Система измерений относительных колебаний Кинематика

Система измерений относительных колебаний вала механизма Кинематика предназначена для проведения измерений относительных колебаний вала механизма, возникающих в процессе его вращения в диапазоне частот, изменяющихся от 1200 до 6000 об./мин.

Система представляет собой приставку к персональному компьютеру и включает в себя

• Измерительный блок
• 8 индуктивных бесконтактных датчиков относительной вибрации
• 1 лазерный датчик частоты вращения
• Блок питания датчиков

В процессе работы системы обеспечивается выполнение следующих основных функций

• Измерение частоты вращения ротора
• Измерение относительной вибрации вала стенда по 8-ми каналам с выводом цифровой или графической информации о величине виброперемещения вала
• Запоминание результатов измерений в текстовом файле для хранения и последующей обработки измерительной информации
• Корректировку (при необходимости) коэффициентов преобразования датчиков вибрации по результатам калибровки
• Задание с клавиатуры компьютера на выходах ЦАП электрических сигналов постоянного напряжения, которые могут использоваться для управления работой механизма

Принцип действия системы

Принцип действия системы основан на измерении колебаний линии вала по отношению к неподвижным корпусам подшипниковых узлов. Для преобразования относительных колебаний в электрический сигнал используются 8 бесконтактных индуктивных датчиков вибрации типа ISAN E41A-31P-8P -2, -3, -9.

Для определения частоты вращения вала используется оптический лазерный датчик 10, работающий на отражение.

Измерительный блок имеет 2 аналоговых выхода ЦАП, на которых по специальной программе может формироваться аналоговый сигнал по напряжению в диапазоне от -5 до +5 В.

Колебания линии вала при вращении приводят к изменениям зазора между поверхностью вала и чувствительным элементом датчика. При этом на выходе датчика вибрации формируется электрический аналоговый сигнал пропорциональный виброперемещению линии вала. Этот сигнал подается на соответствующий вход измерительного блока 1 системы.

Далее после преобразования (фильтрации на плате 13) электрический сигнал пропорциональный виброперемещению поступает на соответствующий аналоговый вход модуля 12 АЦП/ЦАП Е14-140МД, в котором преобразуется в цифровую форму .

В случае необходимости измерения частоты вращения и/или фазовых характеристик вибрационного сигнала дополнительно используется импульсный сигнал, формируемый датчиком частоты вращения, который после нормирования на плате 13 также подается на соответствующий аналоговый вход модуля 12.

В модуле 12 АЦП/ЦАП Е14-140МД производится предварительная цифровая обработка и запоминание аналоговых сигналов, поступающих с датчиков. После чего оцифрованные сигналы по шине USB передаются в компьютер 14, в котором по заданной программе осуществляется дальнейшая обработка цифрового сигнала.

Полученные результаты (численные значения амплитуды и фазы вибрации, частоты вращения, временная функция и т.п.) запоминаются в памяти и выводятся на дисплей компьютера.

В зависимости от выбранного режима работы пользователь может получать необходимую информацию об относительных колебаниях линии вала механизма в цифровой или графической форме.

Основные режимы системы

• Кнопка «Частота вращения»: указанная кнопка используется для входа в настроечный режим стенда, при выполнении которого производится его настройка на заданную частоту вращения вала
• Кнопка «Вибромониторинг»: указанная кнопка используется для запуска режима непрерывного измерения колебаний линии вала (вибрации), которое выполняется параллельно по всем 8-ми измерительным каналам
• Кнопка «Графики-сумма»: указанная кнопка используется для запуска режима построения графиков суммарных колебаний (вибрации) линии вала стенда по всем 8-ми измерительным каналам
• Кнопка «Графики-оборотная»: указанная кнопка используется для запуска режима построения графиков гармоник оборотной составляющей колебаний (вибрации) линии вала стенда по всем 8-ми измерительным каналам
• Кнопка «ЦАП»: указанная кнопка используется для запуска программы, управляющей работой цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) измерительного блока
• Кнопка «Коэффициенты»: при нажатии этой кнопки пользователь может войти в рабочее окно «Коэффициенты преобразования датчиков» и, при необходимости, провести корректировку коэффициентов преобразования датчиков вибрации
• Кнопка «L-Graf»: указанная кнопка используется для запуска вспомогательной программы «L-Graf», с помощью которой измерительная система может работать как в режиме осциллографа, так и в режиме временного самописца