CN202083465U - 往复机械瞬变工况阶比跟踪装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种往复机械瞬变工况阶比跟踪装置。本实用新型往复机械瞬变工况阶比跟踪装置，由依次连接的传感器模块、信号调理模块、信号采集模块和计算机信号分析模块构成；传感器模块包括一个转速传感器及至少一个振动传感器。本实用新型能够在瞬变工况下实现往复机械内部轻微故障特征的增强检测与诊断。相比传统的阶比跟踪装置，安装方便，造价低又有较好的使用维护性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及机电类，特别涉及一种往复机械瞬变工况阶比跟踪装置。
背景技术
往复机械结构复杂、工作条件恶劣，因此，发生故障的可能性较大。对于往复机械内部轻微磨损故障，借助于稳定工况下测试极难发现。大量的经验证明，对于往复机械的某些故障的诊断，靠瞬变工况进行故障监测与诊断是一个非常有效的方法：即通过急速的抖动油门促使往复机械转速急剧变化，使配合机件间特别是因磨损而间隙增大处产生较大的瞬态冲击力，引起结构共振，以便于确定机器状态及识别故障。然而，现有基于Fourier变换技术的振动分析工具，只适合于平稳工况，不适合用于非平稳、特别是瞬变工况的机械振动。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决往复机械内部轻微故障特征的增强检测与诊断问题，提供一种往复机械瞬变工况阶比跟踪装置。
本实用新型往复机械瞬变工况阶比跟踪装置，由依次连接的传感器模块、信号调理模块、信号采集模块和计算机信号分析模块构成；传感器模块包括一个转速传感器及至少一个振动传感器。
所述的振动传感器为压电陶瓷振动传感器或ICP加速度传感器；所述的转速传感器为霍尔传感器、光电传感器或磁电式传感器。
所述的信号调理模块主要指对传感器的信号进行调理的调理电路，由滤波电路、放大电路和供电电路组成。
所述的信号采集模块主要指用于信号采集的采集板卡，采集板卡有二路以上的信号输入、输出。
所述的计算机信号分析模块包括计算机主机及计算机内安装重采样阶比跟踪分析程序。
阶比跟踪能分析信号中与转速相关的成分随转速的变化情况，实现往复机械内部轻微故障特征的增强检测与诊断。本实用新型能够在瞬变工况下实现往复机械内部轻微故障特征的增强检测与诊断。相比传统的阶比跟踪装置，安装方便，造价低又有较好的使用维护性能。本实用新型与传统的硬件等角度采样-固定光电脉冲编码器或外部触发采样相比，成本低，结构简单，便于维护。
附图说明
图1是本实用新型的原理示意图。
图2是本实用新型的往复机械瞬变工况阶比跟踪程序流程框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步描述。
如图1所示，本实用新型是由依次连接的传感器模块、信号调理模块、信号采集模块和计算机信号分析模块组成，所述传感器模块包括一个转速传感器及至少一个振动传感器。其中，振动传感器通过磁吸盘固定于往复机械监测点上，转速传感器通过支架安装于往复机械的主轴附近。传感器模块用于获取往复机械转速及振动信号；信号调理模块通过滤波、放大、整形等手段，对转速、振动信号进行调理；信号采集模块通过等时采样，将来自传感器的模拟信号转换为具有等时间隔特征的数字信号；计算机信号分析模块通过重采样方法将相等时间间隔的数字信号转变为相等角度间隔的数字信号，实现等角度采样，从而可以对振动信号进行阶比跟踪分析。
如果振动传感器采用的是ICP加速度传感器，则采用恒流源为ICP传感器供电，保证ICP传感器处于标准工作电流范围；同时，在电路中引入高通滤波电路，将输出信号中10V的直流分量信号滤去；最后，在电路中引入了低通滤波电路，消除电路中的噪声干扰。如果采用压电陶瓷振动传感器，则采用电荷放大器对信号进行增益放大，并采用滤波电路。采集板卡通过A/D转换，将模拟信号转变为等时间隔的数字信号，采样频率设置20kHz以上。采集模块采得的数字信号送入计算机，通过计算机内的重采样阶比跟踪分析程序，如图2所示，将等时间隔的数字信号转变为等角度间隔的数字信号，并进行阶比跟踪分析。如果机器早期磨损故障，通过采用瞬变工况急加速的方式增强机器内部各配合副之间的激励，采用本实用新型装置采集并分析信号，能及时发现故障并报警，也可经打印机输出检测结果。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种往复机械瞬变工况阶比跟踪装置，其特征在于，所述装置由依次连接的传感器模块、信号调理模块、信号采集模块和计算机信号分析模块组成，所述传感器模块包括一个转速传感器及至少一个振动传感器。
2.如权利要求1所述的往复机械瞬变工况阶比跟踪装置，其特征在于：信号采集模块为含有二路以上的信号输入、输出的采集板卡。
3.如权利要求1所述的往复机械瞬变工况阶比跟踪装置，其特征在于：所述信号调理模块由滤波电路、放大电路和供电电路组成。
4.如权利要求1所述的往复机械瞬变工况阶比跟踪装置，其特征在于：所述的振动传感器为压电陶瓷振动传感器或ICP加速度传感器；所述的转速传感器为霍尔传感器、光电传感器或磁电式传感器。
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