CN206280231U - 一种容积式泵的故障监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种容积式泵的故障监测装置，包括一路以上的振动信号采集通路以及依次连接的前端数据接收模块、无线传输模块、后端控制处理模块，各路振动信号采集模块实时采集目标容积式泵运行过程中的振动信号，经前端数据接收模块、无线传输模块后，传输给后端控制处理模块，后端控制处理模块将接收到的振动信号与正常运行时振动信号进行比较，并在比较到不一致时控制发送故障信息。本实用新型具有结构简单、能够实时监测容积式泵故障，且监测精度及效率高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及容积式泵技术领域，尤其涉及一种容积式泵的故障监测装置。
背景技术
管道输送技术是继传统公路、铁路、水运、空运等运输方式之后新兴起的第五种运输方式，容积式泵的健康、稳定运行则是输送管道的重要保证，因此，对容积式泵的健康监控与故障诊断有着重要的现实意义和经济价值。在泵体长期运行过程中，泵体各部件均可能发生故障，影响输送管道的正常运行。目前对于容积式泵通常是由人工基于经验判断故障的发生，基于人工的方式，一方面易于出错、效率低，且人工成本高；另一方面，容积式泵的整体结构通常较为复杂，基于人工方式难以监测所有故障，如单向阀在整个泵中更是不可缺少的方向控制阀之一，但由于阀体大部分都位于泵体内部，当发生故障时通常难以及时发现。因此亟需一种针对容积式泵的故障监测装置，能够及时监测容积式泵的故障发生。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、能够实时监测容积式泵故障，且监测精度及效率高的容积式泵的故障监测装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
一种容积式泵的故障监测装置，包括一路以上的振动信号采集通路以及依次连接的前端数据接收模块、无线传输模块、后端控制处理模块，各路所述振动信号采集模块实时采集目标容积式泵运行过程中的振动信号，经所述数据接收模块、无线传输模块后，传输给所述后端控制处理模块，所述后端控制处理模块将接收到的所述振动信号与正常运行时振动信号进行比较，并在比较到不一致时控制发送故障信息。
作为本实用新型的进一步改进：所述振动信号采集通路包括依次连接的振动传感器、数模转换器以及用于对输入数据进行先进先出排序的FIFO单元，所述振动传感器布置在目标容积式泵中。
作为本实用新型的进一步改进：所述数模转换器的输入端还设置有前置放大器。
作为本实用新型的进一步改进：所述前端数据接收模块包括接收单元以及采集控制单元，所述采集控制单元与所述振动信号采集通路连接。
作为本实用新型的进一步改进：所述采集控制单元通过脉冲宽度调制器分别与所述数模转换器、所述FIFO单元的时钟输入端连接，以控制所述数模转换器、所述FIFO单元的时钟频率。
作为本实用新型的进一步改进：所述前端数据接收模块为基于ARM处理器的模块。
作为本实用新型的进一步改进：所述无线传输模块为ZigBee无线传输模块。
作为本实用新型的进一步改进：所述容积式泵中设置有安全泄压装置。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型容积式泵的故障监测装置，通过设置一路以上的振动信号采集通路，基于硬件设备实时采集容积式泵运行过程中的振动信号，信号采集灵活、不受地形等的限制，同时通过无线传输模块能够将振动监测信号实时高效的传输给后端控制处理模块，结合后端控制处理模块对接收到的振动信号进行比较判断是否发生故障，实现容积式泵故障的实时在线监测，能够及时、准确的监测到故障发生，从而可以在故障发生的第一时间及时进行调整，避免故障损坏泵体，确保泵体运行安全。
附图说明
图1是本实施例容积式泵的故障监测装置的结构原理示意图。
图例说明：1、振动信号采集通路；11、振动传感器、12、前置放大器；13、数模转换器；14、FIFO单元；2、前端数据接收模块；3、无线传输模块；4、后端控制处理模块。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实施例容积式泵的故障监测装置，包括多路的振动信号采集通路1以及依次连接的前端数据接收模块2、无线传输模块3、后端控制处理模块4，各路振动信号采集模块1实时采集目标容积式泵运行过程中的振动信号，经数据接收模块2、无线传输模块3后，传输给后端控制处理模块4，后端控制处理模块4将接收到的振动信号与正常运行时振动信号进行比较，并在比较到不一致时控制发送故障信息。
本实施例通过设置一路以上的振动信号采集通路1，基于硬件设备实时采集容积式泵运行过程中的振动信号，信号采集灵活、不受地形等的限制，同时通过无线传输模块3能够将振动监测信号实时高效的传输给后端控制处理模块4，结合后端控制处理模块4对接收到的振动信号进行比较判断是否发生故障，实现容积式泵故障的实时在线监测，能够及时、准确的监测到故障发生，从而可以在故障发生的第一时间及时进行调整，避免故障损坏泵体，确保泵体运行安全。
本实施例中，振动信号采集通路1包括依次连接的振动传感器11、数模转换器13以及用于对输入数据进行先进先出排序的FIFO单元14，振动传感器11布置在目标容积式泵中，各路振动信号采集通路1的振动传感器11分别布置在目标容积式泵中不同位置处。本实施例具体设置S-1~S-N共N（本实施例N具体取3）路振动信号采集通路1，各路振动信号采集通路1同时采集，每路都是一个完整的采集系统，且运行方式完全相同，数据采集和传输可以通过N路振动信号采集通路1并行运行，实现数据的多通道并行采集，从而提高振动信号采集的精度。
本实施例中，数模转换器13的输入端还设置有前置放大器12，即每路振动信号采集通路1依次配置有振动传感器11、前置放大器12、数模转换器13及FIFO单元14，振动传感器11采集目标泵体的实时振动信号，经过前置放大器12放大后传输到数模转换器13中，将模拟信号转换成数字信号，经FIFO单元14以列队形式发送至前端数据接收模块2中。振动信号采集通路1采用上述结构，配置合理，能够最大化的利用各部分的效率实现数据的无损、精确采集。
本实施例中，前端数据接收模块2包括接收单元以及采集控制单元，采集控制单元与振动信号采集通路1连接。由采集控制单元控制各路振动信号采集通路1的采集，接收单元接收各路振动信号采集通路1采集到的振动信号进行存储，最后将各路数据通过无线传输模块3统一发送给后端控制处理模块4。
本实施例中，采集控制单元通过脉冲宽度调制器分别与数模转换器13、FIFO单元14的时钟输入端连接，以控制数模转换器、FIFO单元的时钟频率。
本实施例中，前端数据接收模块2具体为基于ARM处理器的模块，基于ARM处理器能够高效的处理多通道数据。ARM处理器通过采集通道接收各路振动信号采集通路1采集到的振动信号，同时根据处理以及运行状况通过脉冲宽度调制器对数模转换器13、FIFO单元14进行调节，以按照所需的速度处理需求控制采集速度，保证ARM处理器高效运行。
本实施例中，无线传输模块3为ZigBee无线传输模块，ZigBee无线传输模块基于IEEE802.15.4的通信协议，实现简单，且能够实现低功耗、低速率、低成本、且可靠性高的无线数据传输。
本实施例后端控制处理模块4具体加载在后端主机中，后端控制处理模块4中存储有作正常运行时振动信号以作为标准信号模型，接收到振动监测信号后，将振动监测信号与进行正常运行时振动信号进行比较，即可判定是否发生故障。
本实施例中，容积式泵中设置有安全泄压装置，保障容积式泵运行过程中安全运行。
上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种容积式泵的故障监测装置，其特征在于包括一路以上的振动信号采集通路(1)以及依次连接的前端数据接收模块(2)、无线传输模块(3)、后端控制处理模块(4)，各路所述振动信号采集通路(1)实时采集目标容积式泵运行过程中的振动信号，经所述数据接收模块(2)、无线传输模块(3)后，传输给所述后端控制处理模块(4)，所述后端控制处理模块(4)将接收到的所述振动信号与正常运行时振动信号进行比较，并在比较到不一致时控制发送故障信息。
2.根据权利要求1所述的容积式泵的故障监测装置，其特征在于：所述振动信号采集通路(1)包括依次连接的振动传感器(11)、数模转换器(13)以及用于对输入数据进行先进先出排序的FIFO单元(14)，所述振动传感器(11)布置在目标容积式泵中。
3.根据权利要求2所述的容积式泵的故障监测装置，其特征在于：所述数模转换器(13)的输入端还设置有前置放大器(12)。
4.根据权利要求3所述的容积式泵的故障监测装置，其特征在于：所述前端数据接收模块(2)包括接收单元以及采集控制单元，所述采集控制单元与所述振动信号采集通路(1)连接。
5.根据权利要求4所述的容积式泵的故障监测装置，其特征在于：所述采集控制单元通过脉冲宽度调制器分别与所述数模转换器(13)、所述FIFO单元(14)的时钟输入端连接，以控制所述数模转换器(13)、所述FIFO单元(14)的时钟频率。
6.根据权利要求5所述的容积式泵的故障监测装置，其特征在于：所述前端数据接收模块(2)为基于ARM处理器的模块。
7.根据权利要求1～3中任意一项所述的容积式泵的故障监测装置，其特征在于：所述无线传输模块(3)为ZigBee无线传输模块。
8.根据权利要求1～3中任意一项所述的容积式泵的故障监测装置，其特征在于：所述容积式泵中设置有安全泄压装置。
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