1one
Изобретение относитс к способу спектрального анализа периодических колебаний, в том числе вибраций, шума машийы, дл определени амплитуды и частоты каждой из составл ющих колебаний, вход щих в состав сложного сигнала, в функции частоты обортов машины и кратных ей целочисленно и дробно, рационально и иррационально частот.The invention relates to a method of spectral analysis of periodic oscillations, including vibrations, noise, to determine the amplitude and frequency of each of the oscillation components included in a complex signal, as a function of the speed of the machine and multiples of it integrally and fractionally, rationally and irrationally frequencies.
Известен способ спектрального анализа вибраций вращающихс мащин по частотам, кратным частоте оборотов, путем записи сигналов механических колебаний и посто нной хронирующей частоты в отдельные каналы магнитофона со скоростью вращени лентопрот жного механизма, синхроййзированной со скоростью вращени мащины, воспроизведени магнитной записи при посто нной скорости вращени лентопрот жного механизма, фильтрации сигналов колебаний при помощи частотных фильтров с фиксированными полосами пропускани и средними частотами, амплитудного детектировани отфильтрованного сигнала и записи его по одной координате регистратора амплитудно-частотной характеристики fl.The known method of spectral analysis of vibrations of rotating masks at frequencies multiple of speeds is recorded by recording mechanical vibration signals and a constant timing frequency in separate channels of a tape recorder with a speed of rotation of a tape recording mechanism synchronized with the speed of rotation of a mash, reproducing a magnetic recording at a constant speed of tape filtering of oscillation signals using frequency filters with fixed bandwidths and mid frequencies, to detect the filtered signal and record it along one coordinate of the amplitude-frequency characteristic recorder fl.
Однако при таком способе спектрального анализа из-за нежесткой св зи магнитной ленты с лентопрЬт Жным мёхаШзмом, из-за эластичности ленты, из-за неточной синхронизации скорости вращени лентопрот жного механизма cd скоростью исследуемой на вибрацию мащины, особенно на переходных режимах, и нестабильности скорости прот жки ленты при записи и при воспроизведении всегда наблюдаетс детонаци , т. е. паразйтеа а1ётб1Тна мб у31 11Й сигналов и изменение средней частоты сигналов после их воспроизведени .However, with this method of spectral analysis, due to the non-rigid connection of the magnetic tape with the tape, due to the elasticity of the tape, due to inaccurate synchronization of the rotational speed of the tape-drive mechanism, cd, the speed of the vibration tested, and instability During recording and playback, a detonation is always observed, i.e., parasites a150 mb y31 11Y signals and a change in the average frequency of the signals after they are played.
Поскольку в известном способу определение частоты оборотов мащины производитс путем записи посто нной хронирующей частоты во вспомогательный канал магнитофона с синхронизируемой с машиной скоростью лентопрот жного механизма , а затем воспроизведени при посто нной скорости лентопрот жного механизма, часQ тотного детектировани , обратно пропорционального преобразовани и аналогичной записи сигнала уже пропорционального частоте оборотов мащины, постольку указанна частотна погрещность войдет в конечный результат ажализа - амплитудно-частотную характеристику колебаний как по частоте оборотов, так и по частотам колебаний любой кратности. Погрешность приводит к смещенной относительно оси частот записи амплитуд колебаний. Целью изобретени вл етс повышение точности определени частоты оборотов машины и кратных ей частот колебаний. Указанна цель достигаетс тем, что записывают во вспомогательный канал магнитофона сигнал, кратный оборотам машины, а при воспроизведении этот сигнал и сигнал хронирующей частоты подают на измеритель отношени частот дл получени сигнала , пропорционального частоте оборотов в дол х хронирующей частоты, который записывают по другой координате регистратора . На фиг. 1 изображена структурна схема устройства дл записи колебаний; на фиг. 2 структурна схема устройства дл воспроизведени и анализа колебаний. Устройство дл записи колебаний содержит машину 1 с установленными на ней датчиком 2 колебаний, соединенным с первым каналом магнитофона 3, датчик 4 оборотов , соединенный с валом машины 1, выход которого св зан с блоком 5 синхронизации скорости вращени лентопрот жного механизма магнитофона 3, генератор 6 хронирующей частоты, подключенный ко второму каналу магнитофона 3, куда через модул тор 7 также подключен датчик 4 оборотов. Устройство воспроизведени и анализа колебаний содержит магнитофон 3, подсоединенный к сети 8 в позиции воспроизведени , набор частотных фильтров 9 с фиксированными полосами пропускани и средними частотами, вхрды которых соединены с первым каналом магнитофона 3, а выходы Y через амплитудный детектор 10 со входом двухкоординатного регистратора 11. Второй канал магнитофона 3 соединен через демодул тор 12 с первым входом измерител 13 отношени частот, а со вторым входом - непосредственно. Выход измерител 13 отношени частот подключен ко входу X двухкоординатиЬго регистратора 11. Устройство работает следующим образом. Дл проведени спектрального анализа колебаний машины 1 по частотам, кратным частоте оборотов, производ т запись колебаний от датчика 2, установленного на мащиме 1. Запись сигнала посто нной хронирующей частоты производ т от генератора 6 во вспомогательный канал магнитофона 3, туда же записывают через модул тор 7 сигналы датчика 4 оборотов мащины. Лентопрот жный механизм магнитофона 3 привод т во вращение со скоростью, синхронной со скоростью машины I, через блок 5 синхронизации от датчика 4 оборотов. При этом магнитна лента движетс с переменной скоростью, пропорциональной частоте оборотов машины и соответственно колебани м, кратным оборотным и св занным с вращением машины. Процесс записи троизвод т, начина с минимально возможных частот оборотов машины и постепенно увеличива частоту оборотов до максимального значени . После записи на магнитной ленте сигналы колебаний, кратные частоте оборотов мащины, будут записаны посто нными длинами волн намагниченности, сигнал посто нной хронирующей частоты записываетс с переменной длиной волны, обратно пропорциональной частоте оборотов мащины 1, поскольку лентопрот жный механизм синхронизировалс блоком 5 синхронизации, сигнал датчика 4 частоты оборотов записываетс с посто нной длиной волны в модулированном виде. Воспроизведение магнитной записи осуществл ют на том же магнитофоне 3 при посто нной скорости вращени лентопрот жного механизма. При этом сигналы колебаний машины воспроизвод тс с посто нными частотами, сигнал хронирующей частоты воспроизводитс с переменной частотой, обратно пропорциональной частоте оборотов мащины 1, а сигнал датчика оборотов воспроизводитс также с посто нной частотой. Сигналы колебаний направл ют дл анализа по частотам, кратным оборотной, в один из частотных фильтров 9 с фиксированной средней частотой и полосой пропускани , откуда отфильтрованный сигнал по набранной кратной частоте детектируетс в амплитудном детекторе 10, а далее регистрируетс в регистраторе 11 амплитудночастотных характеристик величиной, пропропорциональной амплитудному значению сигнала колебаний машины, избранной кратности . ,. Одновременно сигнал датчика оборотов машины после демодул ции в демодул торе 12 и сигнал хронирующей частоты из магнитофона 3 подаютс на входы измерител 13 отиошени частот, в котором отрабатываетс сигнал, пропорциональный отношению частоты сигнала датчика оборотов к хронирующей частоте. Это отношение не зависит от скорости магнитной ленты, так как переменна скорость ленты одинаково измен ет временный масштаб при возспроизведении как сигналов датчика оборотов, так и сигнал хронирующей частоты. По этой же причине полностью устран ютс частотные погрешности, св занные с ошибками слежени магнитной лентой за скоростью вращени машины 1, неточностью и нестабильностью скорости прот жки при воспроизведении .Since, in the known method, determining the frequency of the turn of the masch is made by recording a constant timing frequency into the auxiliary channel of the tape recorder with the speed of the tape-conducting mechanism synchronized with the machine, and then reproducing at a constant speed of the tape-driving mechanism, inversely proportional conversion, and similarly recording the signal already proportional to the frequency of the turn of the maschina, so far the indicated frequency error will be included in the final result of the azhaliz The amplitude-frequency characteristic of the oscillations both in terms of the frequency of revolutions and the frequencies of oscillations of any multiplicity. The error leads to a recording of the amplitude of oscillations shifted relative to the frequency axis. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the frequency of revolutions of the machine and its multiple oscillation frequencies. This goal is achieved by recording to the auxiliary channel of the tape recorder a signal that is a multiple of the machine’s revolutions, and during playback, this signal and the timing signal are fed to a frequency ratio meter to obtain a signal proportional to the rotation frequency in clock frequency, which is recorded at another recorder coordinate . FIG. 1 shows a block diagram of a device for recording vibrations; in fig. 2 is a block diagram of a device for reproducing and analyzing vibrations. The device for recording oscillations comprises a machine 1 with an oscillation sensor 2 connected to it, connected to the first channel of the tape recorder 3, a 4-turn sensor connected to the shaft of the machine 1, the output of which is connected to the unit 5 of the synchronization speed of the tape-recording mechanism of the tape recorder 3, generator 6 a clock frequency connected to the second channel of the tape recorder 3, where the 4 turn sensor is also connected via the modulator 7. The playback and vibration analysis device contains a tape recorder 3 connected to the network 8 in the playback position, a set of frequency filters 9 with fixed bandwidths and mid frequencies, which are connected to the first channel of the tape recorder 3, and the outputs Y through the amplitude detector 10 with the input of the two-coordinate recorder 11 The second channel of the tape recorder 3 is connected via demodulator 12 to the first input of the meter 13 frequency ratio, and to the second input directly. The output of the frequency ratio meter 13 is connected to the input X of the two-coordinate recorder 11. The device operates as follows. In order to carry out a spectral analysis of the oscillations of machine 1, at frequencies that are multiples of the frequency of revolutions, oscillations are recorded from sensor 2 installed in mode 1. Recording a signal of a constant clock frequency is produced from generator 6 into the auxiliary channel of the tape recorder 3 and recorded there via the modulator 7 sensor signals 4 revolutions maschiny. The tape drive mechanism of the tape recorder 3 is driven into rotation at a speed synchronous with the speed of the machine I, through the synchronization unit 5 from the 4 turn sensor. In this case, the magnetic tape moves at a variable speed proportional to the frequency of the revolutions of the machine and, accordingly, to oscillations that are multiple reversible and associated with the rotation of the machine. The recording process is triple, starting at the lowest possible speed of the machine and gradually increasing the speed to the maximum value. After recording on the tape, oscillation signals that are multiples of the frequency of the rotation of the mash will be recorded at constant wavelengths of magnetization, the signal of a constant timing frequency is recorded with a variable wavelength inversely proportional to the frequency of the revolutions of the mask 1, since the tape mechanism is synchronized by the synchronization unit 5, the sensor signal 4 revolutions are recorded at a constant wavelength in modulated form. The magnetic recording is played on the same tape recorder 3 at a constant speed of rotation of the tape mechanism. In this case, the oscillation signals of the machine are reproduced at constant frequencies, the signal of the clock frequency is reproduced at a variable frequency inversely proportional to the frequency of revolutions of the pattern 1, and the signal of the rev sensor is also reproduced at a constant frequency. The oscillation signals are sent for analysis at frequencies that are multiples of the reverse, into one of the frequency filters 9 with a fixed average frequency and bandwidth, where the filtered signal at the dialed frequency is detected in the amplitude detector 10, and then recorded in the recorder 11 amplitude-frequency characteristics by the value proportional to the amplitude value of the oscillation signal of the machine, the selected multiplicity. , At the same time, the rotational speed sensor signal after demodulation in demodulator 12 and the timing signal from the tape recorder 3 are fed to the inputs of the frequency meter 13, in which a signal proportional to the ratio of the rotational speed signal frequency to the timing frequency is processed. This ratio does not depend on the speed of the magnetic tape, since the variable speed of the tape equally alters the time scale when reproducing both the speed sensor signals and the timing signal. For the same reason, frequency errors associated with tracking errors of the machine 1 with a magnetic tape, inaccuracy and instability of the drawing speed during playback are completely eliminated.