CN109813363A - 一种电涡流信号采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电涡流信号采集装置，包括：第一传感器，与风力发电机组相连接，用于采集风力发电机组的状态信息，得到第一输出信号；处理器，与第一传感器相连接，用于接收第一输出信号，并根据第一输出信号判断风力发电机组是否出现故障，得到第一处理结果；隔离模块，隔离模块的一端与第一传感器相连接，另一端与处理器相连接，用于隔离第一输出信号的输入级和输出级。通过隔离模块隔离第一传输信号的输入级和输出级，能够减小第一输出信号在传输过程中受到外部电磁波干扰的可能性，从而，能够提高该电涡流信号采集装置的检测准确性。
Description
技术领域
本发明涉及机械设备状态监测技术领域，尤其涉及到一种电涡流信号采集装置。
背景技术
位移信号主要用于反映被测对象相对参考基准面的位移变化，也可用于反映机械设备的低频振动。位移测量在工业、民用领域中应用比较广泛，是一种较为常用的测量手段。位移传感器按工作方式不同通常可分为接触式、非接触式两种类型。接触式位移传感器包括电感式位移传感器、拉绳式位移传感器等，其优点是结构简单、性价比较高，缺点是工作寿命较短、测量精度易受工作环境中油污等因素的影响；非接触式位移传感器包括激光位移传感器、电涡流位移传感器等。电涡流传感器主要用于旋转机械的轴振动，轴位移等的非接触测量，实现对旋转机械的状态监测与故障诊断。
现有技术中，公开号为CN104154853A的中国专利文献公开了一种采用电涡流传感器测量风力发电机气隙的方法，包括：在发电机定子表面，设置至少四个径向电涡流传感器；在发电机定子轴向方向上设置一个轴向电涡流传感器；在发电机转轴径向位置的机体或者机架上设置一个键相传感器；其径向、轴向电涡流传感器和键相传感器的信号输出端与风力状态监测及采集设备的信号输入端分别对应连接；风力状态监测及采集设备读取采样结果进行处理计算，然后将处理后的结果通过以太网口上传到服务器的数据库中，局域网内的工作站或者远程工作的工作站可以访问服务器中的数据库。但是，该采用电涡流传感器测量风力发电机气隙的方法中径向、轴向电涡流传感器和键相传感器的信号输出端均直接与风力状态监测及采集设备的信号输入端相连接，信号在传输的过程中可能会受到外部电磁波的干扰，造成信号传输出错，从而可能影响检测结果的准确性。
因此，如何减小电涡流传感器的输出信号在传输过程中受到外界电磁波干扰的可能性成为亟待解决的问题。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于解决电涡流信号可能在传输过程中受到外界电磁波的干扰，影响电涡流信号采集装置的检测准确性的问题。
为此，根据第一方面，本发明实施例提供了一种电涡流信号采集装置，包括：第一传感器，与风力发电机组相连接，用于采集风力发电机组的状态信息，得到第一输出信号；处理器，与第一传感器相连接，用于接收第一输出信号，并根据第一输出信号判断风力发电机组是否出现故障，得到第一处理结果；隔离模块，隔离模块的一端与第一传感器相连接，另一端与处理器相连接，用于隔离第一输出信号的输入级和输出级。
可选地，该电涡流信号采集装置还包括：第二传感器，与风力发电机组相连接，用于采集风力发电机组的状态信息，得到第二输出信号；处理器与第二传感器相连接，用于接收第二输出信号，并根据第二输出信号判断风力发电机组是否出现故障，得到第二处理结果。
可选地，该电涡流信号采集装置还包括：通信接口模块，一端与处理器相连接，另一端与客户端相连接，用于将第一处理结果和第二处理结果发送至客户端。
可选地，通信接口模块为CAN总线接口或以太网接口。
可选地，该电涡流信号采集装置还包括：第二模数转换器，第二模数转换器的一端与第二传感器相连接，另一端与处理器相连接。
可选地，该电涡流信号采集装置还包括：第一模数转换器，第一模数转换器的一端与隔离模块相连接，另一端与处理器相连接。
可选地，该电涡流信号采集装置还包括：放大模块和滤波模块；放大模块的一端与隔离模块相连接，另一端与滤波模块相连接；滤波模块的另一端与第一模数转换器相连接。
可选地，该电涡流信号采集装置还包括：存储模块，与处理器相连接，用于存储处理结果；存储模块为随机存储器和/或闪存。
可选地，该电涡流信号采集装置还包括电源模块，电源模块与第一传感器相连接，用于给第一传感器供电。
可选地，第一传感器为一个或多个传感器。
本发明提供的技术方案，具有如下优点：
1、本发明提供的电涡流信号采集装置，包括：第一传感器，与风力发电机组相连接，用于采集风力发电机组的状态信息，得到第一输出信号；处理器，与第一传感器相连接，用于接收第一输出信号，并根据第一输出信号判断风力发电机组是否出现故障，得到第一处理结果；隔离模块，隔离模块的一端与第一传感器相连接，另一端与处理器相连接，用于隔离第一输出信号的输入级和输出级。通过隔离模块隔离第一传输信号的输入级和输出级，能够减小第一输出信号在传输过程中受到外部电磁波干扰的可能性，从而，能够提高该电涡流信号采集装置的检测准确性。
2、本发明提供的电涡流信号采集装置，还包括：第二传感器，与风力发电机组相连接，用于采集风力发电机组的状态信息，得到第二输出信号；处理器与第二传感器相连接，用于接收第二输出信号，并根据第二输出信号判断风力发电机组是否出现故障，得到第二处理结果。通过设置第二传感器，产生第二输出信号，并通过另一信号传输模块发送至处理器，最终得到第二处理结果，从而，能够与第一处理结果进行对比，防止由于传感器出错或者输出信号传输过程中出错造成的检测结果产生误差的问题，提高该电涡流信号采集装置检测精度和容错能力。
3、本发明提供的电涡流信号采集装置，还包括电源模块，电源模块与第一传感器相连接，用于给第一传感器供电。通过单独设置的电源模块给第一传感器供电，能够减小第一传感器对外部电源的依赖，提高该电涡流信号采集装置的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电涡流信号采集装置的信号流向图；
图2为本发明实施例提供的一种电涡流信号采集装置的连接示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
本实施例提供了一种电涡流信号采集装置，包括：第一传感器，与风力发电机组相连接，用于采集风力发电机组的状态信息，得到第一输出信号；处理器，与第一传感器相连接，用于接收第一输出信号，并根据第一输出信号判断风力发电机组是否出现故障，得到第一处理结果；隔离模块，隔离模块的一端与第一传感器相连接，另一端与处理器相连接，用于隔离第一输出信号的输入级和输出级。在本实施例中，风力发电机组的状态信息包括风力发电机组的转速、扭矩和风力发电机组与传感器的相对位移等信息，在具体实施例中，第一传感器优选为电涡流传感器。在本实施例中，第一传感器为一个或多个传感器，当第一传感器为多个传感器时，能够实现对风力发电机组的多个状态信息的同步检测，提高检测效率，同时，还能够通过对多个第一输出信号进行对比分析，得到轴心轨迹等其他信息。在具体实施例中，处理器优选为嵌入式处理器，因而能够一体化实现对第一输出信号的解调，从而提取其中的有用信息，分析第一输出信号，从而得到第一处理结果，以及对第一输出信号和第一处理结果进行本地存储。
通过隔离模块隔离第一传输信号的输入级和输出级，能够减小第一输出信号在传输过程中受到外部电磁波干扰的可能性，从而，能够提高该电涡流信号采集装置的检测准确性。
在可选的实施例中，该电涡流信号采集装置还包括：第二传感器，与风力发电机组相连接，用于采集风力发电机组的状态信息，得到第二输出信号；处理器与第二传感器相连接，用于接收第二输出信号，并根据第二输出信号判断风力发电机组是否出现故障，得到第二处理结果。在本实施例中，第二传感器可以为一个或多个传感器，在具体实施例中，第二传感器优选为键相传感器。
在本实施例中，电涡流信号采集装置还包括：第二模数转换器，第二模数转换器的一端与第二传感器相连接，另一端与处理器相连接，用于将第二输出信号从电信号转换为数字信号，并将转换后的第二输出信号发送至处理器。
通过设置第二传感器，产生第二输出信号，并通过另一信号传输模块发送至处理器，最终得到第二处理结果，从而，能够与第一处理结果进行对比，防止由于传感器出错或者输出信号传输过程中出错造成的检测结果产生误差的问题，提高该电涡流信号采集装置检测精度和容错能力。
在可选的实施例中，该电涡流信号采集装置还包括：通信接口模块，一端与处理器相连接，另一端与客户端相连接，用于将第一处理结果和第二处理结果发送至客户端。在具体实施例中，通信接口模块为CAN总线接口或以太网接口。通过设置通信接口，可以将第一处理结果和第二处理结果发送至客户端，方便用户通过客户端查询相关信息，同时，将多个电涡流信号采集装置连接至同一客户端，还能够实现一个客户端对多个风力发电机组的监测，进一步提高该电涡流信号采集装置的实用性。
在可选的实施例中，电涡流信号采集装置还包括：第一模数转换器，第一模数转换器的一端与隔离模块相连接，另一端与处理器相连接，用于将第一输出信号从电信号转换为数字信号，并将转换后的第一输出信号发送至处理器。
在本实施例中，电涡流信号采集装置还包括放大模块和滤波模块；放大模块的一端与隔离模块相连接，另一端与滤波模块相连接；滤波模块的另一端与第一模数转换器相连接。在具体实施例中，放大模块优选为可编程增益放大器，具体地，放大模块的放大倍数可以根据后续电路和整个电涡流信号采集装置的需要进行调整。在具体实施例中，滤波模块为低通滤波器和/或带通滤波器，具体地，采用低通滤波器和/或带通滤波器，以及，采用的滤波器的临界频率，可以根据实际场景的需要进行确定。
在可选的实施例中，电涡流信号采集装置还包括：存储模块，与处理器相连接，用于存储处理结果；存储模块为随机存储器和/或闪存，用于对第一输出信号、第二输出信号、第一处理结果以及第二处理结果进行外部存储。
在可选的实施例中，该电涡流信号采集装置还包括电源模块，电源模块与第一传感器相连接，用于给第一传感器供电。在具体实施例中，电源模块为直流电源，具体地，电源模块的电压值为+-24V。在本实施例中，电源模块还可以与第二传感器相连接，用于给第二传感器供电。通过单独设置电源模块给第一传感器和/或第二传感器供电，能够减少第一传感器和/或第二传感器对外部电源的依赖，提高该电涡流信号采集装置的实用性。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种电涡流信号采集装置，其特征在于，包括：
第一传感器，与风力发电机组相连接，用于采集所述风力发电机组的状态信息，得到第一输出信号；
处理器，与所述第一传感器相连接，用于接收所述第一输出信号，并根据所述第一输出信号判断所述风力发电机组是否出现故障，得到第一处理结果；
隔离模块，所述隔离模块的一端与所述第一传感器相连接，另一端与所述处理器相连接，用于隔离所述第一输出信号的输入级和输出级。
2.根据权利要求1所述的电涡流信号采集装置，其特征在于，还包括：
第二传感器，与所述风力发电机组相连接，用于采集所述风力发电机组的状态信息，得到第二输出信号；
所述处理器与所述第二传感器相连接，用于接收所述第二输出信号，并根据所述第二输出信号判断所述风力发电机组是否出现故障，得到第二处理结果。
3.根据权利要求2所述的电涡流信号采集装置，其特征在于，还包括：通信接口模块，一端与所述处理器相连接，另一端与客户端相连接，用于将所述第一处理结果和所述第二处理结果发送至所述客户端。
4.根据权利要求3所述的电涡流信号采集装置，其特征在于，所述通信接口模块为CAN总线接口或以太网接口。
5.根据权利要求2所述的电涡流信号采集装置，其特征在于，还包括：
第二模数转换器，所述第二模数转换器的一端与所述第二传感器相连接，另一端与所述处理器相连接。
6.根据权利要求1所述的电涡流信号采集装置，其特征在于，还包括：
第一模数转换器，所述第一模数转换器的一端与所述隔离模块相连接，另一端与所述处理器相连接。
7.根据权利要求6所述的电涡流信号采集装置，其特征在于，还包括：放大模块和滤波模块；
所述放大模块的一端与所述隔离模块相连接，另一端与所述滤波模块相连接；
所述滤波模块的另一端与所述第一模数转换器相连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电涡流信号采集装置，其特征在于，还包括：
存储模块，与所述处理器相连接，用于存储所述处理结果；
所述存储模块为随机存储器和/或闪存。
9.根据权利要求1-7任一项所述的电涡流信号采集装置，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块与所述第一传感器相连接，用于给所述第一传感器供电。
10.根据权利要求9所述的电涡流信号采集装置，其特征在于，所述第一传感器为一个或多个传感器。
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| CN201711164376.6A CN109813363A (zh) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | 一种电涡流信号采集装置 |
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