CN100562718C

CN100562718C - 虚拟式振动筛动态参数检测仪

Info

Publication number: CN100562718C
Application number: CNB2008100449833A
Authority: CN
Inventors: 张明洪; 邓嵘; 徐倩; 朱晓梅; 张万福
Original assignee: Southwest Petroleum University
Current assignee: Southwest Petroleum University
Priority date: 2008-03-13
Filing date: 2008-03-13
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2028-03-13
Also published as: CN101281045A

Abstract

本发明涉及用于泥浆处理、泥水处理及物料筛分和输送的虚拟式振动筛动态参数检测仪。它能采集、分析、显示三十多个振动筛特性参数测试结果的数据、表格、曲线。其技术方案是：带有磁吸座的加速度、速度、位移传感器根据需要和测试目的安装在振动筛上所选定的测试点上；相应的信号中间转换放大器集中安装在仪器箱中，其中有关的虚拟信号中间转换放大器与智能控件化虚拟信号分析仪一同装在计算机专门数据库中；信号中间转换放大器、仪器箱和计算机集中安装在集装箱中。用调理电路、数据采集卡、仪器软件及计算机平台组建成该参数检测仪。本发明大大简化了振动筛动态参数检测的时间和过程，测试的精确性和可靠性得到保证，结构简单、应用方便。

Description

虚拟式振动筛动态参数检测仪

技术领域：

本发明涉及一种用于泥浆处理、泥水处理及物料筛分和输送的虚拟式振动筛动态参数检测仪，适合于石油天然气钻井、选矿、选煤、化工、医药、食品、有色金属、水利水电工程、地下空间工程、城市建设工程及运输等行业部门作业中使用的振动筛的动态参数检测。

背景技术：

随着现代生产技术的发展，在各有关行业中，研制开发具有自主知识产权的各型现代振动筛产品层出不穷。而在现代振动筛产品的开发过程中，除了运用现代动态设计方法和现代工艺制造技术外，广泛采用现代动态测试技术在振动筛的现代设计和制造过程及对振动筛产品的动态检测势在必行。由于在研制开发振动筛产品过程中，需要测试的振动筛动态特性参数项目繁多，需要记录处理的数据和曲线数量和种类异常繁杂。同时，大多数情况都需要对在强随机噪声背景淹没下的信号进行分析处理以提取各种需要的信息。而且，有的信号本身就是随机信号。目前，尚无针对振动筛动态特性参数检测的专用仪器。通常都是采用现有的模拟式或数字式通用仪器组成临时测试系统进行测试。这样一来，整个测试过程非常烦琐，而且各种数据和曲线的处理量非常巨大，一般在冗繁的测试拾取信号后，还需要专门的技术人员进行两周以上时间信号数据的离线处理工作。

发明内容：

本发明的目的是：为了克服现有技术的不足，采用微机数据识别、存储、处理、高度智能和自动化，能采集、分析、显示三十几个振动筛动态特性参数测试结果的数据、表格、曲线等，特提出一种虚拟式振动筛动态参数检测仪。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种虚拟式振动筛动态参数检测仪，由带有磁吸座的相应传感器如压电式加速度传感器、磁电式速度传感器、应变式位移传感器、激振器或力锤、相应的中间转换放大器、控件化虚拟式信号分析仪组成，其结构特征是：带有磁吸座的加速度、速度、位移传感器1根据需要和测试目的安装在振动筛2上所选定的测试点3上；相应的信号中间转换放大器4集中安装在仪器箱5中，其中有关的虚拟式信号中间转换放大器6与智能控件化虚拟式信号分析仪7一同装在计算机8的专门数据库供测试时调用；信号中间转换放大器4、集装仪器箱5和计算机8集中安装在集装箱9中。

供虚拟式信号中间转换放大器6和智能控件化虚拟式信号分析仪7用的计算机8是采用通用台式计算机、或嵌入式计算机、或便携式笔记本电脑的一种。安装在振动筛2上的激振器大小电机25、26是采用离线的正弦自动或手动扫描、白噪声激振系统激振，力锤敲击激振，或采用振动筛2上激振电机的在线激振。

1)基于智能控件化的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征在于，零编程开发虚拟仪器。直接将带有磁吸座的加速度、速度、位移传感器1根据需要和测试目的安装在振动筛2上所选定的测试点3上；得到的信号经数据传输线传输到相应的信号中间转换放大器4；最后，有关的虚拟式信号中间转换放大器6和智能虚拟式信号分析仪7收到数据线传输的数据，立即进行分析并处理信号后，一同将所需信号存储于计算机8中。

2)基于智能控件化的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征在于，功能与功能之间具有较高的相互独立性。计算机系统平台15采用具体的幅值谱、相位谱、功率谱、倒频谱方法，直接分析并处理直至显示放于被检测振动筛10上的传感器11传输的信号，用户可以同时获取幅值、相位、功率、倒频参数信息。

3)基于智能控件化的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征在于，个性化和简洁的界面设计。只需调理电路12、数据采集卡13、仪器软件14以及计算机系统平台15就可以组建一台虚拟式振动筛动态参数检测仪16。

4)基于智能控件化的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征在于，可以扩展开发基于智能控件的虚拟仪器。由振动筛2、激振器小电机25、激振器大电机26、上层筛网17、下层筛网18、钻井液岩屑流智能计量装置21、底座29、虚拟振动筛参数检测仪16、自动控制系统、数据处理分析系统、返激装置27等组成。振动筛2由隔振弹簧28支承在底座29上(筛箱倾角可调0°≤α＜90°)；激振器的大小电机25、26包括两台或两台以上的防爆电机或其它类型的激振电机；自动控制系统由响应传感器11兼控制器组成；数据分析处理系统由记数传感器11、二次仪表19、A/D卡30、配备专用虚拟式仪器16等部分组成；返激装置27是由砂泵、喷嘴和传感器11组成。

振动筛2和隔振弹簧28支撑在底座29上，振动筛内置两个上下层筛网17、18，激振器大小电机25、26平行安装于振动筛上方的设计位置，返激装置27安装在振动筛上方的进料端22，振动筛下方出口端21装有钻井液岩屑流智能计量装置20，上面配有记数传感器13、二次仪表19，最后所有数据均通过A/D卡30传入配备专用虚拟式仪器16，然后显示器显示参数信息。

5)基于智能控件化的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征在于，具有快的响应速度。本仪器在应用的过程中只是由加速度、速度、位移传感器1接收并发出信号，相应的信号中间转换放大器4和虚拟式信号中间放大器6处理信号，直至智能控件化虚拟式信号分析仪7，最后数据存储于计算机8中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)由于采用了虚拟式信号中间转换放大器和智能控件化虚拟式信号分析仪，因而大大简化了振动筛动态参数检测的时间和过程。同时，测试的精确性和可靠性可以得到充分的保证；

2)由于采用了智能控件化虚拟式信号分析仪，使用户不需要进行专门的培训，也不需要具有专门的计算机软件基础即可方便的进行使用操作；

3)由于采用了智能控件化虚拟式仪器，具有用户进行二次再开发的广阔空间，因而可根据用户的需要进行功能扩展，这就极大地提高了仪器系统的性价比。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明虚拟式振动筛动态参数检测仪的结构示意图。图中：1.加速度、速度、位移传感器，2.振动筛，3.测点，4.相应的信号中间转换放大器，5.集装仪器箱，6.虚拟式信号中间放大器，7.智能控件化虚拟式信号分析仪，8.计算机，9.集装箱。

图2为本发明虚拟式振动筛动态参数检测仪的结构框图。图中：10.被检测振动筛，11.传感器，12.调理电路，13.数据采集卡(PC-DAQ、VXI、GPIB、PXI)，14.仪器软件，15.计算机系统平台，16.虚拟式振动筛动态参数检测仪。

图3为本发明虚拟式振动筛动态参数检测仪在智能型双层网激振振动筛上的应用简图。图中：17.上层筛网，18.下层筛网，19.二次仪表，20.钻井液岩屑流智能计量装置，21.出料口，22.进料口，23.泥浆管路，24.井底返回泥浆管，25.激振器小电机，26.激振器大电机，27.返激装置，28.隔振弹簧，29.基座，30.A/D卡。

图4为智能型双层网激振振动筛的俯视图。图中：25.激振器小电机，26.激振器大电机，27.返激装置。

具体实施方式：

如图1所示：带有磁吸座的加速度、速度、位移传感器1根据需要和测试目的安装在振动筛2上所选定的测试点3上；集中安装在仪器箱5中的相应的信号中间转换放大器4通过接口箱接收到并放大信号；信号经数据传输线传至装在计算机8中的虚拟信号中间转换放大器6与智能控件化虚拟信号分析仪7；最后计算机8记录并储存数据于专门数据库供用户需要时调用。

如图2所示：传感器11放在正常运转的或被力锤敲击的被检测振动筛10上，信号传输至调理电路12，经过调理电路12的信号被数据采集卡13(PC-DAQ、VXI、GPIB、PXI)采集并处理，在仪器软件14的协助下一同将信号数据传输到计算机系统平台15上并显示，这样虚拟式振动筛动态参数检测仪16就展现在用户面前，用户也就可以轻松得到所需的振动筛的动、静态参数。

如图3、4所示：振动筛工作过程中，待分离的钻井液从进料口端22进入振动筛，激振器大小电机25、26同时通电，带动振动筛2的筛箱按某种设计的振型振动，达到稳定后，其中一电机断电，此时两个电机仍然保持稳定的自同步激振状态；岩屑流智能计量装置20则通过记数传感器11传回岩屑计量的数据，经由二次仪表19、A/D卡30传回专用虚拟式仪器16，经专用的分析软件进行处理，在显示器上给出当前地层岩屑有关数据曲线；分离后的钻井液参数以及激振器大小电机25、26的转速信号同样可以通过上述方法拾取，经过二次仪表19、A/D卡30传回虚拟式仪器16；同时泥浆返激装置27将分离后的钻井液再返回到筛面，对易集结成团状的固相岩屑颗粒冲散，使其分散着分布在筛网上，并对其进行冲击和激励，以利于固相岩屑过筛和提高对钻井液的处理量。当断电后的电机的转速不在计算机预置的转数范围内时，表示将不利于双电机的自同步工作，计算机发出指令，断电的电机自动通电，当达到预置转速时，再断电，如此反复。

Claims

1.一种虚拟式振动筛动态参数检测仪，是由带磁吸座的相应传感器、激振器或力锤、相应的中间转换放大器、控件化虚拟式信号分析仪组成，其特征是：带有磁吸座的压电式加速度传感器、或磁电式速度传感器、或应变式位移传感器(1)根据要求和测试目的安装在振动筛(2)上所选定的测试点(3)上；相应的信号中间转换放大器(4)集中安装在仪器箱(5)中，其中有关的虚拟式信号中间转换放大器(6)与智能控件化虚拟式信号分析仪(7)一同装在计算机(8)的专门数据库中；小型中间转换放大器(4)、集装仪器箱(5)和计算机(8)集中安装在集装箱(9)中。

2.根据权利要求1所述的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征是：供虚拟式信号中间转换放大器(6)和智能控件化虚拟式信号分析仪(7)用的计算机(8)是采用通用台式计算机、或嵌入式计算机、或便携式笔记本电脑的一种。

3.根据权利要求1所述的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征是：安装在振动筛(2)上的激振器大小电机(25、26)是采用离线的正弦自动或手动扫描、白噪声激振系统激振，力锤敲击激振，或采用振动筛(2)上激振电机的在线激振。

4.根据权利要求1所述的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征是：计算机系统平台(15)采用具体的幅值谱、相位谱、功率谱、倒频谱方法，直接分析并处理直至显示放于被检测振动筛(10)上的传感器(11)传输的信号，用户可以直接获取幅值、相位、功率、倒频参数信息；用调理电路(12)、数据采集卡(13)、仪器软件(14)以及计算机系统平台(15)就组建一台虚拟式振动筛动态参数检测仪(16)。

5.根据权利要求1所述的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征是：该检测仪在智能型双层网激振振动筛上的应用，振动筛(2)和隔振弹簧(28)支撑在基座(29)上，振动筛(2)内置两个上下层筛网(17、18)，激振器大小电机(25、26)平行安装于振动筛(2)上方的设计位置；返激装置(27)安装在振动筛(2)上方的进料端(22)，振动筛(2)下方出口端(21)装有钻井液岩屑流智能计量装置(20)，上面配有记数传感器(11)、二次仪表(19)，最后所有数据均通过A/D卡(30)传入配备专用虚拟式振动筛动态参数检测仪(16)，通过显示器显示所测参数。