SU765665A1 - Измерительный детектор амплитуд колебательных скоростей рабочих лопаток турбомашины - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ДЕТЕКТОР АМПЛИТУД КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СКОРОСТЕЙ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ТУРБОМАШИНЫ

Изобретение относитс  к вибрсиэмерительной технике, в частности к измерени м колебательных скоростей лопаток рабочих колес турбомашин. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  измерительный детектор амплитуд коле бательных скоростей рабочих лопаток турбомашины, содержащий устанавливаемые на неподвижных част х Турбомашины два импульсных датчика, цепь формировани  сигнала, подключенную к выходу первого импульсного датчика, состо щую из последовательно соединенных формировател  сигналов, умножител  частоты следовани  сигнгшов, двухвходовой схемы И, двухвходового счетчика импульсов, двухвходовой схе мы сравнени  и двухвходового триггера , задатчик числа импульсов, под-. ключенный ко второму входу схемы сравнени , вторую цепь формировани  сигнала, подключенную к выходу второго импульсного датчика, состо щую из последовательно соединенных форми ровател  сигналов, двухвходового три гера, подключенного ко второму входу схемы И, второй вход триггера подключен ко входу умножител  частоты .следовани  сигналов, элемент задержки , включенный между выходом второй схемы формировани  сигналов и вторым входом счетчика импульсов, трехвходовый триггер, первый вход которого подключен к выходу 1 триггера первой цепи, второй - к выходу формировател  сигналов второй , и цепь сигнализации, состо щую из схемы фиксации нул , подключенную к выходу, и двухвходового измерительного счетчика, подключенного первым входом ко входу умножител  частоты следовани  сигналов 1 . Недостатком указанного измерительного детектора  вл етс  то, что в нем в погрешность детектировани  вибраций с заданной амплитудой входит технологическа  неточность установки лопаток по величине рассто ни  между ниг«4 (разношагица), что приводит к дополнительной погрешности детектировани  амплитуд колебаний. Цель изобретени  - повышение точности измерени  колебательной скорости . Указанна  цель достигаетс  тем, что детектор снабжен дополнительными трем  схемс1ми И, трем  схемами ИЛИ, четырехБХОдовым реверсивным счетчиком , генератором посто нной частоты

и измерительно-сигнализирующей схемой , перва  из дополнительных схем И подключена первым входом к выходу умножител  частоты следовани  сигналов , вторым к выходу

триггера

первой цепи и шине сложени  реверсивного счетчика, а выходом - через первую схему ИЛИ, ко входу реверсивного счетчика, втора  дополнительна  схема И подключена одним входом к генератору посто нной частоты, вторым - к выходу 1 трехвходового триггера, шине вычитани  реверсивного счетчика и одному из входов третьей дополнительной схемы И, соединенной вторым входом с выходом умножител  частоты следовани  сигналов, а выходом - со вторым входом измерительного счетчика, выход второй дополнительной схемы И подключен ко второму входу первой схемы ИЛИ, выход реверсивного счетчика св зан со схемой фиксации О состо ни , выход которой соединен через третью схему ИЛИ с третьим входом трехвходового триггера, вторые входы второй и третьей схем ИЛИ , соединены с четвертым входом реверсивного счетчика и первым входом измерительного счетчика, выход которого подключен к измерительно-сигнализирующей цепи.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Измерительный детектор амплитуд колебательных скоростей рабочих лопаток турбомашины, содержит устанавливаемые на неподвижных част х турбомашины 1 два импульсных датчика 2, 3, цепь формировани  сигнала, подключенную к выходу первого импульсного датчика 2, состо щую из последовательно соединенных формировател  4 сигналов, умножител  5 частоты следовани  сигналов , двухвходовой схемы 6 И, двухвходового счетчика 7 импульсов, двухвходовой схемы 8 сравнени  и двухвходового триггера 9, задатчика 10 числа импульсов , подключениого ко второму входу {зхемы сравнени , вторую цепь формировани  сигнала, подключенную к выходу второго импульсного датчика 3, состо щую из последовательно соединенных формировател  11 сигналов, двухвходового триггера 12, подключенного ко второму входу 6 И, второй вход триггера подключен ко входу умножител  5 частdtы следовани  сигналов, элемент 13з;адержки, включенный ме зду выходом второй схемы формировани  сигналов и вторым входом счетчика 7 импульсов , трехвходовый триггер 14, первый вход которого подключен к выходу 1 триггера первой цепи, второй - к выходу формировател  .11 сигналов второй цепи, и цепь сигнализации , состо щую из схемы 15 фиксации нул , подключенную к выходу двухвходового измерительного счетчика 16, подключенного первым входом к входу умножител  5 частоты следовани  сигналов, дополнительные три схемы 17, 18, 19 И,три схемы 20, 21

22ИЛИ,четырехвходовый реверсивный счетчик 23, генератор 24 посто нной частоты и измерительно-сигнализирующую схему 25, перва  из дополнительных схем 17 И подключена первым входом к выходу умножител  5 частоты следовани  сигналов, вторым - к выходу 1 триггера 9 первой цепи и шине сложени  реверсивного счетчика, 23, а выходом - через первую схему 20 ИЛИ, ко входу реверсивного счетчика 23, втора  дополнительна  схема 18 И подключена одним входом к генератору 24 посто нной частоты, вторымк выходу 1. трехвходового триггера 14, шине вычитани  реверсивного счетчика 23 и одному из входов третьей дополнительной схемы 19 И, соединенный вторым входом с выходом умножител  5 частоты следовани  сигналов,

а выходом- - со вторьпи входом измерительного счетчика 16, выход второй дополнительной схемы 18 И подключен ко второму входу первой схемы 20 ИЛИ, выход реверсивного счетчика

23св зан со схемой 15 фиксации О состо ни , выход которой соединен через третью схему 22 ИЛИ с третьим входом трехвходового триггера 14, вторые входы второй и третьей схем 21, 22 ИЛИ соединены с четвертым входом реверсивного счетчика 23 и первы входом измерительного счетчика 16, выход которого подключен к измерително-сигнгшизирук цей цепи 25.

Устройство работает следующим образом .

В моменты прохождени  лопатки рабочего колеса турбомашины 1 мимо импульсных датчиков 2 и 3 на их выходах по вл ютс  импульсные сигнгшы, поступающие на входы формирователей 4 и 11. С выхода формировател  4 сигналы импульсного датчика 2 пос- тупают на умножитель 5 частоты следовани  сигналов, с выхода которого на вход схемы 6 И подаютс  импульсы с частотой в N раз большей частоты следовани  лопаток, Тот же импульс одновременно поступает на вход установки 1 триггера 12. С выхода схемы 6 И импульсы высокой частоты подаютс  на вход счетчика 7 импульсов до тех пор, пока не придет импульс датчика 3, который пройд  формирователь 11 устанавливает триггер 12 в положение О и возвращает счетчик 7 в исходное состо ние через элемент 13 задержки. Если содержимое счетчика 7 не станет равным содержимому эадатчика 10, равного 5 Nq«/t,

где N - коэффициент умножени ;

d - рассто ние между датчиками t - теоретическа  величина

межлопаточного шага, то на выходе схемы 8 сравнени  сигнал отсутствует и триггер 9 остаетс  в исходном состо нии О.

При достижении содержимым счетчика этой величины, при скорости лопатки меньшей окружной, с выхода схемы 8 сравнени  на вход установки 1 триггера 9 поступает потенциал устанавливающий этот триггер в состо ние 1. С выхода 1 триггера 9 разрешающий потенциал поступает на один из входов схемы 17, служащий дл  пропускани  частоты в N раз большей частоты следовани  импульсов импульсного датчика 2, и шину сложени  реверсивного счетчика 23, котора  разрешает работу счечика в режиме накоплени . Второй вход схемы И присоединен к выходу умножител  5 частоты следовани  сигналов. С выхода схемы 17 И через схему 20 ИЛИ, котора  служит дл пропускани  импульсов с выхода схем 17 И или схемы 18 И, идет последовательность импульсов с частотой в N раз большей частоты следовани  импульсов датчика 2.

Реверсивный счетчик 23 иачинает суммировать импульсы, поступающие на его вход до тех пор, пока не придет импульс датчика 3, который через схему 2 ИЛИ установит триггер 9 в положение О, при этом трехвходовнй триггер 14 установитс  в состо ние 1 и через схему 18 И с генератора 24 посто нной частоты последовательность импульсов через схему 20 ИЛИ начнет поступать на вход реверсивного счетчика 23, в этот момент с выхода 1, трехвходового триггера 14 подаетс  на шину вычитани  разрешающий потенциаип . Одновременно разрешающий потенциал поступает на вход схемы 19 И, второй вход которой соединен с выходом умножител  5 частоты сле довани  сигналов, с выхода схемы 19 последовательность импульсов, поступает на; счетчик 16 до тех пор, пока содержимое реверсивного счетчика 23 не станет равным нулю. При этом с выхода схемы 15 фиксации нулевого содержани  реверсивного счетчика 23 поступает импульс через схему 22 ИЛИ на вход установки трехвхо .дового триггера 14 в состо ние О. Таким образом в счетчик 23 записываетс  промежуточное число уменьшени  скорости лопатки по сравнению с окружной скоростью и обратно пропорциональное ей, а в счетчике-le .записываетс  число пр мо пропорциональное величине колебательной .скорости.

Описываемый измерительный детектор значительно увеличивает точность и надежность обнаружени  уровн  вибронапр женности лопаток рабочих колес турбомашин, так как при его использовании исключаетс  погрешность за счет статической (из-за технологической неравномерности установки лопаток) и динамической (из-за аэродинамических сил) разноШагицы

лопаток рабочего колеса турбомашины.

10

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР 461313, кл. G 01 Н 1/10, 1975 (прототип).