CN102564566B - 机车冷却塔振动测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机车冷却塔振动测试系统，该系统含测试台，电源柜；测试台包括工控机模块，下位机模块，数据采集及处理模块；电源柜包括三相稳压电源模块，变频及主控模块；被测试对象为冷却塔风机。工作时，压电式传感器实时采集冷却塔风机的加速度振动信号，经过数据处理后进入数据采集卡，并在工控机以直观的数字和波形形式显示和报警，当加速度、速度和位移这些振动信号超过设定的阈值时，系统将自动报警提示；通过在工控机改变频率设置可调整冷却塔风机的转速，以适应不同风机型号。本系统能有效地检测加速度、速度和位移这些振动信号，从而准确反映出冷却塔的振动情况，改善振动测试的准确度，提高了生产的安全性和可靠性。

Description

机车冷却塔振动测试系统

技术领域

 本发明涉及一种机车冷却塔振动测试系统，它是一种冷却塔振动信号采集和测试系统。

背景技术

目前国内对振动信号的采集和测试的技术方案多为采用手持式振动测试仪器进行测量。其主要不足是由于手持式振动测试仪在测量的时候带有很大的随机性，测试点难以保持统一，方向难于与被测面保持垂直；精度和可靠性较低。

发明内容

本发明的目的在于克服手持式振动测试仪的弱点，提供了一种测试精度高、可靠性强、能有效地检测加速度、速度和位移等振动信号，准确反映出冷却塔振动情况的机车冷却塔振动测试系统。 

本发明的技术方案是：机车冷却塔振动测试系统，包括测试台、电源柜，其特征在于所述的测试台包括以直观数字形式和波形形式显示的工控机模块、用于采集冷却塔风机信号的压电式传感器、信号调理机模块、数据采集卡、下位机模块和指示灯；

所述的电源柜包括电源主电路，变频器模块和三相稳压电源模块，

所述的变频器模块一端与工控机模块连接，另一端与三相稳压电源模块连接，该三相稳压电源模块输出端与工控机模块连接；

所述的用于采集冷却塔风机信号的压电式传感器输出端与信号调理机模块连接，信号调理机模块输出端与数据采集卡连接，数据采集卡输出端与工控机模块连接，该工控机模块输出端与下位机模块连接，

所述的下位机模块一端与工控机模块连接，另一端与指示灯连接，该下位机模块与工控机模块进行双向通讯，所述的下位机模块为PLC模块。

所述的压电式传感器实时采集冷却塔风机的加速度振动信号，经过信号调理机数据处理后进入数据采集卡至工控机，并在工控机以直观的数字形式和波形形式显示和报警；

所述的三相稳压电源和变频器使工控机改变冷却塔风机的运行频率以及在工作频率运行时的电压稳定。

在工控机处设有不间断给工控机供电的不间断电源UPS，即系统采用三相稳压电源，通过在工控机设置频率改变冷却塔风机的运行频率，同时UPS不间断给工控机供电，使系统不掉电工作。

采用压电式传感器，能够实时采集冷却塔的加速度信号，并将其转换为电压信号，精度高。

所述的信号调理机将采集得到的电压信号进行处理的放大倍数设定为10。由传感器的灵敏度及信号的放大倍数，准确计算出速度，位移，加速度的值。

所述的数据采集卡为32位通道对采集的模拟电压信号进行数字转化的PCI2002。量化精度高。

总之，本发明包括工控机模块，下位机模块，数据采集及处理模块；电源柜包括三相稳压电源模块，变频及主控模块；被测试对象为冷却塔风机。工作时，压电式传感器实时采集冷却塔风机的加速度振动信号，经过数据处理后进入数据采集卡，经过数据采集卡处理后送入软件测试系统，并在工控机以直观的数字和波形形式显示和报警，当加速度、速度和位移这些振动信号超过设定的阈值时，同时在硬件测试台上指示灯显示出冷却塔风机当前运行状态；系统将自动报警提示；通过在工控机改变频率设置可调整冷却塔风机的转速，以适应不同风机型号。本系统能有效地检测加速度、速度和位移这些振动信号，从而准确反映出冷却塔的振动情况，改善振动测试的准确度，提高了生产的安全性和可靠性，具有很广的应用前景。

附图说明

图1为本发明的硬件方块结构示意图；

图2为软件测试工控机显示界面示意图；

图中：1-工控机，2-传感器，3-信号调理机，4-,数据采集卡，5-下位机PLC，6-变频器，7-三相稳压电源，8-冷却塔风机，9-不间断电源UPS，10-指示灯。

具体实施方式

参看图1和图2，机车冷却塔振动测试系统，包括测试台、电源柜，其特征在于所述的测试台包括以直观数字形式和波形形式显示的工控机模块1、用于采集冷却塔风机8信号的压电式传感器2、信号调理机模块3、数据采集卡4、下位机模块5和指示灯10；

所述的电源柜包括电源主电路，变频器模块6和三相稳压电源模块7，

所述的变频器模块6一端与工控机模块1连接，另一端与三相稳压电源模块7连接，该三相稳压电源模块7输出端与工控机模块1连接；

所述的用于采集冷却塔风机8信号的压电式传感器2输出端与信号调理机模块3连接，信号调理机模块3输出端与数据采集卡4连接，数据采集卡4输出端与工控机模块1连接，该工控机模块1输出端与下位机模块5连接，

所述的下位机模块5一端与工控机模块1连接，另一端与指示灯10连接，该下位机模块5与工控机模块1进行双向通讯，所述的下位机模块5为PLC模块。

所述的压电式传感器2实时采集冷却塔风机8的加速度振动信号，经过信号调理机3数据处理后进入数据采集卡4至工控机并在工控机1以直观的数字形式和波形形式显示和报警；

所述的三相稳压电源7和变频器6使工控1改变冷却塔风机的运行频率以及在工作频率运行时的电压稳定。

在工控机1处设有不间断电源9（UPS）；系统采用三相稳压电源，通过在工控机设置频率改变冷却塔风机的运行频率，同时UPS不间断给工控机供电，使系统不掉电工作。

所述的信号调理机3将采集得到的电压信号进行处理的放大倍数设定为10。 

所述的数据采集卡4为32位通道对采集的模拟电压信号进行数字转化的PCI2002。

传感器2采集冷却塔风机8的信号，经过信号调理机3放大及数据采集卡4处理后，送入工控机1，工控机1处理数据并计算出风机振动的速度，加速度和位移。指示灯10显示测试台当前运行状态。三相稳压电源7用来保证系统在工作频率运行时的电压稳定。变频器6调节风机转速，使风机在不同频率运转。

冷却塔测试系统的软件测试工控机显示界面（见图2），在系统登陆后，设置冷却塔风机8运行参数，点击测试开始，冷却塔风机8正常运转后，软件测试系统界面的中心显示区的左侧将显示各通道振动信号的数字量，右侧为各通道的波形显示。同时界面将实时显示当前温度，湿度，电压，电流，功率，同时软件测试系统能够显示冷却塔风机8振动速度，加速度，位移是否超限。根据系统界面的显示结果可以综合判断出冷却塔风机是否合格。

Claims (4)

1.一种机车冷却塔振动测试系统，包括测试台、电源柜，其特征在于：

所述的测试台包括以直观数字形式和波形形式显示的工控机模块（1）、用于采集冷却塔风机（8）信号的压电式传感器（2）、信号调理机模块（3）、数据采集卡（4）、下位机模块（5）和指示灯（10）；

所述的电源柜包括电源主电路，变频器模块（6）和三相稳压电源模块（7），

所述的变频器模块（6）一端与工控机模块（1）连接，另一端与

三相稳压电源模块（7）连接，该三相稳压电源模块（7）输出端与工控机模块（1）连接；

所述的用于采集冷却塔风机（8）信号的压电式传感器（2）输出端与信号调理机模块（3）连接，信号调理机模块（3）输出端与数据采集卡（4）连接，数据采集卡（4）输出端与工控机模块（1）连接，该工控机模块（1）输出端与下位机模块（5）连接，

所述的下位机模块（5）一端与工控机模块（1）连接，另一端与指示灯（10）连接，该下位机模块（5）与工控机模块（1）进行双向通讯，所述的下位机模块（5）为PLC模块。

2.如权利要求1所述的机车冷却塔振动测试系统，其特征在于所述的工控机模块（1）处设有不间断给工控机模块（1）供电的不间断电源UPS（9）。

3.如权利要求1所述的机车冷却塔振动测试系统，其特征在于所述的信号调理机模块（3）将采集得到的电压信号进行处理的放大倍数设定为10。

4.如权利要求1所述的机车冷却塔振动测试系统，其特征在于所述的数据采集卡（4）为32位通道对采集的模拟电压信号进行数字转化的PCI2002。

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