SU823933A1

SU823933A1 - Device for rotor machine vibro-acoustical diagnostics

Info

Publication number: SU823933A1
Application number: SU792795598A
Authority: SU
Inventors: Александр Дмитриевич Юрченко; Артур Николаевич Авдеев-Федосеев; Владимир Николаевич Потапов
Original assignee: Рижский Краснознаменный Институтинженеров Гражданской Авиации Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1979-07-10
Filing date: 1979-07-10
Publication date: 1981-04-23

Description

Изобретение относится к технической диагностике машин и может использоваться для безразборного контроля технического состояния роторных машин.The invention relates to the technical diagnosis of machines and can be used for in-place monitoring of the technical condition of rotary machines.

Известно устройство для виброакустической диагностики роторных машин, содержащее измерительный канал с последовательно включенными вибропреобразователем, согласующим устройством, смесителем, фильтром промежуточной частоты и измерительным устройством, а также управляющий канал [1]·A device for vibro-acoustic diagnostics of rotary machines, containing a measuring channel with sequentially connected vibration transducer, matching device, mixer, intermediate frequency filter and measuring device, as well as a control channel [1] ·

В известном устройстве опорный сигнал для настройки фильтра промежуточной частоты формируется .из сигнала первичного вибропреобразователя с помощью фильтра опорной частоты, установленного в управляющем канале.In the known device, a reference signal for adjusting the intermediate frequency filter is formed. From the signal of the primary vibration transducer using a reference frequency filter installed in the control channel.

Недостатком устройства является ограниченность диапазона автоподстройки фильтра промежуточной частоты при флуктуациях частоты, выделяемой спектральной составляющей вибрационного сигнала, выходящих за пределы полосы прозрачности фильтра опорной частоты. Уменьшение полосы прозрачности последнего влечет соответствующее уменьшение диапазона авто2 подстройки следящего фильтра, увеличение же может приводить к попаданию в полосу его пропускания наряду с полезным сигналом помехи, что снижает область применения устройства.The disadvantage of this device is the limited auto-tuning range of the intermediate frequency filter with frequency fluctuations emitted by the spectral component of the vibration signal that goes beyond the transparency band of the reference frequency filter. A decrease in the transparency band of the latter entails a corresponding decrease in the auto2 adjustment range of the tracking filter, while an increase can lead to its passing into the passband along with a useful interference signal, which reduces the scope of the device.

Целью изобретения является расширение области применения устройства.The aim of the invention is to expand the scope of the device.

Поставленная цель достигается тем, что управляющий канал содержит последовательно включенные генератор опорной час₁₀ тоты, фазовый детектор и перестраиваемый генератор, причем второй вход фазового детектора подключен к выходу фильтра промежуточной частоты, а выход перестраиваемого генератора подключен к смесителю.This goal is achieved in that the control channel contains a _10- hour reference clock generator in series, a phase detector and a tunable generator, the second input of the phase detector connected to the output of the intermediate frequency filter, and the output of the tunable generator connected to the mixer.

На чертеже представлена структурная 15 электрическая схема устройства.The drawing shows a structural 15 electrical circuit of the device.

Устройство содержит вибродатчик 1, установленный на корпусе диагностируемого объекта, согласующее устройство 2, смеситель 3, узкополосный кварцевый фильтр 4 промежуточной частоты, измерительное устройство 5, фазовый детектор 6, перестраиваемый генератор 7 и кварцевый генератор 8 опорной частоты.The device includes a vibration sensor 1 mounted on the body of the diagnosed object, matching device 2, mixer 3, narrow-band quartz filter 4 of intermediate frequency, measuring device 5, phase detector 6, tunable oscillator 7 and crystal oscillator 8 of the reference frequency.

Сигнал с вибродатчика 1 поступает через согласующее устройство 2, на один из вхо823933 дов смесителя 3, на второй вход которого подается управляющий сигнал с выхода перестраиваемого генератора 7. На смесителе 3 сигналы суммируются и результирующий сигнал фильтруется узкополосным кварцевым фильтром 4 промежуточной частоты. ₅С выхода фильтра 4 отфильтрованный сигнал промежуточной частоты подается на измерительное устройство 5, где он детектируется, усредняется и измеряется, и на первый вход фазового детектора 6, на второй вход которого поступает опорный сиг- 10 нал кварцевого генератора 8. Генератор 8 выдает опорную частоту, которая равна резонансной частоте кварцевого фильтра 4.The signal from the vibration sensor 1 enters through a matching device 2, to one of the inputs of mixer 3, to the second input of which a control signal is supplied from the output of the tunable generator 7. At mixer 3, the signals are summed and the resulting signal is filtered by a narrow-band quartz filter 4 of intermediate frequency. ₅ From the output of filter 4, the filtered intermediate-frequency signal is fed to a measuring device 5, where it is detected, averaged, and measured, and to the first input of the phase detector 6, the second input of which receives the reference signal 10 of the crystal oscillator 8. The generator 8 provides the reference frequency , which is equal to the resonant frequency of the quartz filter 4.

При наличии флуктуации частоты, выделяемой спектральной составляющей вибрационного сигнала, или нестабильности частоты перестраиваемого генератора 7 сигналы с фильтра 4 и опорного генератора 8 получают взаимный сдвиг по фазе, в результате чего на выходе фазового детектора 6 появляется управляющее напряжение, 20 которое пропорционально величине сдвига и с полярностью, соответствующей его направлению. Управляющее напряжение воздействует на перестраиваемый генератор 7, изменяя его частоту пропорционально величине этого напряжения таким образом, ⁵чтобы сохранить неизменной промежуточную частоту выделяемой гармоники на входе фильтра 4 и равной его резонансной частоте.If there is a fluctuation in the frequency allocated by the spectral component of the vibration signal, or the frequency instability of the tunable generator 7, the signals from the filter 4 and the reference generator 8 receive a mutual phase shift, as a result of which a control voltage 20 appears at the output of the phase detector 6, which is proportional to the shift value and s polarity corresponding to its direction. The control voltage acts on the tunable generator 7, changing its frequency in proportion to the magnitude of this voltage in such a way, ^{5 in} order to keep the intermediate frequency of the emitted harmonic at the input of the filter 4 unchanged and equal to its resonant frequency.

При отсутствии сдвига фаз между сиг- з₀налами с выходов фильтра 4 и опорного генератора 8 напряжение на выходе фазового детектора также отсутствует и, сле- довательно, частота сигнала на выходе перестраиваемого генератора 7 неизменна. Настройка следящего фильтра 4 на любую частоту в рабочем диапазоне частот осуществляется плавно вручную, путем изменения частоты перестраиваемого генератораIn the absence of a phase shift between the signals ₀ from the outputs of the filter 4 and the reference generator 8, the voltage at the output of the phase detector is also absent and, therefore, the frequency of the signal at the output of the tunable generator 7 is unchanged. Setting the tracking filter 4 to any frequency in the operating frequency range is carried out smoothly manually, by changing the frequency of the tunable generator

7.7.

Таким образом, предлагаемое устройство благодаря схеме управления автоподстройкой следящего фильтра позволяет резко расширить область его применения.Thus, the proposed device due to the control circuit of the automatic adjustment of the servo filter allows you to dramatically expand its scope.

Claims

(54) DEVICE FOR VIBROACOUSTIC DIAGNOSTICS OF ROTARY MACHINES OF THE MIXER 3, to the second: the input of which is supplied with a control signal from the output of the tunable generator 7. At mixer 3, the signals are summed and the resulting signal is filtered by a narrow-band quartz filter 4 of intermediate frequency. From the output of the filter 4, the filtered signal of the intermediate frequency is fed to the measuring device 5, where it is detected, averaged and measured, and to the first input of the phase detector 6, the second input of which receives the reference signal of the crystal oscillator 8. The generator 8 outputs a reference frequency, which is equal to the resonant frequency of the quartz filter 4. In the presence of a frequency fluctuation, the spectral component of the vibration signal is selected, or the frequency oscillation of the tunable oscillator 7 signals from the filter 4 and the reference frequency 8 eratora prepared mutual phase shift, whereby the output of the phase detector 6 is a control voltage that is proportional to a shift amount and a polarity corresponding to its direction. The control voltage acts on the tunable oscillator 7, changing its frequency in proportion to the magnitude of this voltage so as to keep the intermediate frequency of the extracted harmonic unchanged at the input of the filter 4 and equal to its resonant frequency. In the absence of a phase shift between the signals from the outputs of the filter 4 and the reference generator 8, the voltage at the phase phase detector is also absent and, therefore, the frequency of the signal at the output of the tunable generator 7 is unchanged. The setting of the tracking filter 4 to any frequency in the working frequency range is carried out smoothly manually, by changing the frequency of the tunable oscillator 7. Thus, the proposed device, thanks to the control circuit of the next filter, allows you to drastically expand its application area. Apparatus of the Invention A device for vibroacoustic diagnostics of rotor masks, comprising a measuring channel with a series-connected vibration transducer, a matching device, a mixer, an intermediate frequency filter and a measuring device, and a control channel, characterized in that, in order to extend the application area of the device, the control channel contains series-connected reference frequency generator; phase detector and tunable generator, with the second input of the phase detector connected to the output of the intermediate frequency filter, and the output of the tunable generator connected to the mixer. Sources of information taken into account in the examination 1. V. Karasev. Vibration diagnostics of gas turbine engines. M., “Mashinostroenie, 1978, p. 127, fig. 4.17a.