устройство для контроля вибраций

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВИБРАЦИЙ, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, полосовой фильтр, масштабирующий усилитель и первый пороговый элемент, блок аварийной защиты, блок аварийной сигнализации, блок предупредительной сигнализации, блок питания, отличающееся тем, что оно снабжено вторым и третьим пороговыми элементами, входы которых соединены с входом первого порогового элемента, первой схемой совпадения, два входа которой соединены с выходами первого и второго пороговых элементов, остальные входы подключены к выходам блока питания, второй схемой совпадения, два входа которой подключены к выходам второго и третьего пороговых элементов, остальные входы - к выходам блока питания, третьей схемой совпадения, первой схемой задержки, вход которой соединен с выходом первой схемы совпадения, а выход - с первым входом третьей схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом первого порогового элемента, первым и вторым триггерами, одни из установочных входов первого из них соединены с выходом третьей схемы совпадения, второй схемой задержки, вход которой подключен к выходу первого триггера, а выход - к установочному входу второго триггера, четвертой схемой совпадения, один из входов которой соединен через инвертор с выходом первого порогового элемента, а другой - с первым выходом второго триггера, третьим триггером, пятой и шестой схемами совпадения, третьей схемой задержки, вход которой соединен с выходом второй схемы совпадения, а выход через пятую схему совпадения подключен к одному из установочных входов третьего триггера, причем второй вход пятой схемы совпадения соединен с выходом третьего порогового элемента, а второй установочный вход третьего триггера соединен с выходом третьего порогового элемента через второй инвертор и шестую схему совпадения, второй вход которой подключен к первому выходу второго триггера, при этом выход первого триггера соединен с входом блока аварийной сигнализации, второй выход второго триггера - с блоком защиты, а выход третьего триггера - с блоком принудительной сигнализации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при вибрационной диагностике машин и механизмов в процессе их эксплуатации.

Известно устройство для контроля вибраций, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель, выпрямитель, интегратор и стрелочный прибор, а также дифференцирующее звено, суммирующий усилитель, пороговый блок и исполнительный механизм [1]

Недостатком данного устройства является невысокая помехозащищенность.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, полосовой фильтр, масштабирующий усилитель и пороговый элемент с подключенным к его второму входу задатчиком уровня, логическую схему, подключенные к ее выходам блоки защиты и аварийной сигнализации и блок предупредительной сигнализации [2]

Недостатком данного устройства является отсутствие самоконтроля в процессе работы, что снижает его надежность.

Цель изобретения повышение надежности устройства для контроля вибраций. В предложенном устройстве используется схема задержки для защиты от импульсных помех, а также логические схемы блокировки сигналов предварительной и аварийной защиты при неисправностях, возникающих в блоках устройства.

Для достижения цели устройство для контроля вибраций, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, полосовой фильтр, масштабирующий усилитель и первый пороговый элемент, блок предупредительной сигнализации, блок питания, снабжено вторым и третьим пороговыми элементами, входы которых соединены с входом первого порогового элемента, первой схемы совпадения, два входа которой соединены с выходами первого и второго пороговых элементов, остальные входы подключены к выходам блока питания, второй схемой совпадения, два входа которой подключены к выходам второго и третьего пороговых элементов, остальные входы к выходам блока питания, третьей схемой совпадения, первой схемой задержки, вход которой соединен с выходом первой схемы совпадения, а выход с первым входом третьей схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом первого порогового элемента, первым и вторым триггерами, один из установочных входов первого из них соединен с входом третьей схемы совпадения, второй схемой задеpжки, вход которой подключен к выходу первого триггера, а выход к установочному входу второго триггера, четвертой схемой совпадения, один из входов которой соединен через инвертор с выходом первого порогового элемента, а второй с первым выходом второго триггера, третьим триггером, пятой и шестой схемами совпадения, третьей схемой задержки, вход которой соединен с выходом второй схемы совпадения, а выход через пятую схему совпадения подключен к одному из установочных входов третьего триггера, причем второй вход пятой схемы совпадения соединен с выходом третьего порогового элемента, а второй установочный вход третьего триггера соединен с выходом третьего порогового элемента через второй инвертор и шестую схему совпадения, второй вход которой подключен к первому выходу второго триггера, при этом выход первого триггера соединен с входом блока аварийной сигнализации, второй выход второго триггера с блоком защиты, а выход третьего триггера с блоком предупредительной сигнализации.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные вибропреобразователь 1, полосовой фильтр 2, масштабирующий усилитель 3, первый пороговый элемент 4, второй 5 и третий 6 пороговые элементы, входы которых соединены с входом первого порогового элемента 4, первую схему 7 совпадения, два входа которой соединены с выходами первого 4 и второго 5 пороговых элементов, а остальные с выходами блока 9 питания, вторую схему 8 совпадения, два входа которой подключены к выходам второго 5 и третьего 6 пороговых элементов, а остальные к выходам блока питания, первую схему 10 задержки, вход которой соединен с выходом первой схемы 7 совпадения, а выход с первым входом третьей схемы 11 совпадения, второй вход которой соединен с выходом первого порогового элемента 4, первый триггер 12, один из установочных входов которого соединен с выходом третьей схемы 11 совпадения, вторую схему 13 задержки, вход к установочному входу второго триггера 14, четвертую схему 15 совпадения, один из входов которой соединен через инвертор 16 с выходом первого порогового элемента 4, а второй с первым выходом второго триггера 15, третью схему 17 задержки, вход которой соединен с выходом второй схемы 8 совпадения, а выход через пятую схему 18 совпадения подключен к одному из установочных входов третьего триггера 19, причем второй вход пятой схемы 18 совпадения соединен с выходом третьего порогового элемента 6, а второй установочный вход третьего триггера 19 соединен с выходом третьего порогового элемента 6 через второй инвертор 20 и шестую схему 21 совпадения, второй вход которой подключен к первому выводу второго триггера 14, при этом выход первого триггера 12 соединен с выходом блока 22 аварийной сигнализации, выход второго триггера 14 с блоком 23 защиты, а выход третьего триггера 19 с блоком 24 предупредительной сигнализации.

Работает устройство следующим образом.

Сигнал вибропреобразователя 1 после фильтра 2 и масштабирующего усилителя 3 поступает на входы пороговых элементов 4-6.

Пороговый элемент 4 имеет уровень срабатывания, соответствующий аварийной ситуации, пороговый элемент 6 имеет уровень срабатывания предупредительной сигнализации. Уровень срабатывания порогового элемента 5 выбирается таким образом, чтобы при минимальной амплитуде сигнала с вибропреобразователя на его выходе был сигнал, поступающий на входы схем 7 и 8 совпадения. При обрыве кабеля вибропреобрзователя 1 сигнал на выходе порогового элемента 5 отсутствует, блокируются схемы 7 и 8 совпадения и работа всего устройства. Аналогично происходит работа при отсутствии хотя бы одного из выходных напряжений блока 9 питания.

При достижении амплитудой сигнала с вибропреобразователя 1 уровня аварийной сигнализации сигнал порогового элемента 4 через схему 7 совпадения (при наличии всех остальных сигналов) запускает схему 10 задержки. Время задержки устанавливается таким, чтобы кратковременные повышения амплитуды вибрации, а также импульсные помехи не приводили к срабатыванию схем предупредительной и аварийной сигнализации. Если действительно появляется устойчивый сигнал на выходе порогового элемента 4, то происходит совпадение сигналов на входах схемы 14 совпадения и ее выходной сигнал перебрасывает триггер 12 в "единичное" состояние. При этом присутствует сигнал аварийной сигнализации в блоке 22. Выходной сигнал триггера 12 задерживается схемой 13 задержки на время, необходимое оператору для принятия решения. Если сигнал аварийной защиты не блокируется оператором, то выходной сигнал схемы 13 задержки перебрасывает триггер 14 в "единичное" состояние формируется сигнал аварийной защиты. Аналогичным образом работает канал предупредительной сигнализации, в который входят схема 8 совпадения, схема 17 задержки, схемы 17 и 21 совпадения, инвертор 20, триггер 19 и блок 24 предупредительной сигнализации.

Таким образом, введение новых элементов обеспечивает самоконтроль устройства, защиту от помех и, следовательно, повышает надежность его функционирования.

Предложенное устройство может найти применение в системе защиты технологического оборудования, машин и агрегатов от вибрационных перегрузок.