CN201421363Y - 一种通过选频方式的新式磨音装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种通过选频方式的新式磨音装置，该装置包括磨音传声器，磨音传声器的输出端通过其上引出的电缆与测量电路相连，测量电路内部设置选频回路。本实用新型通过磨音传声器采集磨机的噪音，并将所采集的白噪声通过测量电路内的选频回路选择与磨机相对应的频带，在该频带下，实时监测磨机所发出的声音，灵敏度较高，测量精度较高。

Description

一种通过选频方式的新式磨音装置

技术领域

本实用新型涉及电子测量技术领域，尤其是一种通过选频方式的新式磨音装置。

背景技术

磨音测量仪是通过测量球磨机的噪声信号，并将该声音信号转换为电信号，实现对球磨机运转工况的监测，进而达到对球磨机的运转工况进行控制，可广泛应用于水泥、冶金、电力等行业。

目前国内应用的磨音测量仪品种较多，只能检测噪声大小，无法对球磨机噪音进行精细选频后放大测量，因为每一种球磨机及同一球磨机物料多少均有不同频率，如果无视磨机噪声的频率，仅对噪音音量大小进行放大会造成分辨力减小，降低测量精度，增大误差。另外，现有的磨音仪缺少串音补偿，造成邻近磨机噪音干扰；现有磨音传声器广泛采用动圈式话筒，灵敏度低，搜集噪声困难，采用号筒喇叭使背景噪声增多，影响测量效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有选频功能、灵敏度高的通过选频方式的新式磨音装置。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种通过选频方式的新式磨音装置，该装置包括磨音传声器，磨音传声器的输出端通过其上引出的电缆与测量电路相连，测量电路内部设置选频回路。

本实用新型通过磨音传声器采集磨机的噪音，并将所采集的白噪声通过测量电路内的选频回路选择与磨机相对应的频带，在该频带下，实时监测磨机所发出的声音，灵敏度较高，测量精度较高。

附图说明

图1是本实用新型中磨音传声器的结构示意图；

图2是图1的A向视图；

图3是本实用新型的电路原理方框图。

具体实施方式

一种通过选频方式的新式磨音装置，该装置包括磨音传声器10，磨音传声器10的输出端通过其上引出的电缆17与测量电路20相连，测量电路20内部设置选频回路。

结合图1、2，所述的磨音传声器10的头部为方形喇叭口11，方形喇叭口11替代了原有的号角式喇叭筒，克服了方向性差的缺点。高音头12固定在方形喇叭口11内部的中心位置处，用于集中方形喇叭口11所收集的噪声，方形喇叭口11和外壳13之间设置密封垫圈14，方形喇叭口11和外壳13通过螺丝15连接固定，密闭性好，能防尘防水。外壳13内设有内壳16，内壳16内部设有体积较大的永磁体、直径较大的音圈和振动发音膜，内壳16引出电缆17与测量电路20相连。磨音传声器10的优点是由于永磁体大，音圈、发音膜直径大，故灵敏度高、传送距离远、线路干扰小。

结合图3，所述的测量电路20包括第一级交流放大器，磨音传声器10通过电缆17与第一级交流放大器的输入端连接，第一级交流放大器的输出端与滤波吸收电路21的输入端连接，滤波吸收电路21的输出端与第二级交流放大器的输入端连接，第二级交流放大器分两路输出，一路输出至选频电路22，经选频电路22反馈到滤波吸收电路21，滤波吸收电路21、第二级交流放大器和选频电路22构成选频回路；另一路经检波电路检波后输出直流信号至直流放大阻尼电路23，直流放大阻尼电路23的输出端与串音补偿电路24的输入端连接，串音补偿电路24的输入端接邻近磨音机的串音输入信号，串音补偿电路24分六路输出，第一路输出电压至邻近磨音机作为邻近磨音机的串音输入信号；第二路经直流放大电路25输出直流信号至数字显示器26显示；第三路输出至平面条码显示器27；第四路输出至V/I转换电路；第五、六路分别输出至高、低位报警电路28、29。上述电路均为运算放大电路。

以下结合图1、2、3对本实用新型作进一步的说明。

磨音传声器10将噪声转换成毫伏电信号送入第一级交流放大器进行放大，第一级交流放大器是一个典型宽带交流放大器，有高低增益调整开关，并设有灵敏度调整及微调电位器，可以达到精细调整磨机灵敏度。第一级交流放大器设有输入保护，输入信号低增益65mVPP～50mVPP，高增益为15mVPP～70mVPP。噪声信号经放大后进入选频电路22对频率进行滤波，分成四段吸收无用频率：第一段频率带宽为100Hz，其它分别为200Hz、300Hz、400Hz。第一段频带带宽最窄，灵敏度为最高，第四段频带灵敏度最低，选用四档开关进行调整。

经滤波吸收电路21进入第二级交流放大器，第二级交流放大器主要是针对频率经过滤波吸收电路21后增益降低，进行补偿放大。选频电路22是对第二级交流放大器输出的交流信号进行频率选择，共分4个粗调频带、48个细调频带，4个粗调频带由2个粗调开关控制，粗调频带下分12个细调开关控制48个细调频带，被选中的细调频带反馈到滤波吸收电路21的输入端，对噪声中被选中细调频带的频率增益可达最大，全频率带宽可达280Hz～4500Hz。

经检波的直流信号由直流放大阻尼电路23进行放大、阻尼选择，阻尼时间为5s～15s可选择。直流放大阻尼电路23输出直流信号到串音补偿电路24，与输入邻近磨音机的串音信号进行差动放大电路减法运算，可以补偿17％的信号。

V/I转换电路的输出端接DCS采集板，DCS采集板设置在用户的控制器内，V/I转换电路采用高隔离精密放大器，并采用隔离式DC-DC变换器，这样可提高电源抑制比，采用高隔离精密放大器具有新颖工作循环的调制-解调技术。其直流信号被数字化穿过IPF差分电容隔离栅，所以使用方便，其工作时有极好的可靠性和高频瞬态抑制，信号放大后经线性运放及场效应管转换成4～20mA(也可以0-20mA)输出电流。

所述的高、低位报警电路28、29采用运放电路，由标准10V电压作基准，将输出信号与设定标准电压进行比较，调整高低限电位器，定下高低限电压定值。当被测信号低于低限设定值时低位报警电路29输出高电位，低限继电器动作，输出低限报警信号；当被测信号高于高限设定值时高位报警电路28输出高电位，高限继电器动作，输出高限报警信号。

所述的平面条码显示器27由LED平面管和显示驱动器组成，其输出由输入信号大小来决定。平面条码显示器27可以把模拟量转换成数字量输出，驱动二十位发光二极管显示。平面条码显示器27显示清晰、醒目，适合信号远距离观察，指示满度为100％；数字显示器26采用LCD显示屏，直接显示电压，最高为10V，指示满度为100％。上述两种显示方式同时存在，形成双重显示，便于现场观察。

所述的测量电路20还包括电源电路，电源电路采用AC/DC开关模块电源对磨音传声器10和测量电路20供电。电源电路直接采用AC/DC开关模块电源，提供±15V电源与仪器使用，采用开关电源主要是适应电压范围广，耗电量小、重量轻、精度高、使用方便。

为了保证V/I转换电路输出4～20mA的电流以保护DCS采集板，本仪器在电路中加入保护电路。输出一旦超出20mA，保护启动，维持在20.6mA左右，输出电压也一样，超出10.6V自动启动保护。

在实际操作过程中，在待测磨机负荷时，将本实用新型中磨音传声器10的方形喇叭口11对准待测磨机的下料口，然后通过2个粗调开关和12个细调开关来选择待测磨机的最佳频带，通过数字显示器26和平面条码显示器27同步观察待测磨机在最佳频带下的噪声大小，通常情况下，当磨料较多时，数字显示器26和平面条码显示器27所显示的噪声大小百分比越小；反之，当磨料较少时，数字显示器26和平面条码显示器27所显示的噪声大小百分比越大。同时，当待测磨机所装物料满溢时，低位报警电路29报警；反之，当待测磨机接近空磨时，高位报警电路28报警。可见，本实用新型既方便了在施工现场操作的技术人员观察，同时，也便于后台中央控制室的人员实时监测。

综上所述，本实用新型的核心在于在测量电路10内设置选频回路，通过选频回路选择待测磨机所处于的相应细调频带，然后通过数字显示器26和平面条码显示器27实时显示噪声的大小，灵敏度较高，测量精度较高。同时，针对磨音传声器10，采用了单指向的方形喇叭口11，克服了方向性差的缺点；针对测量电路20，加入了串音补偿电路24，克服了邻近磨机的背景噪声对待测磨机的干扰，进一步保证了测量的准确性。

Claims (7)

1、一种通过选频方式的新式磨音装置，其特征在于：该装置包括磨音传声器(10)，磨音传声器(10)的输出端通过其上引出的电缆(17)与测量电路(20)相连，测量电路(20)内部设置选频回路。

2、根据权利要求1所述的通过选频方式的新式磨音装置，其特征在于：所述的磨音传声器(10)的头部为方形喇叭口(11)，高音头(12)固定在方形喇叭口(11)内部的中心位置处，方形喇叭口(11)和外壳(13)之间设置密封垫圈(14)，方形喇叭口(11)和外壳(13)通过螺丝(15)连接固定，外壳(13)内设有内壳(16)，内壳(16)内部设有永磁体、音圈和振动发音膜，内壳(16)引出电缆(17)与测量电路(20)相连。

3、根据权利要求1所述的通过选频方式的新式磨音装置，其特征在于：所述的测量电路(20)包括第一级交流放大器，磨音传声器(10)通过电缆(17)与第一级交流放大器的输入端连接，第一级交流放大器的输出端与滤波吸收电路(21)的输入端连接，滤波吸收电路(21)的输出端与第二级交流放大器的输入端连接，第二级交流放大器分两路输出，一路输出至选频电路(22)，经选频电路(22)反馈到滤波吸收电路(21)；另一路经检波电路检波后输出直流信号至直流放大阻尼电路(23)，直流放大阻尼电路(23)的输出端与串音补偿电路(24)的输入端连接，串音补偿电路(24)的输入端接邻近磨音机的串音输入信号，串音补偿电路(24)分六路输出，第一路输出电压至邻近磨音机作为邻近磨音机的串音输入信号；第二路经直流放大电路(25)输出直流信号至数字显示器(26)显示；第三路输出至平面条码显示器(27)；第四路输出至V/I转换电路；第五、六路分别输出至高、低位报警电路(28、29)。

4、根据权利要求3所述的通过选频方式的新式磨音装置，其特征在于：所述的滤波吸收电路(21)、第二级交流放大器和选频电路(22)构成选频回路。

5、根据权利要求3所述的通过选频方式的新式磨音装置，其特征在于：所述的测量电路(20)还包括电源电路，电源电路采用AC/DC开关模块电源对磨音传声器(10)和测量电路(20)供电。

6、根据权利要求3所述的通过选频方式的新式磨音装置，其特征在于：所述的直流放大阻尼电路(23)的阻尼时间为5s～15s。

7、根据权利要求3所述的通过选频方式的新式磨音装置，其特征在于：所述的V/I转换电路采用高隔离精密放大器和隔离式DC-DC变换器，V/I转换电路的输出端接DCS采集板，DCS采集板设置在用户的中央控制器内。

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