SU913086A1 - Устройство для измерения значений дисбаланса роторов 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического бесконтактного измерения и запоминания значений дисбалансов роторов.

Известно- устройство для измерения значений дисбаланса роторов, содержащее подвижную механическую систему, связанный с ней датчик дисбаланса, соединенные последовательно генератор опорного сигнала, блок измерения периода вращения ротора, блок индикации и схему преобразования сигнала дисбаланса, вход которой связан с выходом датчика дисбаланса, а выход — с входом блока индикации, выполненного в виде цифрового вольтметра [1].

Недостатки устройства заключаются в погрешностях измерения значений дисбаланса, возникающих в процессе преобразования аналогового сигнала в электронном блоке, его преобразования в дискретную форму в цифровом вольтметре, и трудности использования полученной информации для целей управления процессом автоматизированного уравновешивания, что снижает точность балансировки.

2

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения значений дисбаланса роторов, содержащее подвижную механическую систему, связанный с ней датчик дисбаланса, последовательно соединенные генератор опорного сигнала, блок измерения периода вращения ротора, блок выделения пачки импульсов и. счетчик импульсов, а также схему преобразования сигнала дисбаланса. Датчик дисбаланса выполнен в виде лазерного интерферометра [2].

Недостатком устройства является ограничение точности измерения значений дисбаланса роторов, что определяется конечным значением амплитуды вибрации подвижной механической системы, измеряемой лазерным интерферометром, равной длине полуволны излучения лазерного интерферометра.

Цель изобретения. — повышение точности балансировки.

[Поставленная цель достигается тем, что датчик дисбаланса выполнен в виде двух потокочувствительных магнитных головок и

3

913086

4

магнитной линейки с пластинкой, изогнутой по радиусу качения подвижной механической системы, закрепленной на последней и имеющей магнитный носитель с двумя расположенными в направлении колебаний подвижной механической системы дорожками, на которых записаны синусоидальные колебания, сдвинутые друг относительно друга на 90°, взаимодействующими с потокочувствительными магнитными головками, а схема преобразования сигнала дисбаланса выполнена в виде двух идентичных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные блок демодуляции, амплитудный селектор, усилитель, формирователь прямоугольных импульсов и формирователь счетных импульсов, и схемы логического сложения, входы которой связаны с выходами формирователей счетных импульсов, а выход — с вторым входом блока выделения пачки импульсов, вход каждого блока демодуляции связан с соединенными вместе соответствующим выходом генератора опорного сигнала и выходом соответствующей магнитной потокочувствительной головки.

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения значения дисбаланса.

Устройство содержит механическую подвижную систему 1, связанный с ней датчик

2 дисбаланса, выполненный в' виде двух потокочувствительных магнитных головок

3 и 4 и магнитной линейки 5 с пластинкой 6, изогнутой по радиусу качения подвижной механической системы, закрепленной на последней и имеющей магнитный носитель с двумя расположенными в направлении колебаний подвижной механической системы дорожками, на которых записаны синусоидальные колебания, сдвинутые друг относительно друга на 90° (на чертеже не показаны), взаимодействующими с потокочувствительными магнитными головками 3 и 4, последовательно соединенные генератор 7 опорного сигнала, блок 8 измерения периода вращения ротора 9, блок 10 выделения пачки импульсов и счетчик 11 импульсов, а также схему 12 преобразования сигнала дисбаланса, выполненную из двух идентичных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные блок 13(14) демодуляции, амплитудный селектор 15(16), усилитель 17(18), формирователь 19(20) прямоугольных импульсов и формирователь 21(22) счетных импульсов, и схемы 23 логического сложения, входы которой связаны с выходами формирователей 21 и 22 счетных импульсов, а выход — со вторым входом блока 10 выделения пачки импульсов, входы каждого блока 13(14) демодуляции связаны с соединенными вместе соответствующим выходом генератора 7 опорного сигнала и выходом соответствующей магнитной потокочувствительной головки 3(4).

Каждый блок 13(14) демодуляции выполнен в виде соединенных последовательно второго усилителя 24(25), детектора 26(27), фильтра 28(29) нижних частот, третьего усилителя 30(31) и двухполупериодного выпрямителя 32(33).

Устройство работает следующим образом

Колебания подвижной' механической системы 1, вызванные дисбалансом ротора 9, сообщают колебательные движения пластине 6, взаимодействующей с потокочувствительными магнитными головками 3 и 4, которые считывают записанные на магнитном носителе синусоидальные колебания. Электрические сигналы на выходе потокочувствительных магнитных головок 3 и 4 содержат несущие высокочастотные колебания, промодулированные по закону воспроизводимого сигнала, которые раздельно поступают на входы усилителей 24 и 25 блоков 13 и 14 демодуляции, затем детектируются детекторами 26 и 27 и поступают на фильтры 28 и 29, отделяющие высокочастотную составляющую от синусоидального полезного сигнала. Для увеличения разрешающей способности магнитной линейки полученное синусоидальное колебание усиливается усилителями 30 й 31 и подвергается двухполупериодному выпрямлению выпрямителями 32 и 33, после чего поступает на амплитудные селекторы 15 и 16, которые выделяют вершины импульсов, ограничивая их снизу. Преобразованные таким образом по длительности импульсы усиливаются усилителями 17 и 18 и поступают на формирователи 19 и 20 прямоугольных импульсов. Из прямоугольных импульсов формирователи 21 и 22 счетных импульсов по переднему и заднему фронтам формируют счетные импульсы, что по сравнению с прототипом также увеличивает разрешающую способность магнитной линейки 5. Поскольку воспроизводимые потокочувствительными магнитными головками 3 и 4 синусоидальные сигналы сдвинуты по фазе друг относительно друга на 90°, счетные импульсы с выходов формирователей 21 и 22 счетных импульсов также сдвинуты друг относительно друга на полпериода. После их сложения схемой 23 логического сложения они представляют собой пачки счетных импульсов, разделенных по частоте следования и пропорциональные значению дисбаланса ротора 9. За каждый период колебания механической подвижной системы 1 на выходе схемы 23 логического сложения появляются две пачки импульсов, которые поступают на блок 10 выделения пачки импульсов. Этот блок 10 формирует интервальный импульс, определяющий начало и окончание пачки импульсов. Интервальный импульс поступает на блок 8 измерения периода вращения ротора, который сравнивает периоды интервального импульса с опорным импульсом, получаемым путем деления частоты генератора 7 опор5

913086

ного сигнала, и при их равенстве формиру- ет импульс, разрешающий схеме ЗАПРЕТ блока 10 прохождение одной пачки счетных импульсов на счетчик 11 импульсов, а, следовательно, запись значения дисбаланса ро_г тора 9.

Использование предложенного устройства для измерения значения дисбаланса позволит повысить точность измерения и хранить полученную информацию неограниченное время. Дискретная форма сигналов менее чувствительна к помехам, чем амплитудная, она более удобна для сравнения, например, с сигналами программы в импульсном коде,.что позволяет использовать предложенное устройство в импульсных системах автоматического управления процессом корректировки дисбаланса.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для измерения значений дисбаланса роторов, содержащее подвижную механическую систему, связанный с ней датчик дисбаланса, последовательно соединенные генератор опорного сигнала, блок измерения периода вращения ротора, блок выделения пачки импульсов и счетчик импульсов, а также схему преобразования сигнала дисбаланса, отличающееся тем, что, с целью повышения точности балансировки, датчик дисбаланса выполнен в виде двух потокочувствительных магнитных головок и магнитной линейки с пластинкой, изогнутой по радиусу качения подвижной механической системы, закрепленной на последней и имеющей магнитный носитель с двумя расположенными в направлении колебаний подвиж_$ ной механической системы дорожками, на которых записаны синусоидальные колебания, сдвинутые друг относительно друга на 90°, взаимодействующими с потокочувствительными магнитными головками, а схема преобразования сигнала дисбаланса выпол1С йена из двух идентичных каналов, каждый из которых содёржит последовательно соединенные блок демодуляции, амплитудный селектор, усилитель, формирователь прямоугольных импульсов и формирователь счет₁₅ ных импульсов, и схемы логического сложения, входы которой связаны с выходами формирователей счетных импульсов, а вы ход — с вторым входом блока выделения пачки импульсов, вход каждого блока демодуляции связан с соединенными вместе

   20 соответствующим выходом генератора опорноге сигнала и выходом соответствующей магнитной потокочувствительной головки.