скачать PDF

Аннотация

Проведен анализ систем виброакустической диагностики. Получено, что наибольший практический интерес представляют датчики вибрационных ускорений (акселерометры) из класса электромагнитных преобразователей, предназначенные для измерения низкочастотных динамических процессов. Предложен новый вариант электродно-индуктивного датчика виброускорения соленоидного типа с упругим подвесом инерционного элемента для измерения низкочастотных динамических процессов. Пред-ставлены вариант конструктивного исполнения вибродатчика и его электрическая схема замещения, а также рассмотрен принцип работы вибродатчика. Информативным параметром датчика, на который воздействуют внешние механические колебания, является величина глубины введения якоря-плунжера в полость его измерительной катушки. Для обработки измерительной информации используется мостовая схема, причем в качестве вспомогательных плечевых элементов этой схемы используются емкостные элементы, являющиеся составной частью конструкции самого датчика, что обеспечивает высокий уровень инвариантности к дестабилизирующим факторам. При этом используется резонансный режим возбуждения измерительных катушек, что обеспечивает высокую чувствительность датчика в целом. Выполнено аналитическое описание основных физических процессов, которые определяют новизну рассматриваемого технического решения. Предложено использовать дополнительное пре-образование информационного сигнала с датчика в виде квадратурного детектирования посредством синхронного детектора.

Ключевые слова

Вибродатчик, измерительная катушка, инерционный элемент, упругий подвес, межвитковая емкость обмотки, конденсаторы связи измерительных катушек с напряжением питания, мостовая измерительная схема, резонанс, квадратурное детектирование.

Брякин Иван Васильевич – д-р техн. наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией информационно-измерительных систем, Институт машиноведения и автоматики, Национальная Академия Наук Кыргызской Республики, Бишкек, Кыргызстан, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., https://orcid.org/0000-0001-7463-8072

Бочкарев Игорь Викторович – д-р техн. наук, профессор, кафедра электромеханики, энергетический факультет, Кыргызский государственный технический университет имени И. Раззакова, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., https://orcid.org/0000-0002-9873-9203

Храмшин Вадим Рифхатович – д-р техн. наук, профессор, кафедра электроснабжения промышленных предприятий, институт энергетики и автоматизированных систем, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Магнитогорск, Россия, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., https://orcid.org/0000-0003-0972-2803

1. Вибродиагностика / Розенберг Г.Ш., Мадорский Е.З., Голуб Е.С., Виницкий М.Л., Неелов А.Н., Поросенков Ю.В., Таджибаев А.И. СПб.: ПЭИПК, 2003. 284 с.

2. Adams M.L. Rotating Machinery Vibration: From Analysis to Troubleshooting. CRC Press, Taylor & Francis Group, 2010. 476 p.

3. Абрамов И.Л. Вибродиагностика энергетического обо-рудования. Кемерово: КузГТУ, 2011. 81 с.

4. Барков А.В., Баркова Н.А. Вибрационная диагностика машин и оборудования. Анализ вибрации. СПб.: СПбГМТУ, 2004. 156 с.

5. Костюков В.Н., Науменко А.П. Практические основы виброакустической диагностики машинного оборудования. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002. 125 с.

6. Manik D.N. Vibro-Acoustics: Fundamentals and Applica-tions. CRC Press, Taylor & Francis Group, 2017. 487 p.

7. Girdhar P. Practical Machinery Vibration Analysis and Pre-dictive Maintenance. Elsevier, 2004. 255 p.

8. Петрухин В.В., Петрухин С.В. Основы вибродиагностики и средства измерения вибрации. Вологда: Инфра-Инженерия, 2010. 168 с.

9. Костюков В.Н., Науменко А.П. Основы виброакустической диагностики и мониторинга машин. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2011. 360 с.

10. Современные методы и средства вибрационной диагностики машин и конструкций / Ф.Я. Балицкий, М.Д. Генкин, M.A. Иванова, А.Г. Соколова, Е.И. Хомяков // Научно-технический прогресс в машиностроении. М.: Междунар. центр науч. и техн. информ., ИМАШ им. А.А. Благонравова АН СССР, 1990. Вып. 25. 115 с.

11. Karimi H. Vibration Control and Actuation of Large-Scale Systems. Academic Press, 2020. 398 p.

12. Landau I.D., Airimioaie T.B. Adaptive and Robust Active Vibration Control: Methodology and Tests. New York: Springer, 2017. 405 p.

13. Балицкий Ф.Я., Барков А.В., Баркова Н.А. Неразрушающий контроль. Виброакустическая диагностика: справочник. М.: Машиностроение, 2005. 829 с.

14. Юркевич В.В., Схиртладзе А.Г. Надёжность и диагностика технологических систем. М.: Издательский центр «Академия», 2011. 304 с.

15. Чичков Б.А. Вибродатчики и микроэлектромеханические системы мобильных устройств, как их аналоги, для оценки вибросостояния роторных машин // Научный Вестник МГТУ ГА. 2016. Т. 19, № 1. С. 120-125.

16. Опыт применения автоматизированных стационарных систем виброконтроля и вибродиагностики / Е.Н. Ишметьев, А.Н. Панов, А.В. Романенко, Е.Ю. Васильев, С.М. Коробейников // Электротехнические системы и комплексы. 2014. № 1(22). С. 56-59.

17. Беляев А.О. Интеллектуальный датчик виброскорости с аналоговым интегратором и цифровой коррекцией // Известия ЮФУ. 2008. № 2 (79). С. 130-135.

18. Федотов А.В. Теория и расчет индуктивных датчиков перемещений для систем автоматического контроля. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2011. 176 с.

19. Конюхов Н.Е., Медников Ф.М., Нечаевский М.Л. Электромагнитные датчики механических величин. М.: Машиностроение, 1987. 256 с.

20. Цикерман Л.Я., Котляр Р.Ю. Индуктивные преобразова-тели для автоматизации контроля перемещений. М.: Машиностроение, 1966. 112 с.

21. Куликовский Л.Ф. Индуктивные измерители перемещений. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1961. 280 с.

22. Бибер Л.А., Жданова Ю.Е. Низкочастотные маятниковые виброметры. М.: Энергия, 1980. 64 с.