CN205940986U - 一种电动机健康状态监测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动机健康状态监测仪，包括数据采集单元、数据处理单元、存储单元、显示单元和传输单元；数据采集单元包括振动温度一体式传感器，用于测量电动机的振动和轴承温度；数据处理单元对数据采集单元采集的数据进行采样并处理；存储单元将经过数据处理单元处理得到的振动总值、振动频谱、包络总值、包络频谱以及轴承温度进行存储；显示单元对采集、处理得到的振动总值、包络总值、轴承温度进行显示；传输单元以无线方式将存储的数据向外界传输，采用自动定时传输或手动传输，本实用新型能够同时监测电动机振动、轴承温度、轴承部件损伤状态，多参数综合表达电动机的健康状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动机领域，具体是一种通过监测电动机的振动、轴承温度、轴承部件损伤状态来表达电动机健康状态的电动机健康状态监测仪。
背景技术
电动机的运行状态参数可分为两大类，一类是电气状态参数，譬如电阻、电容、电流、电压、功率、功率因数等，另一类是机械状态参数，如电动机的振动、轴承温度、轴承部件损伤状态等机械状态。前者代表的是电动机的功能指标，后者代表的是电动机的健康指标。本实用新型涉及的是电动机健康指标的监测。
目前企业中对电动机健康指标的监测，只能靠手持式仪器人工定期监测来获得电动机的振动、轴承温度、轴承部件损伤等数据，这种方式受人为因素、技术水平、测量条件等诸多因素的影响，往往不能及时、准确地反应电动机的健康状态而造成电动机故障、事故的情况时有发生，给企业带来不必要的损失甚至影响企业的正常生产。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种电动机健康状态监测仪，能够同时监测电动机振动、轴承温度、轴承部件损伤状态，多参数综合表达电动机的健康状态。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种电动机健康状态监测仪，包括数据采集单元、数据处理单元、存储单元、显示单元和传输单元；
数据采集单元包括振动温度一体式传感器，用于测量电动机的振动和轴承温度；
数据处理单元对数据采集单元采集的数据进行采样并处理；
存储单元将经过数据处理单元处理得到的振动总值、振动频谱、包络总值、包络频谱以及轴承温度进行存储；
显示单元对采集、处理得到的振动总值、包络总值、轴承温度进行显示；
传输单元以无线方式将存储的数据向外界传输。
进一步的，数据处理单元包括放大/滤波电路、A/D转换器和中央处理器，振动温度一体式传感器的信号输出端与放大/滤波电路的信号输入端相连接，所述放大/滤波电路的信号输出端与A/D转换器的信号输入端相连接，所述A/D转换器的信号输出端与中央处理器的信号输入端相连接，所述中央处理器的信号输出端与显示单元和存储单元的信号输入端相连接。
进一步的，中央处理器对振动信号采用2.56kHz和25.6kHz两种采样频率，对轴承温度采用10Hz采样频率。
优选的，放大/滤波电路为4阶或8阶。
优选的，A/D转换器为16位或24位。
优选的，显示单元为液晶显示屛或触摸显示屏。
进一步的，存储单元存储间隔按5min、10min、30min、60min、1h、2h、4h、8h、24h或自定义时间间隔设定，存储一年以上的数据，存储单元存储容量为8GB及以上。
进一步的，显示单元以绿灯、黄灯、红灯表示振动、轴承温度、轴承部件损伤状态是否超标,绿灯表示正常，黄灯表示预警，红灯表示报警，并用数字显示电动机参数的状态。
优选的，数据处理单元接入两路或四路振动温度一体式传感器，振动温度一体式传感器的振动为单轴向或双轴向。
优选的，传输单元采用自动定时传输或手动传输。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型避免人为因素(包括人的惰性、情绪、测量技术等)对测量数据准确性的影响；解决了电动机后轴承在风扇罩内无法人工测量、以及一些人员不能到达的危险位置、危险空间人工无法测量的问题；实现高频次监测以避免一些快速发展的故障由于不能及时发现而造成的事故。
本实用新型将表达电动机健康参数的振动、轴承温度、轴承部件损伤状态一并监测综合评判，可准确地反映电动机的健康状态，为电动机的运行、检修、维护提供科学依据，具有显著的先进性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型实施例提供的电动机健康状态监测仪结构框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
为了能够同时监测电动机振动、轴承温度、轴承部件损伤状态，多参数综合表达电动机的健康状态，本实用新型实施例提供了一种电动机健康状态监测仪，通过监测电动机的振动、轴承温度、轴承部件损伤状态来综合判断电动机的健康状态，结果准确可靠，具有显著的先进性。
如图1所示，电动机健康状态监测仪包括振动温度一体式传感器101、放大/滤波电路102、A/D转换器103、中央处理器104、储存单元106、显示单元107和传输单元105；振动温度一体式传感器101的信号输出端与放大/滤波电路102的信号输入端相连接，振动温度一体式传感器101用于测量电动机的振动和轴承温度；所述放大/滤波电路的信号输出端与A/D转换器的信号输入端相连接，所述A/D转换器103的信号输出端与中央处理器104的信号输入端相连接，所述中央处理器104的信号输出端与显示单元107和存储单元106的信号输入端相连接，传输单元105与存储单元106相连接。
振动温度一体式传感器101采集的数据经过放大/滤波电路102和A/D转换器103传输至中央处理器104，中央处理器104对数据进行采样并处理，振动温度一体式传感器101的振动为单轴向。
在另一实施例中，放大/滤波电路102接入两路或四路振动温度一体式传感器101，振动温度一体式传感器101的振动为双轴向。
电动机健康状态参数的处理过程如下：
步骤一：按2.56kHz采样频率采样，经FFT计算得到频谱，计算10～1000H的振动总值，与GB/T6075的限值进行比较，来判断电动机的运行状态；同时给出10～1000Hz的频谱图用于人工分析不平衡、不对中、机械松动的机械故障；
步骤二：按25.6kHz采样频率采样，经包络计算得到包络总值用于判断轴承状态，对包络波形经FFT计算得到10～1000Hz的包络频谱，对照轴承库判断出现损伤的具体部件，轴承库给出了不同型号的轴承各部件的特征频率；
步骤三：按10Hz采样频率对轴承温度进行采样，用于判断轴承是否超温，轴承的温度限值为75℃；
步骤四：经上述处理得到的振动总值、包络总值以及轴承温度与设定的阀值进行比较，超标给出报警信号。
经过以上方法处理，得到振动总值、振动频谱、包络总值、包络频谱以及轴承温度的数据，存储单元106将以上数据进行存储以进行下一步处理。
本实用新型的显示单元107对采集处理得到的振动总值、包络总值、轴承温度进行显示。
本实用新型实施例中的显示单元107显示方式有多种，为了使本实用新型实施例的工作原理更为清楚，本实用新型实施例提供了其中一种实现方案：
显示单元107以绿灯、黄灯、红灯表示振动、轴承温度、轴承部件损伤状态是否超标,绿灯表示正常，黄灯表示预警，红灯表示报警，并用数字显示电动机参数的状态。本实用新型的显示单元107采用双重显示电动机参数的状态的方式，即数字和灯的组合显示，方便操作人员对电动机健康状态的监测。
为更好的显示，本实用新型的显示单元107为液晶显示屛，当需要触控操作时，显示单元107可以采用触摸显示屏。
另外，为方便传输数据，传输单元105以无线方式将存储的数据向外界传输，采用自动定时传输或手动传输均可。
为较好对采集信号进行处理，本实施例的放大/滤波电路102为4阶或8阶。A/D转换器103为16位或24位。
存储单元106将经过数据处理单元处理得到的振动总值、振动频谱、包络总值、包络频谱以及轴承温度进行存储，存储单元106存储间隔按5min、10min、30min、60min、1h、2h、4h、8h、24h或自定义时间间隔设定，存储一年以上的数据，存储单元存储容量为8GB及以上。
本实用新型将表达电动机健康参数的振动、轴承温度、轴承部件损伤状态一并监测综合评判，可准确地反映电动机的健康状态，为电动机的运行、检修、维护提供科学依据，具有显著的先进性。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电动机健康状态监测仪，其特征在于，包括数据采集单元、数据处理单元、存储单元、显示单元和传输单元；
数据采集单元包括振动温度一体式传感器，用于测量电动机的振动和轴承温度；
数据处理单元对数据采集单元采集的数据进行采样并处理；
存储单元将经过数据处理单元处理得到的振动总值、振动频谱、包络总值、包络频谱以及轴承温度进行存储；
显示单元对采集、处理得到的振动总值、包络总值、轴承温度进行显示；
传输单元以无线方式将存储的数据向外界传输。
2.根据权利要求1所述一种电动机健康状态监测仪，其特征在于,数据处理单元包括放大/滤波电路、A/D转换器和中央处理器，振动温度一体式传感器的信号输出端与放大/滤波电路的信号输入端相连接，所述放大/滤波电路的信号输出端与A/D转换器的信号输入端相连接，所述A/D转换器的信号输出端与中央处理器的信号输入端相连接，所述中央处理器的信号输出端与显示单元和存储单元的信号输入端相连接。
3.根据权利要求2所述一种电动机健康状态监测仪，其特征在于,中央处理器对振动信号采用2.56kHz和25.6kHz两种采样频率，对轴承温度采用10Hz采样频率。
4.根据权利要求2所述一种电动机健康状态监测仪，其特征在于,放大/滤波电路为4阶或8阶。
5.根据权利要求2所述一种电动机健康状态监测仪，其特征在于,A/D转换器为16位或24位。
6.根据权利要求1所述一种电动机健康状态监测仪，其特征在于,显示单元为液晶显示屛或触摸显示屏。
7.根据权利要求1所述一种电动机健康状态监测仪，其特征在于,存储单元存储间隔按5min、10min、30min、60min、1h、2h、4h、8h、24h或自定义时间间隔设定，存储一年以上的数据，存储单元存储容量为8GB及以上。
8.根据权利要求1所述一种电动机健康状态监测仪，其特征在于,显示单元以绿灯、黄灯、红灯表示振动、轴承温度、轴承部件损伤状态是否超标,绿灯表示正常，黄灯表示预警，红灯表示报警，并用数字显示电动机参数的状态。
9.根据权利要求1所述一种电动机健康状态监测仪，其特征在于,数据处理单元接入两路或四路振动温度一体式传感器，振动温度一体式传感器的振动为单轴向或双轴向。
10.根据权利要求1所述一种电动机健康状态监测仪，其特征在于,传输单元采用自动定时传输或手动传输。
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|---|---|---|---|---|
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