CN106996826A - 一种数字化智能磨音频谱分析仪 - Google Patents
一种数字化智能磨音频谱分析仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106996826A CN106996826A CN201610045698.8A CN201610045698A CN106996826A CN 106996826 A CN106996826 A CN 106996826A CN 201610045698 A CN201610045698 A CN 201610045698A CN 106996826 A CN106996826 A CN 106996826A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- silicon substrate
- audio
- mike
- arm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 abstract 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
本发明涉及检测球磨机负荷的装置，具体涉及一种数字化智能磨音频谱分析仪。其特征在于：该装置是由硅基麦克传感模块、ARM从机模块、CAN总线发送模块、CAN总线接收模块、DSP主机模块和人机交互模块构成。硅基麦克传感模块采集磨机模拟音频信号。由ARM从机模块通过I2S总线控制硅基麦克传感模块，然后通过CAN总线发送模块将采集的音频数字信号通过电缆双绞线传输到CAN总线接收模块。DSP主机模块控制CAN总线接收模块提取上传的数据，进行数据处理，并与人机交互模块实时通信，将最终结果进行显示与输出。本发明具有成本低廉，抗干扰能力强，准确性高，稳定性高等优点。特别适合于选矿厂恶劣环境下球磨机负荷检测。
Description
技术领域
本发明涉及磨机负荷检测的装置，具体涉及一种数字化智能磨音频谱分析仪。
背景技术
磨机是冶金矿山、水泥建材、电力煤炭等工业领域中重要的研磨设备。研磨设备种类繁多，包括球磨机、棒磨机、自磨机等，虽然它们机械结构不同，但是研磨的机理类同。在物料生产研磨过程中，只有对磨机负荷状态的准确、稳定、可靠的检测，才能进行自动控制，降低能耗和钢耗，提高产量和效益。
现有成熟的磨机负荷检测设备采用模拟音频检测和数字处理的硬件装置。以中国专利号200720185311.5和CN201320803292.3的实用新型专利为例，其采用模拟音频传感器采集磨机音频信号，分立模拟器件组成电路进行信号处理，仪器硬件电路设计复杂，成本高；传感器与主机分体结构，两者采用模拟电压传输，抗干扰能力弱；信号经过多级硬件电路的处理，误差大，准确性低，稳定性低。
发明内容
针对现有磨机负荷检测设备存在的缺陷，提出了一种成本低廉，抗干扰能力强，准确性高，稳定性高的数字化智能磨音频谱分析仪。
解决上述技术问题所采取的措施是：一种数字化智能磨音频谱分析仪，其特征在于：该装置是由硅基麦克传感模块、ARM从机模块、CAN总线发送模块、CAN总线接收模块、DSP主机模块和人机交互模块构成。硅基麦克传感模块采集磨机模拟音频信号，将其直接数字化。由ARM从机模块通过I2S总线控制硅基麦克传感模块，然后通过CAN总线发送模块将采集的音频数字信号通过电缆双绞线传输到CAN总线接收模块。DSP主机模块控制CAN总线接收模块提取上传的数据，然后进行数据处理，并与人机交互模块实时通信，将最终结果进行显示与输出。其中，CAN总线发送模块与ARM从机模块由RS232总线连接，CAN总线接收模块与DSP主机模块由RS232总线连接，人机交互模块与DSP主机模块由RS232总线连接。
硅基麦克传感模块采用内部集成MEMS传感器、信号调理电路、模数转换器、抗混叠滤波器、I2S接口、电源管理的集成模块。极大的简化了外围硬件电路，增加了系统的抗干扰能力，降低系统的成本。ARM从机模块采用自带I2S接口和RS232串口接口的集成电路，可以通过扩展RS232收发芯片进行与CAN总线发送模块的通讯。CAN总线发送模块和CAN总线接收模块采用带隔离的通用CAN收发芯片，具有较高的抗干扰能力。DSP主机模块具有FFT模块，进行频谱采集和处理功能。并扩展RS232接口电路，与CAN总线接收模块和人机交互模块进行通讯与控制。
本发明与现有技术相比，整机采用集成的模块化设计，将音频信号直接数字化，降低了整机的成本，同时又增加了抗干扰能力。整机的准确性、稳定性得到了提升。
附图说明
图1为本发明结构框图。
具体实施方式
结合附图详细说明本发明专利的结构。
一种数字化智能磨音频谱分析仪，见图1，硅基麦克传感模块是数字化智能磨音频谱分析仪的数据采集单元，将音频信号直接转换为数字信号。硅基麦克传感模块采用了AD公司的集成模块ADMP441，主要负责音频信号预处理，采集和数字化。ADMP441由ARM从机模块进行控制，ARM从机模块采用ST公司的集成电路STM32F103RCT6，内部集成了I2S接口，外围电路简单。并自带串口方便控制CAN总线发送模块。CAN总线发送模块和CAN总线接收模块采用周立功公司的通用CTM8251A一体收发器。DSP主机模块采用TI公司的TMS320F28335集成电路，分别控制CAN总线接收模块和人机交互模块。人机交互模块采用北京迪文公司的DMT32240S_01NT。
Claims (1)
1.一种数字化智能磨音频谱分析仪，其特征在于：该装置是由硅基麦克传感模块、ARM从机模块、CAN总线发送模块、CAN总线接收模块、DSP主机模块和人机交互模块构成；硅基麦克传感模块采集磨机模拟音频信号，将其直接数字化，由ARM从机模块通过I2S总线控制硅基麦克传感模块，然后通过CAN总线发送模块将采集的音频数字信号通过电缆双绞线传输到CAN总线接收模块，DSP主机模块控制CAN总线接收模块提取上传的数据，然后进行数据处理，并与人机交互模块实时通信，将最终结果进行显示与输出，其中，CAN总线发送模块与ARM从机模块由RS232总线连接，CAN总线接收模块与DSP主机模块由RS232总线连接，人机交互模块与DSP主机模块由RS232总线连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610045698.8A CN106996826A (zh) | 2016-01-25 | 2016-01-25 | 一种数字化智能磨音频谱分析仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610045698.8A CN106996826A (zh) | 2016-01-25 | 2016-01-25 | 一种数字化智能磨音频谱分析仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106996826A true CN106996826A (zh) | 2017-08-01 |
Family
ID=59428344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610045698.8A Pending CN106996826A (zh) | 2016-01-25 | 2016-01-25 | 一种数字化智能磨音频谱分析仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106996826A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5883804A (en) * | 1995-06-14 | 1999-03-16 | Telex Communications, Inc. | Modular digital audio system having individualized functional modules |
| US20030137762A1 (en) * | 2001-12-03 | 2003-07-24 | Priester William B. | Data acquisition system |
| CN101627641A (zh) * | 2007-03-05 | 2010-01-13 | 格特朗尼克斯公司 | 具有信号处理功能的小器件封装麦克风模块 |
| CN102865916A (zh) * | 2012-09-10 | 2013-01-09 | 中国航天科技集团公司第五研究院第五一三研究所 | 基于arm的星载振动信号高速测量系统 |
| CN104697626A (zh) * | 2013-12-10 | 2015-06-10 | 丹东东方测控技术股份有限公司 | 智能磨音频谱分析仪 |
| CN105136276A (zh) * | 2015-09-18 | 2015-12-09 | 沈阳化工大学 | 一种非接触式的球磨机旋转筒体振动信号采集系统 |
-
2016
- 2016-01-25 CN CN201610045698.8A patent/CN106996826A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5883804A (en) * | 1995-06-14 | 1999-03-16 | Telex Communications, Inc. | Modular digital audio system having individualized functional modules |
| US20030137762A1 (en) * | 2001-12-03 | 2003-07-24 | Priester William B. | Data acquisition system |
| CN101627641A (zh) * | 2007-03-05 | 2010-01-13 | 格特朗尼克斯公司 | 具有信号处理功能的小器件封装麦克风模块 |
| CN102865916A (zh) * | 2012-09-10 | 2013-01-09 | 中国航天科技集团公司第五研究院第五一三研究所 | 基于arm的星载振动信号高速测量系统 |
| CN104697626A (zh) * | 2013-12-10 | 2015-06-10 | 丹东东方测控技术股份有限公司 | 智能磨音频谱分析仪 |
| CN105136276A (zh) * | 2015-09-18 | 2015-12-09 | 沈阳化工大学 | 一种非接触式的球磨机旋转筒体振动信号采集系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 宫正: "基于MEMS麦克风阵列的四通道语音采集系统设计" * |
| 蔡改贫 等: "基于STM32的球磨机运行状态监测系统设计" * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101625383A (zh) | 电能质量在线监测装置 | |
| CN102087137B (zh) | 具有测偏载功能的嵌入式轨道衡称重系统 | |
| CN104180936A (zh) | 矿用本安型微功耗无线兼有线通信自供电压力传感器 | |
| CN103162093A (zh) | 一种用于输油管道漏磁检测器的数据采集装置及方法 | |
| CN207074250U (zh) | 一种os测试系统及装置 | |
| CN104298149A (zh) | 色谱仪自适应量程信号采集电路 | |
| CN106996826A (zh) | 一种数字化智能磨音频谱分析仪 | |
| CN200939664Y (zh) | 搅拌站的称重传感器信息采集装置 | |
| CN205607519U (zh) | 一种数字化智能磨音频谱分析仪 | |
| CN105466682B (zh) | 一种气压制动系统性能测试装置及测试方法 | |
| CN103941123A (zh) | 一种电缆绝缘在线监测系统 | |
| CN203812008U (zh) | 模拟信号采集装置 | |
| CN208223766U (zh) | 一种旋转机械振动烈度检测系统 | |
| CN106855468A (zh) | 一种嵌入式机电设备状态监测及故障诊断系统 | |
| CN102455239B (zh) | 一种用锁相放大器对动平衡机微弱信号检测的方法及装置 | |
| CN105629815A (zh) | 一种嵌入式数据采集记录系统 | |
| CN205450075U (zh) | 远程混合域模拟量测量仪 | |
| CN107064679A (zh) | 新型电能质量监测装置及监测方法 | |
| CN211015103U (zh) | 一种基于fpga临空数据采集系统 | |
| CN203908666U (zh) | 一种断路器/gis振动信号采集装置 | |
| CN207096764U (zh) | 压力采集模块 | |
| CN203719760U (zh) | 智能磨音频谱分析仪 | |
| CN202869930U (zh) | 一种基于无线网络的粉尘浓度实时检测装置 | |
| CN105222700A (zh) | 基于dsp与fpga的数字应变仪 | |
| CN213024049U (zh) | 一种高精度信号采集系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170801 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |