1714382A1

SU1714382A1 - Измеритель крутильных колебаний

Info

Publication number: SU1714382A1
Application number: SU904783355A
Authority: SU
Inventors: Валерий Григорьевич Кондратенко; Павел Тихонович Бондаренко
Original assignee: Харьковское Конструкторское Бюро По Двигателестроению Производственного Объединения "Завод Им.Малышева"
Priority date: 1990-01-16
Filing date: 1990-01-16
Publication date: 1992-02-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в2машиностроении при исследовании валов механизмов и машин. Цель изобретени - расширение динамического диапазона за счет управлени верхней частотой среза полосового фильтра сигналом, пропорциональным посто нной (медленно мен ющейс ) составл ющей частоты вращени . Сигнал с выхода преобразовател 1 несущей частоты через усилители-формирователи 2 и 6 поступают на входы первого и второго формирователей 3 и 7 импульсов посто нной площади, а затем на входы полосового фильтра 4 и фильтра 8 нижних частот. С выхода последнего сигнал через согласующий усилитель 9 поступает на управл ющий вход полосового фильтра 4, измен й его полосу пропускани" в зависимости от частоты вращени . 1 ил.(Л

Description

СО 00

ю

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении и в других отрасл х при исследовании валов.

Известно устройство дл измерени неравномерности вращени вала, содержащее оптический преобразователь частоты вращени , усилитель-формирователь и дискриминатор , выдел ющий сигнал, пропорциональный неравномерности вращени вала.

Известно устройство дл измерени крутильных колебаний тела вращени , содержащее триггер, счетчик, операционный блок, генератор импульсов вращени с зубчатым колесом и магнитными датчиками, установленными по дуге окружности.

Недостатками известных устройств вл ютс сложность установки преобразователей несущей частоты на исследуемый объект и ограниченный динамический диапазон измерени по частоте вращени ,

Наиболее близким к предлагаемому вл етс измеритель крутильных колебаний, содержащий преобразователь несущей частоты вращени , усилитель-формирователь импульсов посто нной площади, полосовой фильтр и интегратор, позвол ющий .получить сигнал, пропорциональный изменению частоты вращени и угла поворота.

Недостатком известного измерител вл етс ограниченный динамический диапазон измерени крутильных колебаний по несущей частоте вращени , обусловленный фиксированным значением верхней частоты среза полосового фильтра.

Цель изобретени - расширение динамического диапазона.

Указанна цель достигаетс тем, что в схему дополнительно введены последовательно соединенные второй усилитель-формирователь , второй формирователь импульсов Г1ОСТОЯННОЙ пло.щади, фильтр нижних частот и согласующий усилитель, причем вход второго усилител -формировател подключен к выходу преобразовател несущей частоты, а выход согласующего усилител - к управл ющему входу полосового фильтра, который выполнен с перестраиваемой верхней частотой среза.

На чертеже изображена структурна схема измерител крутильных колебаний.

Измеритель, состоит из двух цепей последовательно соединенных элементов.

Перва измерительна цепь содержит преобразователь 1 несущей частрты, первый усилитель-формирователь 2, первый формирователь 3 импульсов посто нной площади, полосовой фильтр 4 с перестраиваемой верхней частотой среза и интегратор 5.

Втора цепь управлени содержит второй усилитель-формирователь 6, вход которого подключен к выходу преобразовател 1 несущей частоты, второй формирователь 7 импульсов посто нной площади, фильтр-8 нижних частот, согласующий усилитель 9, выход которого подключен куправл ющему входу полосового фильтра 4 с перестраиваемой верхней частотой среза. С выхода 10 выдел етс сигнал, пропорциональный изменению частоты вращени , а с выхода 11сигнал , пропорциональный изменению угла поворота вала.

Измеритель работает следующим образом .

При вращении исследуемого вала с выхода преобразовател 1 несущей частоты, в качестве которого используютс , например магнитоэлектрические, индуктивные преобразователи , импульсы с частотой, пропорциональной частоте вращени вала, поступают через первый и второй усилители-формирователи 2 и 6 соответственно на входы первого и второго формирователей 3 и 7 импульсов посто нной площади, выполненные , например, по схеме одновибраторов .

Формирователи 3 и 7 импульсов посто нной площади на каждый импульс несущей частоты формируют импульс посто нной амплитуды (высоты) и длительности (ширины ),т.е. посто нной площади. Длительность импульса посто нной площади выбираетс меньше периода максимальной несущей частоты вращени вала. С изменением частоты вращени измен етс частота (период) следовани импульйов посто нной площади , содержаща информацию изменени частоты вращени (крутильных колебаний) вала.

Полосовой фильтр 4 с перестраиваемой верхней частотой среза подавл ет несущую частоту, посто нную (медленно мен ющуюс ) составл ющую частоты вращени и выдел ет сигнал на выходе 10, пропорциональный изменению частоты вращени , вход щий в полосу пропускани полосового фильтра.

Верхн и нижн частоты среза полосового фильтра 4 выбираютс в зависимости от величины и числа гармонических соЬтавл ющих спектра крутильных колебаний , подлежащих исследованию. Дл двигателей внутреннего сгорани число исследуемых гармоник крутильных колебаний определ етс обычнр числом цилиндров двигател . При фиксированной верхней стоте среза полосового фильтра сужаетс

динамический диапазон измерени по несущей частоте вращени вала. Это обуславливаетс тем, что при измерении крутильных колебаний часто используютс преобразователи несущей частоты со штатными или измерительными колесами, имеющими ограниченное число чувствительных элементов , которые определ ют величину несущей частоты. Поэтому динамический диапазон измерени ограничен, с одной стороны, минимальной частотой вращени , при которой несуща частота попадает в полосу пропускани фильтра, с другой стороны, максимальной частотой вращени , при которой измер емые гармонические составл ющие крутильных колебаний выход т с полосы пропускани фильтра, начина с высших гармоник.

Дл увеличени динамического диапазона измерений крутильных колебаний полосовой фильтр 4 выполнен с перестраиваемой верхней частотой среза, управление которой осуществл етс по цепи управлени , содержащей второй усилитель-формирователь 6, второй формирователь 7 импульсов посто нной площади, фильтр 8 нижних частот и согласующий усилитель 9.

Фильтр 8 нижних частот подавл ет не/сущую частоту, гармонические составл ющие крутильных колебаний и npOinyci aeT сигнал, пропорциональный посто нной (медленно мен ющейс ) coctaвл ющeй частоты вращени .

Верхн частота среза -фильтра 8 нижних частот обычно определ етс переходными режимами (разгоном, замедлением) исследуемого вала.

С выхода фильтра 8 нижних частот сигнал через согласующий усилитель 9, который выполн ет роль буферного и масштабного звена, поступает на управл ющий вход полосового фильтра 4, верхн частота среза которого отслеживаетс в соответствии с изменением посто нной составл ющей частоты вращени .

Таким образом, при управлении верхней частотой среза полосового фильтра 4 увеличиваетс динамический диапазон, так как во всем диапазоне частот вращени вала все выбранные гармонические составл ющие крутильных колебаний вход т в полосу пропускани фильтра 4.

Положительный эффект достигаетс за счет уменьшени числа каналов измерени и увеличени информативности в широком диапазоне частот вращени валов.

Claims

Формула изобретени

Измеритель крутильных колебаний, содержащий последовательно соединенные преобразователь несущей частоты, первый усилитель-формировательн первый формирователь импульсов посто нной площади, полос.овой фильтр и интегратор, отличающийс тем, что, с целью расширени динамического диапазона, он снабжен последовательно соединёнными вторым усилителем-формирователем , вход которого соединен с выходом преобразовател несущей частоты, вторым формирователем импульсов посто нной площади, фильтром нижних частот и согласующим усилителем, выход которого соединен с управл ющим входом полосового фильтра, который выполнен с перестраиваемой верхней частотой среза.