Технические средства систем диагностики. Общий вид датчиков вибрации с встроенными предусилителями, датчика оборотов и коммутатора на 4-16 каналов

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА СИСТЕМ

ДИАГНОСТИКИ

Любая система вибрационной диагностики машин и обору-1ования включает в себя следующие основные части:

• датчик (датчики) вибрации;

• датчик (датчики) оборотов;

• линии связи датчиков с анализирующим прибором;

• анализирующий прибор (виброанализатор);

• линии связи прибора с компьютером;

• компьютер с программами мониторинга и диагностики;     • устройство вывода информации (принтер).

В качестве датчика вибрации обычно используется пьезоэлектрический акселерометр, преобразующий в электрический заряд виброускорение. Величина индуцируемого в датчике заряда очень лапа, а выходное электрическое сопротивление пьезоэлемента очень велико, поэтому на выходе датчика используется предусилитель заряда, который либо встраивается в корпус датчика, либо ставится на сигнальном (аналоговом) входе виброанализатора.

В качестве датчика оборотов обычно используется оптический или токовихревой датчик, который подсоединяется к цифровому входу виброанализатора.

Сигналы с выхода датчиков вибрации и оборотов передаются в виброанализатор по кабелям. Если необходимо подсоединить к виброанализатору несколько датчиков вибрации или оборотов, они подсоединяются через электронные коммутаторы. Сигналы на входе коммутатора должны быть достаточно мощными, поэтому датчики вибрации, используемые вместе с коммутаторами, должны иметь встроенный в датчик предусилитель. 3 одних типах датчиков вибрации используется встроенный предусилитель напряжения, в других - IСР предусилитель с токовым выходом. Для разных типов датчиков требуются разные типы коммутаторов.

На рис. 21 приведены: общий вид датчиков вибрации с встроенными предусилителями, датчика оборотов и коммутатора на 4-16 каналов (датчики вибрации по числу каналов с кабелями).

Рис. 39 Датчики оборотов для фазовых измерений и балансировки:

датчик оборотов,

узел крепления датчика оборотов на магнитном держателе;

Рис.21. Расширенный измерительный тракт:

коммутатор на 4-16 каналов,

программа управления коммутатором,

датчики вибрации по числу каналов с кабелями;

Для анализа сигналов вибрации используются виброанализаторы. Основными видами анализа, выполняемыми этими приборами, являются анализ формы сигнала, частотный и спектральный. Лишь в редких случаях используются двухканальные приборы с двумя параллельно анализируемыми сигналами. Такие двухканальные приборы дополнительно могут измерять форму колебаний на плоскости (орбиты движения вала в подшипнике) и взаимные спектры сигналов вибрации, но эти дополнительные операции анализа обеспечиваются за счет резкого усложнения прибора со всеми вытекающими из этого последствиями. Во многих случаях, когда необходим многоканальный анализ вибрации, оптимальным решением оказывается подключение большого числа датчиков вибрации и других сигналов к одному входу анализатора через управляемый коммутатор и затем проведение последовательного анализа сигналов.

Виброанализатором может стать любой анализатор электрических сигналов, если на его вход подан электрически согласованный с ним сигнал с выхода датчика вибрации. Это может быть и виртуальный анализатор, выполняемый на базе персонального компьютера с устройством преобразования аналогового сигнала в цифровую форму на входе компьютера. Основной проблемой использования таких анализаторов является их метрологическая аттестация.

Одним из лучших российских анализаторов вибрации в настоящее время является виброанализатор типа СД-12М. Это малогабаритный анализатор электрических сигналов, адаптированный к работе в промышленных условиях. Он имеет один аналоговый и один цифровой входы, дополнительный сигнальный процессор и внутреннее матобеспечение для цифрового анализа сигналов, энергонезависимую память для хранения программ и результатов анализа, а также интерфейс связи с компьютером. Общий вид анализатора приведен на рис.22.

Рис.22. Общий вид анализатора СД-12М с измерительным трактом.

Аналоговый вход рассчитан на прием сигнала в диапазоне частот от 0 до 25,6 кГц.

Диапазон измерения напряжения от ±1 мкВ до ±3 В (размах сигнала).

Для подключения датчиков различных физических величин должно использоваться согласующее устройство. Для каждого типа датчика такое устройство имеет свои характеристики. Так, для датчиков вибрации может использоваться один из трех видов таких устройств:

• усилитель заряда (для пьезоакслерометров с зарядовым выходом, частотный диапазон 0,5 Гц - 25,6 кГц);

• усилитель напряжения (для пьезоакселерометров со встроенным усилителем апряжения, частотный диапазон 2 Гц - 25,6 кГц);

• IСР-адаптер (для пьезоакселерометров со встроенным усилителем    по    стандарту IСР,    частотный    диапазон 0.5 Гц - 25,6 кГц).

На вход анализатора могут быть подсоединены и датчики тока (напряжения) со своими согласующими устройствами, различные типы микрофонов и т.п. Согласующие устройства могут питаться как от внешнего источника, так и от сборщика данных. Предусмотрена возможность подключения нескольких согласующих устройств через коммутатор до 16 каналов, управляемый от анализатора.

Управляющий (цифровой) вход рассчитан на прием стандартного сигнала