191570. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés mechanikai zajforrások helyének meghatározására előnyösen nagynyomású közegeket szállító csővezetékekre
1 J91 :'7ü 2 kivitele a 2. ábrán látható- A 2. ábrán a 8 analóg frekvenciatranszponáló egység 23 bemenete összekötött bemenetű, kétbemenetű 10 szorzón és a vele soros hatásláncba kapcsolt 12 aluláteresztő szűrőn, míg a 24 bemenete összekötött bemenetű, kétbemenetű 11 szorzón és a vele ugyancsak soros hatásláncba kapcsolt 13 aluláteresztő szűrőn keresztül kapcsolódik a 25, ill. 26 kimenetekre. Az analóg 10 és 11 szorzók négyzetes jelleggörbéjű tagként működve az értékelendő zajjelek különböző frekvenciájú összetevőit a különbségi frekvenciáknak megfelelő, alacsonyabb frekvenciájú összetevőkbe viszik át. A 12 és 13 aluláteresztő szűrők ezen összetevők közül választják ki azon komponenseket, melyeket a rendelkezésre álló korrelátor fel tud dolgozni. A két 12 és 13 aluláteresztő szűrő azonos paraméterekkel rendelkezik. Ezen kiviteli forma alkalmazása akkor célszerű, ha nincsenek előzetes ismereteink a hibahelynél keletkező zajjel frekvenciatartalmáról, illetőleg a zaj széles frekvenciatartományban lép fel. A frekvenciatranszponáló egység egy másik előnyös kiviteli formája a 3. ábrán látható. A 3. ábra szerint az analóg 10, illetve 11 szorzók egyik bemenete a 8 analóg frekvenciatranszponáló egység 23, illetve 24 bemenete, míg a másik bemenetűkre feszültséggel vezérelhető frekvenciájú 14, illetve 15 oszcillátorok kimenete kapcsolódik. A 14 és 15 oszcillátorok bemenete a szorzókkal sorbakapcsolt 12, illetve 13 aluláteresztő szűrők kimenetével van összekötve, amelyek egyúttal a 8 analóg frekvenciatranszponáló egység 25, illetve 26 kimenetéi is. Ezáltal mindkét csatornára egy-egy független, azonos jellemzőkkel bíró fázis2árt hurkot hozunk létre, amelyek demodulációs tulajdonsággal rendelkeznek. Ezen kiviteli forma abban az esetben alkalmazható előnyösen, ha a meghibásodásra jellemző' zajjei egy véletlenszerűen változó frekvenciájú és fázisú fc jelkomponenssel jellemezhető. A frekvenciatranszponáló egység egy harmadik előnyös kiviteli formája a 4. ábrán látható. Itt az analóg 10, illetve 1.1 szorzók egyik bemenete a 8 analóg frekvenciatranszponáló egység 23, illetve 24 bemenete, a másik bemenete pedig a 29 kívülről vezérlő bemenetről vezérelhető 14 oszcillátorral van összekötve. A 10, illetve í 1 szorzók kimenete a 12, illetve 13 a:u!áteresztő szűrőkön keresztül van a 25, illetve 26 kimenetekre kapcsolva. Ezáltal az oszcillátor frekvenciájának megfelelő frekvenciatartománybeli eltolást valósítunk meg a feldolgozni kívánt zajjelen, mert a 12, illetve 13 aluláteresztő szűrőkkel együtt az elrendezés egyegy. mindkét csatornára vonatkoztatva együtthangoit heíerodyn frekvenciaanalizátort alkot. Ezen kiviteli forma alkalmazása akkor előnyös, ha előzetes ismereteink vannak a meghibásodásra jellemző zajjel frekvenciaíartalmáról. A teljesség kedvéért az 5. és 6. ábrán egy-egy célkorvclátor megoldást is bemutattunk. Az. 5 ábrán látható célkorrelátor a 16 multiplex A/D-ből és a vele soros hatásláncba kapcsolt 17 személyi számítógépből van felépítve. A 16 multiplex A/D mintavételezi az alacsony frekvenciatartományba transzponált két jelet, a 17 személyi számítógép pedig digitális úton számítja a keresztkorrelációs függvényt és egyúttal az embergép kapcsolatot is biztosítja. A keresztkorrelációs függvény tisztán analóg módszerrel is meghatározható. Erre mutat be példát a 6. ábra, ahol a 18 szorzó egyik bemenete közvetlenül, míg a másik bemenete pedig analóg késleltető áramkörön keresztül van a célkorrelátor 27, illetve 28 bemenetére kötve. Az analóg késleltető áramkör előrevezető ágát 22 kétállású kapcsoló és a vele sorbakapcsolt 19 CCD késlcKctőcgyscg, míg a visszavezető ágát 2 1 csatolókondenzálor és a vele sorbakapcsolt 20 erősítő alkotja. A 22 kétállású kapcsoló egyik mozgó érintkezője a 28 bemenettel, álló érintkezője a 19 CCD kcsleltetőcgység bemenetével, a másik mozgó érintkezője pedig a 20 erősítő kimenetével van összekötve. A 18 szorzó kimenetével 23 oszcilloszkópra van bekötve. A 6. ábra szerinti célkorrelátor alkalmas a keresztkorrelációs függvény generálására, amennyiben 22 kétállású kapcsoló es a 23 oszcilloszkóp vízszintes eltérítése szinkronozott. A találmány szerinti jel-előfeldolgozási módszerrel jelentősen csökkenteni lehet a zajforrások helymeghatározására végzett korrelációs mérések számítási igényét. Ezáltal olcsóbb és megbízhatóbb berendezések előállítása válik lehetővé. Növelhető a terepi mérések megbízhatósága is. Külön előny még, hogy a jelek tulajdonságaihoz alkalmazkodó előfeldolgozási módszerek révén kisebb számítási igények mellett is nő a zajforrások helymeghatározásának zavarvédettsége. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás mechanikai zajforrások helyének meghatározására, előnyösen nagynyomású közegeket szállító csővezetékekre (1), melynél egv-cgy rezgesvagy hangérzékelőt (2 és 3) helyezünk cl a mechanikai zajforrás, például csővezeték ( l) várható hibahelyének (4) egy-egy oldalán, és az érzékelők (2 és 3) jeleiből előfeidolgozás útján előállítjuk azt a korrelációs függvényt, amely maximumának helye arányos az érzékelőket (2 cs 3) összekötő egyenesszakasz felezőpontjára (5) vonatkoztatott, előjeles várható hibahely-távolsággal (y). azzal jellemezve. hogy az érzékelők (2 és 3) jeleinek clőfcldolgozásában olyan analóg frekvenciatranszponálást alkalmazunk, mellyel a jelfrekvencia-tartományból egy alacsonyabb, körülbelül az egy kHz alatti frekvenciatartományra térünk át. 2. Kapcsolási elrendezés az I. igénypont szerinti eljárás megvalósítására, azzal jellemezve, hogy a mechanikai zajforrás, például a csővezeték (I) várható hibahelyének (4) két oldalára elhelyezett egyegy érzékelő (2, ill. 3) kimenetével egy-egy szűrőn {6, ill. 7) keresztül kapcsolódik egv kétbemenetű frekvenciatranszponáló egység (8) egy-egy bemene-5 10 15 20 25 30 3b 40 43 50 05 50 35 4
