CN114812692A - 一种非接触式多功能状态监测装置及其工作方法 - Google Patents
一种非接触式多功能状态监测装置及其工作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114812692A CN114812692A CN202210575861.7A CN202210575861A CN114812692A CN 114812692 A CN114812692 A CN 114812692A CN 202210575861 A CN202210575861 A CN 202210575861A CN 114812692 A CN114812692 A CN 114812692A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- receiving unit
- signal
- unit
- monitoring device
- emitting
- 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
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/04—Bearings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/04—Bearings
- G01M13/045—Acoustic or vibration analysis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本发明公开的一种非接触式多功能状态监测装置及其工作方法，属于设备振动测量技术领域。将激光发射及接收单元、频闪发射及接收单元和红外发射及接收单元集成了多功能的组合式监测装置，可同时检测到转动设备转轴或轴承座的温度和振动信号，便于携带、减少了巡检人员携带检测设备的数量。该装置采用激光测振技术，测量时无需与被测设备直接接触，可有效降低转动设备对人身伤害带来的风险，提高巡检效率；同时抗高温效果较好，可有效识别高温部件设备振动情况。测得的振动频谱、振动相位和温度成像能够通过显示屏直观的反映给巡检人员，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于设备振动测量技术领域，具体涉及一种非接触式多功能状态监测装置及其工作方法。
背景技术
随着人们生产活动的加剧，机械设备自动化已完全融入社会的生产和人们的生活中。设备自动化水平的提高给人们带来便捷的同时，随之而来的设备维护保养工作也越来越受到重视。其中机械设备的振动检测(监测)成为设备安全评价的重要检测(监测)项目之一。
振动传感器的基本测量原理，是通过磁电感应将设备的机械位移量(位移、速度、加速度)记录下来，并转换成电信号，经过放大呈现出来。现有振动传感器一般分为接触式和非接触式两种：非接触式振动传感器以超声波和激光为主，测量方式单一，常应用在科研方面。接触式传感器技术较为成熟，稳定性较高，为主流产品，如电力系统常用接触式传感器。
当前巡检工作中主要存在以下问题：1)巡检人员每次进行巡检工作时需携带多种测量设备，如测温仪、测振仪等；2)巡检人员常用便携式测振仪表通常为接触式测振传感器。其测量方式是通过测量探针、磁性座等接触或吸合于被测设备的轴承座等非转动位置。移动测量时，需要人工拆卸与安装测振传感器。在转动设备安装或拆卸测振传感器时，必需预防转动设备对人身伤害带来的风险。且接触式测振传感器的抗高温效果较差，较高的温度变化带来的影响有可能会导致探头失效或损坏。3)巡检人员常用的便携式测振仪表，其测量的振动信号和相位信号是由两种设备分别布置、安装，不能直观显示振动相位；4)巡检人员常用的接触式测振传感器只能测量轴承座的振动，无法直观有效的测量转轴本身的振动情况。
发明内容
为了解决上述现有问题，本发明的目的在于提供一种非接触式多功能状态监测装置及其工作方法，集成多种监测手段，能够对设备进行非接触式监测，提高工作效率、减少设备的携带量、降低人身安全风险。
本发明通过以下技术方案来实现：
本发明公开的一种非接触式多功能状态监测装置，包括壳体以及设在壳体内部的激光发射及接收单元、信号采集及处理单元、电池模块、信号集成与存储单元、频闪发射及接收单元、红外发射及接收单元、信号传输单元和信号分析及图像处理模块；
壳体的外部设有光学系统和显示屏；用于检测振动频谱的激光发射及接收单元、用于检测振动键相的频闪发射及接收单元和用于检测温度的红外发射及接收单元的发射端分别与光学系统连接，接收端分别与信号采集及处理单元连接；信号采集及处理单元与信号集成与存储单元连接，信号集成与存储单元分别与信号分析及图像处理模块和信号传输单元连接；信号分析及图像处理模块与显示屏连接；电池模块用于供电。
优选地，信号采集及处理单元包括信号放大模块和信号处理模块，激光发射及接收单元、频闪发射及接收单元和红外发射及接收单元的接收端分别与信号放大模块连接；信号放大模块与信号处理模块连接，信号处理模块与信号集成与存储单元连接。
优选地，信号传输单元包括蓝牙模块和信号线接口，蓝牙模块和信号线接口分别与信号集成与存储单元连接。
优选地，壳体内设有绝缘层。
优选地，激光发射及接收单元、频闪发射及接收单元和红外发射及接收单元之间设有绝缘隔板。
优选地，激光发射及接收单元、频闪发射及接收单元和红外发射及接收单元之间填充有绝缘材料。
优选地，光学系统前端设有可启闭的护盖。
优选地，电池模块为可拆卸的充电电池。
优选地，壳体上设有便携提手和预留固定板，预留固定板上设有若干连接孔。
本发明公开的上述非接触式多功能状态监测装置的工作方法，包括
激光发射及接收单元、频闪发射及接收单元和红外发射及接收单元通过光学系统向被测设备发射信号，并分别接受来自被测设备的振动频谱信号、键相信号和温度信号，然后经信号采集及处理单元处理后传输至信号集成与存储单元，通过信号分析及图像处理模块处理后在显示屏上显示被测设备的振动频谱、振动相位和温度成像，同时通过信号传输单元对外传输。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的一种非接触式多功能状态监测装置，将激光发射及接收单元、频闪发射及接收单元和红外发射及接收单元集成了多功能的组合式监测装置，可同时检测到转动设备转轴或轴承座的温度、振动(转动设备键相)信号，便于携带、减少了巡检人员携带检测设备(测振仪、测温仪)的数量。该装置采用激光测振技术，测量时无需与被测设备直接接触，可有效降低转动设备对人身伤害带来的风险，提高巡检效率；同时抗高温效果较好，可有效识别高温部件设备振动情况。该装置具有存储、分析和现实功能，与显示器配合，将测得的振动频谱、振动相位和温度成像通过显示屏直观的反映给巡检人员。
进一步地，信号传输单元包括蓝牙模块和信号线接口，可以根据实际需要连接不同的终端设备进行数据的传输。
进一步地，壳体内设有绝缘层，避免外部环境对监测精度造成影响。
进一步地，激光发射及接收单元、频闪发射及接收单元和红外发射及接收单元之间设有绝缘隔板，避免各单元的元件相互碰撞，同时避免相互间电磁干扰对检测设备的影响。
进一步地，激光发射及接收单元、频闪发射及接收单元和红外发射及接收单元之间填充有绝缘材料，能够避免相互间电磁干扰对检测设备的影响，提高测量精度。
进一步地，光学系统前端设有可启闭的护盖，在不使用时可以对光学系统进行有效保护，避免损伤。
进一步地，电池模块为可拆卸的充电电池，能够定期更换、维护方便。
进一步地，壳体上设有便携提手和预留固定板，便携提手便于手持携带，预留固定板上设有若干连接孔，能够方便进行固定。
本发明公开的上述非接触式多功能状态监测装置的工作方法，操作方便，能够对设备进行非接触式监测，提高工作效率、减少设备的携带量、降低人身安全风险。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的侧视示意图。
图中：1为光学系统，2为激光发射及接收单元，3为信号放大模块，4为信号处理模块，5为电池模块，6为信号线接口，7为预留固定板，8为壳体，9为信号集成与存储单元，10为频闪发射及接收单元，11为红外发射及接收单元，12为绝缘隔板，13为信号分析及图像处理模块，14为显示屏。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述，其内容是对本发明的解释而不是限定：
如图1和图2，本发明的一种非接触式多功能状态监测装置，包括壳体8以及设在壳体8内部的激光发射及接收单元2、信号采集及处理单元、电池模块5、信号集成与存储单元9、频闪发射及接收单元10、红外发射及接收单元11、信号传输单元和信号分析及图像处理模块13；
壳体8的外部设有光学系统1和显示屏14；用于检测振动频谱的激光发射及接收单元2、用于检测振动键相的频闪发射及接收单元10和用于检测温度的红外发射及接收单元11的发射端分别与光学系统1连接，接收端分别与信号采集及处理单元连接；信号采集及处理单元与信号集成与存储单元9连接，信号集成与存储单元9分别与信号分析及图像处理模块13和信号传输单元连接；信号分析及图像处理模块13与显示屏14连接；电池模块5用于供电。
光学系统1是一组光学探头。
在本发明的一个较优的实施例中，显示屏14可以采用操作和显示一体的触摸屏，显示屏14上设有亚克力高透防护罩。
在本发明的一个较优的实施例中，信号采集及处理单元包括信号放大模块3和信号处理模块4，激光发射及接收单元2、频闪发射及接收单元10和红外发射及接收单元11的接收端分别与信号放大模块3连接；信号放大模块3与信号处理模块4连接，信号处理模块4与信号集成与存储单元9连接。优选地，信号处理模块4包括但不限于滤波器、A/D转换器等。
在本发明的一个较优的实施例中，信号传输单元包括蓝牙模块和信号线接口6，蓝牙模块和信号线接口6分别与信号集成与存储单元9连接。
在本发明的一个较优的实施例中，壳体8内设有绝缘层。绝缘层可以设在壳体8内壁，也可以内嵌在壳体8内。
在本发明的一个较优的实施例中，激光发射及接收单元2、频闪发射及接收单元10和红外发射及接收单元11之间设有绝缘隔板12。
在本发明的一个较优的实施例中，激光发射及接收单元2、频闪发射及接收单元10和红外发射及接收单元11之间填充有绝缘材料。
在本发明的一个较优的实施例中，光学系统1前端设有可启闭的护盖。
在本发明的一个较优的实施例中，电池模块5为可拆卸的充电电池。可以采用大容量的锂离子电池。
在本发明的一个较优的实施例中，壳体8上设有便携提手和预留固定板7，预留固定板7上设有若干连接孔。平板面便于工装夹具进行固定，连接孔可以通过螺栓实现固定。
上述非接触式多功能状态监测装置的工作方法，包括：
激光发射及接收单元2、频闪发射及接收单元10和红外发射及接收单元11通过光学系统1向被测设备发射信号，并分别接受来自被测设备的振动频谱信号、键相信号和温度信号，然后经信号采集及处理单元处理后传输至信号集成与存储单元9，通过信号分析及图像处理模块13处理后在显示屏14上显示被测设备的振动频谱、振动相位和温度成像，同时通过信号传输单元对外传输至固定存储显示设备如台式计算机传输检测数据。
以上所述仅为本发明实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内可轻易想到的变化或者替换，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或直接、间接运用在其他相关技术领域的情况，均应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种非接触式多功能状态监测装置，其特征在于，包括壳体(8)以及设在壳体(8)内部的激光发射及接收单元(2)、信号采集及处理单元、电池模块(5)、信号集成与存储单元(9)、频闪发射及接收单元(10)、红外发射及接收单元(11)、信号传输单元和信号分析及图像处理模块(13)；
壳体(8)的外部设有光学系统(1)和显示屏(14)；用于检测振动频谱的激光发射及接收单元(2)、用于检测振动键相的频闪发射及接收单元(10)和用于检测温度的红外发射及接收单元(11)的发射端分别与光学系统(1)连接，接收端分别与信号采集及处理单元连接；信号采集及处理单元与信号集成与存储单元(9)连接，信号集成与存储单元(9)分别与信号分析及图像处理模块(13)和信号传输单元连接；信号分析及图像处理模块(13)与显示屏(14)连接；电池模块(5)用于供电。
2.根据权利要求1所述的非接触式多功能状态监测装置，其特征在于，信号采集及处理单元包括信号放大模块(3)和信号处理模块(4)，激光发射及接收单元(2)、频闪发射及接收单元(10)和红外发射及接收单元(11)的接收端分别与信号放大模块(3)连接；信号放大模块(3)与信号处理模块(4)连接，信号处理模块(4)与信号集成与存储单元(9)连接。
3.根据权利要求1所述的非接触式多功能状态监测装置，其特征在于，信号传输单元包括蓝牙模块和信号线接口(6)，蓝牙模块和信号线接口(6)分别与信号集成与存储单元(9)连接。
4.根据权利要求1所述的非接触式多功能状态监测装置，其特征在于，壳体(8)内设有绝缘层。
5.根据权利要求1所述的非接触式多功能状态监测装置，其特征在于，激光发射及接收单元(2)、频闪发射及接收单元(10)和红外发射及接收单元(11)之间设有绝缘隔板(12)。
6.根据权利要求1所述的非接触式多功能状态监测装置，其特征在于，激光发射及接收单元(2)、频闪发射及接收单元(10)和红外发射及接收单元(11)之间填充有绝缘材料。
7.根据权利要求1所述的非接触式多功能状态监测装置，其特征在于，光学系统(1)前端设有可启闭的护盖。
8.根据权利要求1所述的非接触式多功能状态监测装置，其特征在于，电池模块(5)为可拆卸的充电电池。
9.根据权利要求1所述的非接触式多功能状态监测装置，其特征在于，壳体(8)上设有便携提手和预留固定板(7)，预留固定板(7)上设有若干连接孔。
10.权利要求1～9所述的非接触式多功能状态监测装置的工作方法，其特征在于，包括：
激光发射及接收单元(2)、频闪发射及接收单元(10)和红外发射及接收单元(11)通过光学系统(1)向被测设备发射信号，并分别接受来自被测设备的振动频谱信号、键相信号和温度信号，然后经信号采集及处理单元处理后传输至信号集成与存储单元(9)，通过信号分析及图像处理模块(13)处理后在显示屏(14)上显示被测设备的振动频谱、振动相位和温度成像，同时通过信号传输单元对外传输。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210575861.7A CN114812692A (zh) | 2022-05-25 | 2022-05-25 | 一种非接触式多功能状态监测装置及其工作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210575861.7A CN114812692A (zh) | 2022-05-25 | 2022-05-25 | 一种非接触式多功能状态监测装置及其工作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114812692A true CN114812692A (zh) | 2022-07-29 |
Family
ID=82516691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210575861.7A Pending CN114812692A (zh) | 2022-05-25 | 2022-05-25 | 一种非接触式多功能状态监测装置及其工作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114812692A (zh) |
-
2022
- 2022-05-25 CN CN202210575861.7A patent/CN114812692A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106872070A (zh) | 一种基于多参量的光纤复合电缆专家诊断系统 | |
| CN210464855U (zh) | 一种手持式双通道四方位振动检测与分析仪 | |
| CN202524429U (zh) | 基于无线传感节点的起重机械健康监测系统 | |
| CN217358612U (zh) | 一种非接触式多功能状态监测装置 | |
| CN114812692A (zh) | 一种非接触式多功能状态监测装置及其工作方法 | |
| CN202885966U (zh) | 点检仪 | |
| CN201965669U (zh) | 设备巡检仪 | |
| CN103312758A (zh) | 基于无线传感节点的球罐健康监测系统 | |
| CN209910848U (zh) | 一种集成rfid测温、暂态地电压和超声波检测的检测装置 | |
| CN101915604A (zh) | 便携式轴振测量仪 | |
| CN214667531U (zh) | 一种动设备测振仪 | |
| CN206847677U (zh) | 一种多参数便携式储运设备检测仪 | |
| CN110455562A (zh) | 石化企业巡检过程便携式设备检测仪及其应用 | |
| CN106932103A (zh) | 带有柔性探头的无线温度测量记录装置 | |
| CN108955867A (zh) | 一种多通道远程振动信号监示仪及监示系统 | |
| CN209296145U (zh) | 一种基于红外测温传感器的设备监测系统 | |
| CN203083612U (zh) | 一种综合测试系统 | |
| CN210572580U (zh) | 一种可监测高压电缆局部放电的在线监测装置 | |
| CN204117212U (zh) | 设备巡检仪 | |
| CN114199301A (zh) | 一种工业智能巡检系统 | |
| CN219657032U (zh) | 一种振动温度即时采集无线传输装置 | |
| CN217304908U (zh) | 便携式叶绿素a检测仪 | |
| CN213957068U (zh) | 一种液体密度测量系统 | |
| CN220670593U (zh) | 一种温湿度检测仪 | |
| Zhu et al. | Monitoring mechanical vibration amplitude system design based on the PVDF piezoelectric film sensor |
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 |