CN104359590B - 一种减速机运行温度的监测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减速机运行温度的监测方法及装置，该方法包括：通过贴合或嵌入于减速机上的待测点处的温度传感器采集得到实时温度值，将实时温度值进行存储，并根据实时温度值生成温度时间监测曲线，将温度时间监测曲线与预设的减速机运行温度时间标准曲线进行比较，当温度时间监测曲线上的任意点高于减速机运行温度时间标准曲线的相应点时，判定减速机运行温度异常。该装置包括：温度传感器贴合或嵌入于减速机上的待测点处用于采集得到实时温度值；数据存储模块用于将实时温度值进行存储；数据处理模块用于生成温度时间监测曲线；比较模块用于将温度时间监测曲线与预设的减速机运行温度时间标准曲线进行比较。本发明温度测量的结果更准确。

Description

一种减速机运行温度的监测方法及装置

技术领域

本发明涉及设备的运行情况监测领域，尤其涉及一种减速机运行温度的监测方法及装置。

背景技术

减速机的出厂验收试验在减速机的质量检测上非常重要。试验中，减速机的各项性能指标检测结果，尤其是运行温度的测量对减速机的质量判定起着举足轻重的作用，其测量值的准确性直接关系到对减速机工作故障的及时发现和返工，保证了减速机的出厂质量。另外，在减速机运行时，影响其温度的因素包括：1.转速，减速机的转速越高，轴承及油封各处的摩擦热越高，温度上升得越快；2.负载，减速机的负载越高，齿轮啮合的发热量也越高，使得温度上升越快；3.装配间隙，装配间隙不合理会导致轴承预压过紧，当游隙过小时导致轴承发热严重，温升迅速。因而，在减速机运行时对减速机进行温度测量也是监测减速机是否正常运行的一个重要指标。

目前，减速机的温度测量主要是用便捷的手持红外测温仪，但此类设备只能简单的测量减速机的运行温度，对测量者的操作有一定要求，且因减速机外表面的清洁度、油漆方式而使得测量值与实际温度可能产生较大的差异性，测量结果准确性不能保证，且试验时必须由检验者跟踪产品实时监测，存储温度数据靠人工记录，耗时耗力。

发明内容

本发明目的在于提供一种减速机运行温度的监测方法及装置，以解决现有检测设备测量结果准确性不能保证，并且人工操作记录耗时耗力的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种减速机运行温度的监测方法，包括以下步骤：

通过贴合或嵌入于减速机上的待测点处的温度传感器采集得到实时温度值，将实时温度值进行存储，并根据实时温度值生成温度时间监测曲线，将温度时间监测曲线与预设的减速机运行温度时间标准曲线进行比较，当温度时间监测曲线上的任意点高于减速机运行温度时间标准曲线的相应点时，判定减速机运行温度异常。

作为本发明的进一步改进：

上述方法还包括：

温度传感器采集得到实时温度值后，覆盖存储到温度传感器的自身寄存器中；设置采样周期，根据采样周期向温度传感器发送采样指令，并记录发送采样指令的时间作为采样时间；温度传感器接收采样指令后，返回自身寄存器内当前值作为采样时间对应的实时温度值。

根据实时温度值生成温度时间监测曲线，包括以下步骤：将采集时间作为横坐标，将采集时间对应的实时温度值作为纵坐标，绘制生成温度时间监测曲线。

减速机上的待测点至少包括轴承座、端盖油封和油池，每个待测点至少设置一个温度传感器；针对每个温度传感器，分别绘制生成对应的温度时间监测曲线，并分别与对应的减速机运行温度时间标准曲线进行比较。

在生成温度时间监测曲线之后，通过显示屏将每个温度传感器对应的温度时间监测曲线分别进行显示。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种减速机运行温度的监测装置，其包括以下部分：

温度传感器，贴合或嵌入于减速机上的待测点处，用于采集得到实时温度值；

数据存储模块，用于将实时温度值以及对应的采集时间进行存储；

数据处理模块，用于根据数据存储模块中存储的实时温度值以及对应的采集时间生成温度时间监测曲线；

比较模块，用于将温度时间监测曲线与预设的减速机运行温度时间标准曲线进行比较，当温度时间监测曲线上的任意点高于减速机运行温度时间标准曲线的相应点时，判定减速机运行温度异常。

作为本发明的装置的进一步改进：

上述装置还包括：采集周期设置单元，用于设置采样周期并生成采样时间，将采样时间实时发送给数据存储模块；匹配命令单元，根据采样时间向温度传感器发送采样指令；温度传感器接收采样指令后，向数据存储模块返回自身寄存器内当前值作为采样时间对应的实时温度值。

减速机上的待测点至少包括轴承座、端盖油封和油池，每个待测点至少设置一个温度传感器；针对每个温度传感器，分别绘制生成对应的温度时间监测曲线，并分别与对应的减速机运行温度时间标准曲线进行比较。

采样周期根据温度传感器的数量个数进行设置，公式为：T=n×t；其中T为采样周期，n为传感器个数，t为单个传感器响应时间。

装置还包括：显示屏，用于将温度时间监测曲线和/或实时温度值进行显示。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的减速机运行温度的监测方法，通过贴合或嵌入于待测点处的温度传感器采集实时温度值，并进行监测，可以避免因减速机外表面的清洁度、油漆方式而使得温度测量值偏离实际温度，使得温度测量的结果更具准确性。并且，温度采集和温度时间曲线的监测可以自动化，无需人工操作，省时省力，且使得监测的实时性更好，判定结果更准确可靠。

2、本发明的减速机运行温度的监测装置，结构简单，通过贴合或嵌入于减速机上的待测点处的温度传感器采集实时温度值，然后通过数据存储模块及数据处理模块存储生成温度时间监测曲线，从而由比较模块判定减速机的运行温度是否异常，能快速、实时、准确地监测减速机的运行温度，有利于及时发现减速机的运行故障，无需人工干预，运行成本低。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的减速机运行温度的监测方法的步骤流程示意图；

图2是本发明优选实施例的温度时间监测曲线与减速机运行温度时间标准曲线的比较示意图；以及

图3是本发明优选实施例的减速机运行温度的监测装置的组成结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1，本发明的减速机运行温度的监测方法 ，包括步骤：通过贴合或嵌入于减速机上的待测点处的温度传感器采集得到实时温度值，将实时温度值进行存储，并根据实时温度值生成温度时间监测曲线，将温度时间监测曲线与预设的减速机运行温度时间标准曲线进行比较，当温度时间监测曲线上的任意点高于减速机运行温度时间标准曲线的相应点时，判定减速机运行温度异常。以上步骤，通过贴合或嵌入于待测点处的温度传感器采集实时温度值，并进行监测，温度传感器安装时，由于传感器探头上有强磁铁，通过将传感器的探头直接与被测减速机贴合，使得测量值能更加准确的反应出减速机局部温度，必要时亦可在减速机上的接口处插入传感器来获得内部温度，如获取减速机油池温度等。可以避免因减速机外表面的清洁度、油漆方式而使得温度测量值偏离实际温度，使得温度测量的结果更具准确性。每次测试时的减速机运行温度时间标准曲线则根据环境温度及测试点的不同而不同，标准曲线定义为在一定参数下的允许最大温度值曲线。即，当监测曲线的任意点高于标准曲线上的相应点时，判定测试减速机的该点温度异常，在减速机出厂测试时，排除掉影响正常散热的客观因素（如外物覆盖等）后，即可判断为不合格。并且，温度采集和温度时间曲线的监测可以自动化，无需人工操作，省时省力，且使得监测的实时性更好，判定结果更准确可靠。

本实施例中，减速机上的待测点至少包括轴承座、端盖油封和油池，每个待测点至少设置一个温度传感器；针对每个温度传感器，分别绘制生成对应的温度时间监测曲线，并分别与对应的减速机运行温度时间标准曲线进行比较。在生成温度时间监测曲线之后，通过显示屏将每个温度传感器对应的温度时间监测曲线分别进行显示。这是由于针对不同的检测点对应的标准曲线是不同的，例如，轴承座、油封处的温度变化比其他地方更快。标准曲线应根据实际测量点位置、当时环境温度等多种因素进行确定。

本实施例中，温度传感器采集得到实时温度值后，覆盖存储到温度传感器的自身寄存器中；设置采样周期，根据采样周期向温度传感器发送采样指令，并记录发送采样指令的时间作为采样时间；温度传感器接收采样指令后，返回自身寄存器内当前值作为采样时间对应的实时温度值。采样周期通常根据温度传感器的数量个数进行设置，公式为：T=n×t；其中T为采样周期，n为传感器个数，t为单个传感器响应时间。

本实施例中，绘制温度值生成温度时间监测曲线时，是将采集时间作为横坐标（即将每次采集的时间序列X标轴），将采集时间对应的实时温度值作为纵坐标（Y标轴）。

基于上述方法的思想，本发明的减速机运行温度的监测装置，参见图3，其包括温度传感器、数据存储模块、数据处理模块及比较模块。其中，温度传感器贴合或嵌入于减速机上的待测点处，用于采集得到实时温度值；数据存储模块用于将实时温度值以及对应的采集时间进行存储；数据处理模块用于根据数据存储模块中存储的实时温度值以及对应的采集时间生成温度时间监测曲线；比较模块用于将温度时间监测曲线与预设的减速机运行温度时间标准曲线进行比较，当温度时间监测曲线上的任意点高于减速机运行温度时间标准曲线的相应点时，判定减速机运行温度异常。该装置结构简单，通过贴合或嵌入于减速机上的待测点处的温度传感器采集实时温度值，然后通过数据存储模块及数据处理模块存储生成温度时间监测曲线，从而由比较模块判定减速机的运行温度是否异常，能快速、实时、准确地监测减速机的运行温度，有利于及时发现减速机的运行故障或者其他安装或者使用异常，无需人工干预，运行成本低。

本实施例中，参见图3，上述装置还可包括采集周期设置单元和匹配命令单元，其中采集周期设置单元用于设置采样周期并生成采样时间，将采样时间实时发送给数据存储模块；匹配命令单元根据采样时间向温度传感器发送采样指令；温度传感器接收采样指令后，向数据存储模块返回自身寄存器内当前值作为采样时间对应的实时温度值。实际应用时，可以通过DS18B20温度传感器的内置芯片进行处理，将实测的模拟信号进行AD转换成数字信号后储存在寄存器内。通过DS18B20温度传感器内置芯片的处理，已将采集到的温度模拟信号转换为数字信号，根据采集指令对传感器进行二次采集，即根据设置的采集周期将传感器自身寄存器内的实时温度值采集返回，将该实时温度值与采集时间匹配后存入缓存中用于数据处理模块调用。DS18B20温度传感器的优点在于体积小，成本低，抗干扰能力强，精度高的特点，一般在内部的一次采集时已经对信号进行滤波等抗干扰处理，也可以数据使用屏蔽线防止采集过程中的来源于环境、设备的强电磁干扰。在第一次通过匹配命令单元向温度传感器发送采集指令，一般需开启减速机或者在减速机运行一段时间后再进行，此时检测到温度值更能反映减速机运行状态。

本实施例中，减速机上的待测点至少包括轴承座、端盖油封和油池，每个待测点至少设置一个温度传感器；针对每个温度传感器，分别绘制生成对应的温度时间监测曲线，并分别与对应的减速机运行温度时间标准曲线进行比较。实际应用时，由于通常采用现场总线，并且每个传感器都有内置编号，故传感器个数可以根据不同型号的减速机结构进行调整，例如对1分4分动箱进行检测时使用的8个传感器、1分2则采用5个，当然，传感器数目可以根据实际所需采集点数目向下兼容。实际应用中，与本发明的方法一样，采样周期根据温度传感器的数量个数进行设置，公式为：T=n×t；其中T为采样周期，n为传感器个数，t为单个传感器响应时间。

本实施例中，参见图3，装置还包括显示屏，用于将温度时间监测曲线和/或实时温度值进行显示。减速机运行时温度根据运行时间的改变而变化，一般来说在其他参数不变的情况下，减速机运行时前期温度提升较快，一定时间热平衡后温度将维持在某一温度值上下浮动或因其他因素的干扰而变动。若只显示当前温度对减速的整体性能不好把握，在有时间轴的曲线图下可以很直观的看到减速机在测试过程中的数据变化，并根据实测曲线来判断减速机的质量是否合格、运行温度是否异常。一般情况下，减速机运行温度时间标准曲线以公式的形式存在，针对不同温度传感器（或检测点），在对应的图形窗口根据相应公式形成一条虚拟曲线对该传感器所测值提供参考。如使用LED显示屏，可以仅显示为当前各传感器采集到的温度，LED显示屏刷新周期由系统设置，与采样周期同步或者比采样周期的刷新更快。

本实施例中，优先在Labview平台及Arduino平台搭建本发明的减速机运行温度的监测装置，在Labview平台及Arduino平台，本发明的减速机运行温度的监测装置可以更加简便、快捷的方式完成检测和控制系统的搭建。Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，他包含硬件（各种型号的arduino板）及软件（arduino IDE)，相比一般的单片机，Arduino平台通过开放源代码进行电路图设计，程序开发接口可依个人需求自己修改，可烧录程序，便于固件更新，可依据官方提供的Eagle格式PCB和SCH电路图简化Arduino模组，完成独立运作的微处理控制。Labview平台使用的是图形化编程语言环境，广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件，作为虚拟仪器的未来发展方向。它主要的特点是：在一个硬件的情况下，可以通过改变软件，就可以实现不同的仪器仪表的功能，非常方便，是相当于软件即硬件。这种开发环境使得可以快速构建新的测试模型和应用所需的工具等。结合两种平台的特点，较之普通的单片机与工控机的组合，具有简单易于上手，设计、开发方式灵活，大大提高工作效率等优点。

综上所述，本发明通过贴合或嵌入于待测点处的温度传感器采集实时温度值，并进行监测，温度采集和温度时间曲线的监测可以自动化，实时判定减速机的运行温度是否异常，能快速、实时、准确地监测减速机的运行温度，有利于及时发现减速机的运行故障，无需人工干预，运行成本低。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种减速机运行温度的监测方法 ，其特征在于，包括以下步骤：

通过贴合或嵌入于减速机上的待测点处的温度传感器采集得到实时温度值，将所述实时温度值进行存储，并根据所述实时温度值生成温度时间监测曲线，将所述温度时间监测曲线与预设的减速机运行温度时间标准曲线进行比较，当所述温度时间监测曲线上的任意点高于所述减速机运行温度时间标准曲线的相应点时，判定所述减速机运行温度异常;在减速机出厂测试时，排除掉影响正常散热的客观因素，即可判断为不合格;所述方法还包括：

所述温度传感器采集得到所述实时温度值后，覆盖存储到所述温度传感器的自身寄存器中；

设置采样周期，根据所述采样周期向所述温度传感器发送采样指令，并记录发送所述采样指令的时间作为采样时间；

所述温度传感器接收所述采样指令后，返回所述自身寄存器内当前值作为所述采样时间对应的实时温度值; 采样周期通常根据温度传感器的数量个数进行设置，公式为：T=n×t；其中T为采样周期，n为传感器个数，t为单个传感器响应时间；

所述根据所述实时温度值生成温度时间监测曲线，包括以下步骤：

将所述采集时间作为横坐标，将所述采集时间对应的实时温度值作为纵坐标，绘制生成温度时间监测曲线；

所述减速机上的待测点至少包括轴承座、端盖油封和油池，每个所述待测点至少设置一个所述温度传感器；

针对每个温度传感器，分别绘制生成对应的温度时间监测曲线，并分别与对应的减速机运行温度时间标准曲线进行比较；

在生成所述温度时间监测曲线之后，通过显示屏将每个所述温度传感器对应的温度时间监测曲线分别进行显示。

2.一种减速机运行温度的监测装置，其特征在于，包括以下部分：

温度传感器，贴合或嵌入于减速机上的待测点处，用于采集得到实时温度值；所述温度传感器设置有自身寄存器,用来暂时存储实时温度值；

数据存储模块，用于将所述实时温度值以及对应的采集时间进行存储；

数据处理模块，用于根据数据存储模块中存储的实时温度值以及对应的采集时间生成温度时间监测曲线；

比较模块，用于将所述温度时间监测曲线与预设的减速机运行温度时间标准曲线进行比较，当所述温度时间监测曲线上的任意点高于所述减速机运行温度时间标准曲线的相应点时，判定所述减速机运行温度异常；

所述装置还包括：

采集周期设置单元，用于设置采样周期并生成采样时间，将所述采样时间实时发送给所述数据存储模块；

匹配命令单元，根据所述采样时间向所述温度传感器发送采样指令；

所述温度传感器接收所述采样指令后，向所述数据存储模块返回所述自身寄存器内当前值作为所述采样时间对应的实时温度值；

所述减速机上的待测点至少包括轴承座、端盖油封和油池，每个所述待测点至少设置一个所述温度传感器；

针对每个温度传感器，分别绘制生成对应的温度时间监测曲线，并分别与对应的减速机运行温度时间标准曲线进行比较；

所述采样周期根据所述温度传感器的数量个数进行设置，公式为：T=n×t；其中T为采样周期，n为传感器个数，t为单个传感器响应时间；

所述装置还包括：

显示屏，用于将所述温度时间监测曲线和/或所述实时温度值进行显示。