DD257126A1 - Verfahren und anordnung zur drehzahlmessung an rotierenden maschinen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Messung der Drehzahl rotierender Maschinen von Industrieanlagen. Ziel und Aufgabe sind, mit Hilfe einer einfachen, robusten, temperatur- und strahlenunempfindlichen Methode die Drehzahl rotierender Maschinen zu messen und damit die Anlagensicherheit der betreffenden Industrieanlagen zu erhoehen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass mit Hilfe eines am Gehaeuse der rotierenden Maschinen aussen angebrachten Beschleunigungsaufnehmer das Signal der Schwingbeschleunigung aufgenommen und in ein proportionales elektrisches Signal umgewandelt wird, welches nachfolgend in einem Verstaerker verstaerkt wird und aus welchem in einem nachgeschalteten Hoch- und Tiefpassfilter die Frequenzanteile, in welchen sich vorzugsweise drehzahlabhaengige Resonanzen abbilden, herausgefiltert werden. In einem dem Filter nachgeschalteten Signalanalysator wird danach das Frequenz-Amplituden-Spektrum des Signals bestimmt und aus einer der drehzahlabhaengigen Resonanzen durch mathematische Umformung die Drehzahl bestimmt, welche ueber eine Anzeigerichtung angezeigt wird.
Description
Hierzu 1 Seite Zeichnungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Drehzahlmessung an rotierenden Maschinen, insbesondere für Elektromotoren, Pumpen, Lüfter, Verdichter und Turbinen.
Nach DD-PS 151658, DD-PS 157172, DE-OS 2337357 sind Verfahren bekannt, bei welchen die Drehzahl über optische Abtastung von fest auf derrotierenden Welle angebrachten Rasterscheiben bestimmt wird.
Nach DE-OS 2516193 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem die Drehzahl aus einem durch einen umlaufenden, mit der Welle kuppelbaren Dauermagneten und mindestenseinem in seinem Wirkungsbereich befindlichen magnetisch betätigbaren Schalter erzeugten Impulssignal bestimmt wird.
Die DE-OS 3134020 beschreibt eine Anordnung, bei welcher auf der rotierenden Welle ein sechspoliger Rotor angeordnet ist, welcher innerhalb eines aus drei Spulen bestehenden Stators rotiert und damit ein der Drehzahl proportionales Sparinungssignal erzeugt.
Aus der Literatur sind folgende Drehzahlmeßverfahren bekannt:
— Magnetische Wirbelstromverfahren
— Mechanische Fliehpendelverfahren
— Elektrische Geberverfahren
— Elektronische Geberverfahren
— Pneumatische Geberverfahren
Die genannten Verfahren haben folgende Nachteile:
Optoelektrische Einrichtungen besitzen den Nachteil, schnell zu verschmutzen.
Die induktiven Näherungsschalter sind störanfällig. Es müssen sehr kleine mechanische Toleranzen und Luftspalte eingehalten werden; eine genaue Justage ist erforderlich.
Außerdem enthalten magnetische, elektrische und elektronische Meßanordnungen aktive Halbleiterelemente, die temperatur- und strahlungsempfindlich sind. Des weiteren ist für die meisten genannten Verfahren der direkte Zugang zu einem rotierenden Teil notwendig.
Ziel der Erfindung ist eine Erhöhung der Anlagensicherheit in Industrieanlagen durch eine Überwachung der Funktion von rotierenden Maschinen, wie z. B. Hauptumwälzpumpen von Kernkraftwerken, mit Hilfe einer einfachen, robusten, temperatur- und strahlenumempfindlichen Methode der Drehzahlmessung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Bestimmung der Drehzahl von rotierenden Maschinen an Hand einer Analyse des Signales der Schwing beschleunigung am Gehäuse der rotierenden Maschine zu schaffen, um auftretende Drehzahländerungen zu erfassen und stets über den Momentanwert der Drehzahl informiert zu sein. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an einer leicht zugänglichen Stelle am Gehäuse der rotierenden Maschine die Schwingbeschleunigung aufgenommen wird, dieses Beschleunigungssignal in ein proportionales elektrisches Signal umgewandelt wird, aus welchem nach einer Verstärkung der Frequenzbereich, in welchem sich vorzugsweise drehzahlabhängige Resonanzen wie Schaufelfrequenz, Zahneingriffsfrequenz bzw. durch Unwuchten aller Art hervorgerufene Resonanzen oder deren Harmonische abbilden, herausgefiltert werden. Dieses gefilterte Signal wird danach derart analysiert, daß eine der oben genannten Resonanzfrequenzen ermittelt wird und durch mathematische Umformung die Drehzahl bestimmt und angezeigt wird.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch charakterisiert, daß an einer beliebigen, leichtzugänglichen Stelle außen am Gehäuse der rotierenden Maschine ein Beschleunigungsaufnehmer mit nachgeschaltetem Verstärker, Hoch- und Tiefpaßfilter, Signalanalysator und Anzeigeeinheit angebracht ist.
Besonders vorteilhaft bei der Anwendung des Verfahrens und der Anordnung ist, daß die Meßkette im Vergleich zu anderen üblichen Anwendungen strahlenresistent und temperaturbeständig, unempfindlich gegenüber Verschmutzungen ist, keine spezielle Justierung bei der Anbringung des Beschleunigungsaufnehmers notwendig ist und daß bei der Anwendung der vorgeschlagenen Anordnung keinerlei Eingriffe in das Innere der rotierenden Maschine erforderlich sind.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1: das Blockschaltbild der Drehzahlmessung einer Hauptumwälzpumpe Fig.2: ein Leistungsspektrum des gemessenen Besphleunigungssignalsan der Hauptumwälzpumpe (Abhängigkeit der Autoleistungsdichte SBB des Beschleunigungssignals von der Frequenzf) mit Kennzeichnung von drehzahlabhängigen Resonanzen
Zur Messung der Drehzahl der Hauptumwälzpumpe 1 wird am Gehäuse der Pumpe in Höhe eines Lagers ein Beschleunigungsaufnehmer 2 angebracht, derein dem Beschleunigungssignal proportionales elektrisches Signal liefert. Dieses elektrische Signal wird von einem Verstärker 3 verstärkt und anschließend auf einen Hoch- und Tiefpaßfilter 4 geleitet, der so beschaffen ist, daß ihn vorzugsweise die Frequertzanteile, in welchem sich die drehzahlabhängigen Resonanzen abbilden (10-400Hz), passieren. In einem dem Filter nachgeschalteten Signalanalysator 5 wird danach das Frequenz-Amplituden-Spektrum des Signals bestimmt, die dreifache Schaufelfrequenz 3fs der Pumpe ermittelt und aus dieser Frequenz die Drehzahl
η = bestimmt,wobeizdieAnzahlderSchaufeln ist.
Dieser Wert wird über eine Anzeigeeinrichtung angezeigt.
Claims (2)
1. Verfahren zur Drehzahlmessung an rotierenden Maschinen, gekennzeichnet dadurch, daß zur Drehzahlmessung außen am Gehäuse der rotierenden Maschine das Signal der Schwingbeschleunigung aufgenommen, in ein proportionales elektrisches Signal umgewandelt und'daß aus diesem Signal der Frequenzbereich, in welchem sich vorzugsweise drehzahlabhängige Resonanzen abbilden, herausgefiltert wird und daß danach das gefilterte Signal derart analysiert wird, daß durch mathematische Umformung die Drehzahl bestimmt und angezeigt wird.
2. Anordnung zur Drehzahlmessung an rotierenden Maschinen, gekennzeichnet dadurch, daß außen am Maschinengehäuse ein Beschleunigungsaufnehmer (2) mit nachgeschaltetem Verstärker (3), Hoch- und Tiefpaßfilter (4), Signalanalysator (5) und Anzeigeeinheit (6) angebracht ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD29916286A DD257126A1 (de) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Verfahren und anordnung zur drehzahlmessung an rotierenden maschinen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD29916286A DD257126A1 (de) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Verfahren und anordnung zur drehzahlmessung an rotierenden maschinen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DD257126A1 true DD257126A1 (de) | 1988-06-01 |
Family
ID=5586277
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DD29916286A DD257126A1 (de) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Verfahren und anordnung zur drehzahlmessung an rotierenden maschinen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD257126A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19818124C2 (de) * | 1998-04-23 | 2001-09-13 | Daimler Chrysler Ag | Vorrichtung zur Drehzahlerfassung von Turboladern |
-
1986
- 1986-12-05 DD DD29916286A patent/DD257126A1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19818124C2 (de) * | 1998-04-23 | 2001-09-13 | Daimler Chrysler Ag | Vorrichtung zur Drehzahlerfassung von Turboladern |
| US6298728B1 (en) | 1998-04-23 | 2001-10-09 | Daimlerchrysler Ag | Rotational turbocharger speed detector |
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