SU872970A1 - Устройство дл измерени параметров вектора вибросмещений ротора - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерйтель,ной технике и может быть использовано в анализаторах спектра вибраций вращающихся роторов, в измерительных устройствах балансировочных станков* Известно устройство для измерения амплитуды и фазы вектора вибросмещения ротора, содержащее две нанесенные на вал‘ортогональные метки, датчик вибрации, соединенный со схемой разделения сигналов вибросмещений и опорных сигналов, один из выходов которой соединен с векторметром, а второй выход - со входом схемы формирования ортогональных опорных сигналов, два выхода которой соединены со входами векторметра Г13.

Недостаток устройства заключается в необходимости нанесения метки в виде·углубления и выступа на вращающемся валу.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является .устройство для измерения параметров вектора вибросмещений ротора, содержащее два опорных датчика метки, два усилителя-ограничителя, два электронных ключа, два интегратора, регистрирующий блок, датчик вибросмещений, усилитель, причем датчики метки расположены под углом 90° один к другому, входы усилителей-ограничителей подключены к выходам импульсшлх датчиков, а выходы соединены с управляющими входами электронных ключей, вход усилителя подключен к выходу датчика вибросмещений, а выход соединен с информационными входами электронных ключей, выходы которых соединены через интеграторы со входами регистрирующего блока. На выходах интеграторов формируются две прямоугольные . проекции вектора вибрации, суммируемые как векторные величины в индикаторном устройстве, на экране которого индуцируются амплитуда и фаза вектора вибрации [2].,

Однако измерение прямоугольных проекций осуществляется с погрешностью при наличии в измеряемом сигнале нечетных гармоник, синхронных гармоникам прямоугольного опорного сигнала. Цель изобретения - повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено диском, жестко связываемым с осью ротора, на диск равномерно по периметру нанесено η меток (п > 2) , длина 1 -той метки • \ , составляет 1/2 ( l+sin^-·4)часть от длины дуги между метками, где R радиус диска, а 4 = 0,1,2... (п~1)

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит два опорных датчика 1 и 2 метки (фотодатчики или магнитные головки), диск 3 с метками (светоконтрольнымил механическими или магнитными)< ротор 4, датчик вибросмещений, предварительный усилитель 6, электронные ключи 7 и 8, интеграторы 9 и 10, усилители-ограничители И и 12 и регистрирующее устройство 13.

Устройство работает следующим образом.

При вращении ротора 4 вращается диск 3. При прохождении меток, нанесенных по периметру диска 3, мимо опорных датчиков 1 и 2 датчиками вырабатываются электрические сигналы, длительность которых пропорциональна длине меток. Эти сигналы усиливаются в усилителях-ограничителях 11 и 12 и поступают на управляющие входы электронных ключей 7 и 8. Опорные сиг*< налы на выходах усилителей-ограничителей 11 и 12 сдвинуты на четверть периода за счет того, что опорные датчики 1 и 2 расположены под углом 90° друг к другу. Электрический сигнал, снимаемый с датчика 5·вибросмещений, после усиления в предварительном усилителе 6 подается, на информационные входа электронных ключей 7 и 8, представляющих собой однополупериодный релейный квадратурный синхронный детектор.Напряжение с выходов ключей поступает на входа интеграторов 9 и 10,на выходе которых форми

872970 4 руются сигналы, пропорциональные пря-. моугольным проекциям первой гармоники вектора вибросмещения ротора, которые регистрируются в регистрирующем устройстве 13. Вследствие того, что длительность опорного сигнала, поступающего на управляющие входы электронных ключей, изменяется по закону, аппроксимируемого синусоидальным, содержание высших гармонических составляющих вектора вибросмещения ротора в сигналах на выходах интеграторов ослаблено и это ослабление усиливается при приближении формы опорного сигнала к синусоидальному, т.е. при увеличении числа меток.

Claims (2)

1. (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЕКТОРА ВИБРОСМЕЩЕНИЙ РОТОРА . . Изобретение относитс  к измеритель . ной технике и может быть использовано в анализаторах спектра вибраций вращающихс  роторов, в измерительньоЕ уст ройствах балансировочных станков Известно устройство дл  измерени  амплитуды и фазы вектора вибросмещени  ротора, содержащее две нанесенные на валортогональные метки, датчик вибрации, соединенный со схемой разделени  сигналов вибросмещений и опорных сигналов, один из выходов которой соединен с векторметром, а второй выход - со входом схемы формировани  ортогональных опорных сигналов два выхода которой соединены со входами векторметра ГП. Недостаток устройства заключаетс  в необходимости нанесени  метки в виде углублени  и выступа на вращающемс  валу. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  . устройство дл  измерени  параметроввектора вибросмещений ротора содержащее два опорных датчика метки, два . усилител -ограничител , два злектронных ключа, два интегратора, регистрирующий блок, датчик вибросмещенийt усилитель причем датчики метки расположены под углом 90 один к другому , входы усилителей-ограничителей подключены к выходам импульс шлх датчиков , а выходы соединены с управл ющими входами злектронных ключей, вход усилител  подключен к выходу датчика вибросмещений, а выход соединен с информационными входами злектронных ключей, выходы которых соединены интеграторы со входами регистрирующего блока. На выходах интеграторов формируютс  две пр моугольные . проекции вектора вибрации, суммируеfeie как векторные величины в индикаторном устройстве, на зкране которого индуцируютс  амплитуда и фаза вектора вибрации 23 Однако измерение пр моугольньк. проекций осуществл етс  с погрешность при наличии в измер емом сигнале нечетных гармоник, синхронных гармоникам пр моугольного опорного сигнала. Цель изобретени  - повышение точности измерений. Цель достигаетс  тем, что предлагаемое устройство снабжено диском, жестко св зьшаемым с осью ротора, на диск равномерно по периметру нанесено п меток (п 2), длина 5 -той метк i) составл ет 1/2 {Ifsin часть от д дуги между метками, где R радиус диска, а 0,1,2... (п-1) На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство содержит два опорных датчика 1 и 2 метки (фотодатчики или магнитные головки), диск 3 с метками (светоконтрольнымнл механическими ил магнитными) ротор 4, датчик вибросмещений , предварительный усилитель 6, электронные ключи 7 и 8, интеграторы 9 и 10, уснлители«ограничители 11 и 12 и регистрирующее устройство Устройство работает следующим образом . При вращении ротора А вращаетс  диск 3. При прохождении меток нанесенных по периметру диска 3, мимо опорных датчиков 1 и 2 датчиками вырабатываютс  электрические сигналы, длительность которых пропорциональна длине меток. Эти сигналы усиливаю с  в усилител х-ограничител х 11 и 12 и поступают на управл ющие входы электронных кличей 7 и 8, Опорные си наль на выходах усилителей-ограничителей 11 и 12 сдвинуты на четверть периода за счет того, что опорные датчики I и 2 расположены под углом 90 друг к другу. Электрический сигнал , снимаемый с датчика 5-вибросмещений , после усилени  в предваритель ном усилителе 6 подаетс , на информационные входа электронных ключей 7 и 8, представл ющих собой однополупериодный релейный квадратурный синх ронный детектор.Напр жение с вьпсодов ключей поступает на входы интеграто ,ров 9 и 10,на выходе которых форми4 руютс  сигналы, пропорциональные пр -. моугольным проекци м первой гармоники вектора вибросмещени  ротора, которые регистрируютс  в регистрирующем устройстве 13. Вследствие того, что длительность опорного сигнала, поступающего на управл ющие входы электронных ключей, измен етс  по закону, аппроксимируемого синусоидальным, содержание высших гармонических составл ющих вектора вибросмещени  ротора в сигналах на выходах интеграторов ослаблено и это ослабление усиливаетс  при приближении формы опорного сигнала к синусоидальному, т.е. при увеличении числа меток. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  параметров вектора вибросмещений ротора, со-, держащее два опорных датчика метки, два усилител -ограничител , два электронных ключа, два интегратора, регистрирующий блок, датчик вибросмещений, усилитель, причем датчики метки расположены под углом 90 ощт к другому, входы усилителей-ограничителей i подключены к выходам импульсных датчиков. а выходы соединены 9 управл ющими входами электронных ключей, вход усилител  подключен к выходу датчика вибросмещений, а выход соединен с информационными входами электронных ключей , выходы которых соединены через интеграторы со входами рег.истрирующего блока, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, оно снабжено диском, жестко св зываемым с осью ротора,на диск равномерно по периметру нанесено п меток (п 2), длина i--: oS метки составл ет 1/2 (1 + sin-- {) честь от длины дуги й между метками, где R - радиус диска, а t 0,1,2.. (n-lj. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 11. Авторское свидетельство СССР № 348947, кл. Q 01 Р 3/52, 1970.
2. 2. Авторское свидетельство СССР 222710, кл. Я 01 М 1/22, 1965

   I

   I

   w

   1 ,

   fS