SU537264A1 - Устройство дл акустической диагностики механизмов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, а именно к устройствам дл  расшифровки виброакустического сигнала , генерируемого сложным механизмом и может быть использовано в процессе эксплуатации механизмов, например на борту летательных аппаратов или локомотивов, с целью контрол  за состо нием их узлов в реальном масштабе времени.

Известно устройство 1, содержаш,ее датчик виброакустического сигнала механизма, фильтр с регулируемой полосой пропускани , генератор эталонного сигнала и спещ-йлизпрованный анализатор. В этом устройстве с помош,ью фильтра выдел етс  из виброакустического сигнала определенна  полоса частот . Выходной сигнал такого фильтра вместе с эталонным сигналом поступают в анализатор . Последний осушествл ет сравнение входных сигналов и выдает информацию об отклонении технического состо ни  определенного узла механизма от нормы.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство 2 дл  акустической диагностики механизмов, содержащее виброакустический датчик, датчик положени  узла механизма и спектральный преобразователь.

Однако это устройство имеет низкую точность выделени  сигнала, генерируемого отдельным узлом механизма, и узкую сферу

применени , так как способно выдел ть только сигналы, значительно превосход щие по мощности помехи, наводимые всеми остальными узлами механизма.

Цель изобретени  - повышение точности определени  виброакустических сигналов.

Это достигаетс  тем, что устройство снабжено (д-1) виброакустическими датчиками, где () « - количество узлов механизма,

 вл ющихс  источниками виброакустических сигналов, (т-1) датчиками положени  узлов механизма, где от - количество узлов механизма , работающих асинхронно один относительно другого, (q-1) спектральными преобразовател ми , каждый из которых имеет сигнальный вход, подключенный к выходу соответствующего виброакустического датчика, т входов управлени , подключенных к выходам т датчиков положени , и сумматором,

входы которого подключены к выходам спектральных преобразователей, а выход  вл етс  выходом устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства .

Устройство содержит виброакустические датчики 1 - 1, 1-2,... 1 - q (), где г-количество узлов механизма,  вл ющихс  источниками виброакустических сигналов, датчики положени  2-1,... 2 - т, где т - количество узлов механизма, работающих асиихронно друг относительно друга, спектральные преобразователи 3-1, 3-2.... 3 - q, сигнальные входы которых подключены к выходам виброакустических датчиков, а управл ющие входы каждого спектрального преобразовагел  подключены к выходам датчиков положени , и сумматор 4, входы которого подключены к выходам спектральных преобразователей , а выход  вл етс  выходом устройства.

Виброакустические датчики 1 - 1, ... 1 -q представл ют собой преобразователи виброакустических колебаний в электрические сигналы . При этом полоса частот преобразовани  охватывает полосу частот виброакустического сигнала. Эти датчики устанавливаютс  в разных доступных местах механизма.

Датчики положени  2-1, ... 2--т представл ют собой преобразователи пространственных положений узлов механизма относительно общей базы в электрические сигналы.

Работа устройства происходит следующим образом.

Выходные сигналы с виброакустических датчиков 1 -,...,-q поступают на соответствующие спектральные преобразователи 3-1,... 3 - q, передаточные функции которых перестраиваютс  но определенному закону (завис щему от виброакустических параметров механизма) под воздействием сигналов, поступающих с датчиков положени  2-1,... 2 - m на входы управлени  спектральных преобразователей.

Таким образом, в предлагаемом устройстве при выделении сигнала, генерируемого одним узлом механизма, используетс  информаци  с нескольких (не менее п) виброакустических датчиков и информаци  о функциональных зависимост х сигнала каждого виброакустического датчика от сигналов со всех узлов механизма и от сигналов со всех датчиков положени . Вс  эта информаци  обрабатываетс  той частью устройства, котора  включает в себ  п спектральных преобразователей и сумматор . При этом указанна  обработка информации функционально заключаетс  в решении системы, состо щей не менее чем из п уравнений с п неизвестными - сигналами, генерируемыми узлами механизма. Результат решени  указанной системы уравнений определ ет обратную функциональную зависимость сигнала , генерируемого заданным узлом механизма , от сигналов виброакустических датчиков и датчиков положени .

Использование предлагаемого устройства дл  контрол  и диагностики неисправностей или вы влени  скрытых дефектов механизмов позвол ет резко повысить достоверность соответствующей информации (достоверность диагноза) и, следовательно, при стендовых испытани х механизмов позвол ет делать правильную их отбраковку.

Кроме того, по вл етс  возможность устанавливать сроки ремонта не детерминирован но (по срокам или {Рассто ни м), а по мере изношенности механизма. При этом повышение точности и информативности диагноза неисправностей повышает экономические показатели ремонтных групп, так как сокращаютс  сроки поиска неисправностей в механизме.

Предлагаемое устройство при достаточно большом быстродействии его узлов может выдавать результат-сигнал, генерируемый каждым узлом механизма, с задержкой не более, чем максимальна  длительность импульсной переходной функции по виброакустике от узла-источника колебаний к выходу виброакустического датчика, где максимум беретс  по всем парам узел-датчик и по всевозможным пространственным ноложени м узлов. Поскольку указанна  длительность - величина сравнительно мала , то возможен оперативный контроль за состо нием узлов механизма в процессе их эксплуатации и своевременное прин тие мер по изменению режимов работы механизма с целью избежани  аварийных ситуаций .

Указанные технико-экономические преимущества особенно сильно должны про витьс , когда в роли механизма выступает объект, обладающий высокой стоимостью и требовани  к которому по надежности очень велики. Таковыми  вл ютс , например, двигатели летательных аппаратов и двигатели подвижных составов, дл  которых особенно остро стоит задача исключени  аварийных ситуаций.

Claims (2)

1.Павлов Б. В. Акустическа  диагностика механизмов. М., 1971, стр. 37.

2.Там же, стр. 169-172 (прототип).