Иван Васильевич Брякин, д-р техн. наук, заведующий лабораторией
лаборатория «Информационно-измерительные системы»
Бишкек
Ivan V. Bryakin
Bishkek
Игорь Викторович Бочкарев, д-р техн. наук, профессор
кафедра «Электромеханика»
Бишкек
Igor V. Bochkarev
Bishkek
АКТУАЛЬНОСТЬ. Среди различных методов оценки технического состояния энергетического оборудования важное место занимает вибродиагностика. Поэтому улучшение качества аппаратурного обеспечения проведения вибродиагностики имеет в настоящее время чрезвычайно важное значение.
ЦЕЛЬ. Разработать вибродатчик с новым принципом действия для систем технической вибродиагностки энергетического оборудования, а также теоретически обосновать работоспособность предложенногодатчика.
МЕТОДЫ. При решении поставленной цели применялись основные положения теории вибродиагностики.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработана конструкция датчика виброускорения, особенность которой состоит в том, что его возбуждение осуществляется посредством конструктивных конденсаторов связи, первый электрод которых выполнен в виде металлического разрезного тонкостенного цилиндра, роль вторых электродов выполняет нижний ряд обмотки каждой измерительной катушки, а функцию инерционного элемента выполняет экран в виде металлического кольца, закрепленного на подвесе в виде мембраны. На базе электрической схемы замещения датчика выполнено теоретическое обоснование его работоспособности и эффективности. Разработаны варианты схемотехнических решений первичного и вторичного измерительных преобразователей измерительного устройства для систем вибродиагностики. Первичный измерительный преобразователь содержит непосредственно датчик виброперемещений, источник синусоидального напряжения, входной дифференциальный измерительный усилитель и аналоговый фильтр, содержащий узкополосный фильтр, широкополосный усилитель и буферный усилитель. Вторичный измерительный преобразователь содержит квадратурный детектор информационных сигналов, выходной буферный усилитель и формирователь квадратурного опорного напряжения. Предложена также блок-схема аппаратного решения системы регистрации виброускорения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработанный датчик обладает улучшенными выходными показателями и может быть использован не только для виброконтроля энергетического оборудования, но и для измерения механических колебаний в системах технической диагностики различных других машин и механизмов, а также для задач спектральной сейсморазведки.
RELEVANCE. Among the various methods for assessing the technical condition of power equipment, vibration diagnostics occupies an important place. Therefore, improving the quality of hardware for vibration diagnostics is currently extremely important.
THE PURPOSE. To develop a vibration sensor with a new principle of operation for systems of technical vibration diagnostics of power equipment, as well as to theoretically substantiate the performance of the proposed sensor.
METHODS. When solving the set goal, the main provisions of the theory of vibration diagnostics were applied.
RESULTS. A design of the vibration acceleration sensor has been developed, the peculiarity of which is that it is excited by means of constructive coupling capacitors, the first electrode of which is made in the form of a thin-walled metal split cylinder, the role of the second electrodes is performed by the lower row of the winding of each measuring coil, and the function of the inertial element is performed by a screen made in the form of a metal ring fixed on a suspension in the form of a membrane. Based on the electrical equivalent circuit of the sensor, a theoretical substantiation of its operability and efficiency was made. Variants of circuit solutions for the primary and secondary measuring transducers of the measuring device for vibration diagnostics systems have been developed. The primary measuring transducer contains directly a vibration displacement sensor, a sinusoidal voltage source, an input differential measuring amplifier and an analog filter containing a narrow-band filter, a broadband amplifier and a buffer amplifier. The secondary measuring transducer contains a quadrature detector of information signals, an output buffer amplifier and a quadrature reference voltage driver. A block diagram of the hardware solution for the vibration acceleration registration system is also proposed.
CONCLUSION. The developed sensor has improved output characteristics and can be used not only for vibration control of power equipment, but also for measuring mechanical vibrations in technical diagnostic systems of various other machines and mechanisms, as well as for tasks of spectral seismic exploration.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.