[发明专利]自动伪主相量发生器

说明书

本发明涉及监视发生在例如发电厂涡轮发电机的轴承那样的大型旋转机器部件中的振动问题。

人们已知用位移、速度和/或加速度传感器去监视发生在这种设备中的振动。为了了解机器的振动状态，人们也知道把从中得到振动信号加到一个诸如跟踪滤波器，矢量滤波器或快速福利哀变换分析器这样的分析器，这种分析器获得例如有关被监视的机器或部件的振动的主频率和/或振幅的详细的振动信息。这种分析设备也可以被加上一个代表机器转速的信号，而该信号则可由与该机器相关联的监视仪器提供。

人们也业已知道，将代表机器旋转的基频的不同的谐波的信号加到分析设备可以获得各种类型的信息。该信号则起了调谐分析器的作用。于是，例如，如果用一个相应于机器转速的信号来调谐分析设备的话，则对该振动信号的分析可提供旋转部件平衡状况的信息。当相应于机器转速的信号是以每转一个脉冲的脉冲速率组成时，则通常称此信号为主相量信号，而将具有不同于每转一个脉冲的脉冲速率的信号在本文中称之为伪主相量信号。如果伪主相量信号是相应于一半的机器转速，则分析该振动信号可提供有关诸如磨损状况的信息，而一个相应于两倍机器转速的伪主相量信号则通过对此振动信号的分析可得到诸如轴断裂等状况的信息。代表其它的机器转速的谐波或副谐波的伪主相量信号则能提供有关机器工作状态的其它类型的信息。

为了获得所需的信息，就需要将由多个与机器相关联的传感器提供的数据连同伪主相量信号一起同时加到分析设备，以便对它们进行振幅和相位比较。

可用如主相量乘法/除法器这样的器件产生代表各种机器转速的谐波的伪主相量信号。这种器件可采用例如Bentley    Nevada公司销售的产品。这种器件设计得可从被测机器的监视仪器中接收由每转为一个脉冲组成的基本主相量信号，并进而产生一个其脉冲速率与接到的基本主相量信号相关的但大大高于它的基准信号。

例如，所产生的基准信号的脉冲速率可以是基本信号的1000倍。然后，将该基准信号的脉冲速率分除下来，以产生以具有选定脉冲速率的脉冲串表示的伪主相量信号。该器件包括一个构成一个用来设定一选定的脉冲速率倍乘因子的乘法器的第一手动控制元件和一个构成一个用来设定一选定的脉冲速率除因子的除法器的第二手动控制元件。两种因子均为整数值，并用来给出脉冲速率等于与机器旋转速率直接对应的基本速率乘以乘因子和除以除因子的伪主相量信号。

例如，两个控制元件均设定在相应于乘因子和除因子为1的位置，则主相量乘/除法器可产生由每转为一个脉冲地构成的脉冲串。乘法器可以设定得用2，3等整数来乘以该脉冲速率，而除法器则可设定得用2，3等整数除以该脉冲速率。

在以上描述的具体的乘法/除法器单元中，每个控制元件是一个数字元件，它产生用代表要求的乘因子或除因的二进制数字组成的多比特二进制信号。

因为控制元件必须被手动地装定，因而其装定不能快速变化，这样分析设备便不能在短时间内改变调谐，而这正是在机器起动和停缓下来期间为获得完整的分析数据所需的。而且，如果要求用数据处理系统解释由分析器提供的信息，则有关主相量乘法/除法器的控制元件的装定的信息必须手动地输入到该数据处理系统。

本发明的主要目的是为了增强振动分析设备的探测能力，这种分析设备将从旋转机器取得的振动信号作为该旋转机器转速的函数进行处理，并简化对代表机器转速的信号的控制。

为此目的，本发明提出了一种用于根据代表发生在机器中的振动的信号分析旋转机器的振动状况的设备，这种设备包括一个与其相连的信号产生器，该信号产生器接收代表机器转速的输入信号并产生代表一个与由输入信号所代表的转速具有一选定关系的转速的输出信号，该发生器是响应于表示选定关系值的数字信号;还包括一个与其相连的信号分析设备用来接收代表振动的信号和来自信号产生器的输出信号，用以将代表振动的信号当作用信号产生器产生的输出信号表示的机器转速的函数予以处理，为此，配有：用来提供代表选定关系值的第一数字信号的数字信号供给装置，和连接在该数字信号供给装置和控制信号产生器之间的电控信号产生装置，用来向该可控信号产生器供给相应于第一数字信号并用以设定选定关系值的第二数字信号。

阅读了下面对只作为例子示于附图中的最佳实施例的介绍，读者对本发明将会有更清楚的了解。

图1是一个本发明的加进了一个控制电路的振动分析系统的方框图。

图2是一个本发明的一个控制装置的最佳实施例的电路图。