CN206583528U - 一种机台振动在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机台振动在线监测装置，包括依次连接的振动调理单元、振动采集校准单元、近/远程通讯传输单元和近/远程服务器，其中，所述振动采集校准单元包括多路振动信号采集口、差分式信号隔离采集电路、外部精确时钟电路、外部标准信号校准电路、中心处理器、校验模块、现场报警电路和数据传输模块，所述多路振动信号采集口、差分式信号隔离采集电路和中心处理器依次连接，所述外部精确时钟电路、外部标准信号校准电路和校验模块分别连接中心处理器，现场报警电路和数据传输模块分别连接检验模块。本实用新型可以解决对振动数据的近/远程在线实时传输、处理、反馈问题，以及振动异常报警。
Description
技术领域
本实用新型涉及监测技术领域，尤其涉及振动在线监测领域。
背景技术
随着科技的进步与经济的发展，现代生产装备日趋大型化、综合化、精密化、复杂化，工艺过程自动化，流水作业，连续生产，非计划停产损失巨大。生产过程对人的依赖程度越来越低，对设备的依赖程度越来越高，对设备运行状态、设备的可靠安全与平稳运行也越来越受到青睐。设备故障监测是提高设备可靠性的基本技术手段，而设备的振动监测是其中的重要技术途径。
机械设备发生故障时，常伴有异常的振动和噪声，通过监测机械设备运行状态，及时发现和识别异常振动，可有控制和减少设备故障，避免重大事故发生。
目前，根据振动监测方式，中国专利CN204964011U公开了一种“振动相机”采集装置和数据分析系统组成的振动监测系统，该系统在平板不同半径上分布25颗激光振动测量传感器进行测量，但传感器数量众多，成本高、安装难度大。中国专利 CN105628178A公开了一种借助红外线发射器的振动检测装置，不能够适应复杂的工业现场环境，并未涉及近/远程实时监控无法达到实时在线监测的目的。
发明内容
发明目的：本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种机台振动在线监测装置，用于振动数据的近/远程实时在线采集、处理、传输，以及振动异常报警。
技术方案：本实用新型所述的机台振动在线监测装置包括依次连接的振动调理单元、振动采集校准单元、近/远程通讯传输单元和近/远程服务器。振动调理单元用于感应并调理初始振动信号，振动采集校准单元用于将调理后的振动信号采集校准，并通过近/远程通讯传输单元传输到近/远程服务器，近/远程服务器进行显示、分析、报警和存储。
其中，所述振动采集校准单元包括多路振动信号采集口、差分式信号隔离采集电路、外部精确时钟电路、外部标准信号校准电路、中心处理器、校验模块、现场报警电路和数据传输模块，所述多路振动信号采集口、差分式信号隔离采集电路和中心处理器依次连接，所述外部精确时钟电路、外部标准信号校准电路和校验模块分别连接中心处理器，现场报警电路和数据传输模块分别连接校验模块。所述差分式信号隔离采集电路内包含 145MHZ带宽的运放电路以及0-5V幅度调节电路，提升电路可承担性能。所述外部标准信号校准电路用于提供精准的可调电压恒压源，保证系统参考电压的准确性。所述中心处理器同时综合处理外部标准电压信号、采集数据电压信号、外部精确时钟电路信号并实时打包，通过高速灵活的FPGA芯片处理，可以控制多路振动信号采集口的信号采集和内部缓存，并对采集的信号进行FFT(快速傅里叶处理)处理，得到可用于振动分析的频域信号以及幅值信息。
进一步的，所述振动调理单元包括恒流源电路和电压信号多阶滤波电路，所述恒流源电路连接电压信号多阶滤波电路，所述电压信号多阶滤波电路连接多路振动信号采集口。电压信号多阶滤波电路以振动源的加速度、位移为信号源感应被测量设备的振动变化，将加速度、位移值输送到电压信号多阶滤波电路，电压信号经由高、低通滤波，有效值流向振动采集校准单元。
进一步的，所述近/远程通讯传输单元包括近程通讯传输单元和远程通讯传输单元。所述近程通讯传输单元包括以太网-WIFI传输模块、USB-以太网传输模块、USB-WIFI 传输模块、LoRa传输模块和ZigBee传输模块，各模块均能双向传输。所述远程通讯传输单元包含远程传输GPRS或3G模块。
进一步的，所述近/远程服务器包括近程服务器和远程服务器，近程服务器连接近程通讯传输单元，远程服务器连接远程通讯传输单元。
进一步的，所述多路振动信号采集口具体为8路振动信号采集口。
有益效果：本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：本实用新型通过对生产设备多种振动参数的提取，以近/远程方式对振动数据的实时在线传输、频谱分析处理、反馈，并以可视化方式呈现，实现对机台设备振动状况近/远程实时在线监测。解决了生产设备在工业生产环境中的振动异常报警、近/远程实时在线监测等问题，实现机台设备在工业物联网时代下设备可感知、功能可集成、故障可诊断、维修可预判。
附图说明
图1是本实用新型的一个实施例的系统框图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例的机台振动在线监测装置包括依次连接的振动调理单元1、振动采集校准单元2、近/远程通讯传输单元3和近/远程服务器4。
其中，振动调理单元1包括恒流源电路11和电压信号多阶滤波电路12，恒流源电路11连接电压信号多阶滤波电路12，电压信号多阶滤波电路12连接多路振动信号采集口21。
其中，振动采集校准单元2包括多路振动信号采集口21、差分式信号隔离采集电路22、外部精确时钟电路23、外部标准信号校准电路24、中心处理器25、校验模块26、现场报警电路27和数据传输模块28，多路振动信号采集口21、差分式信号隔离采集电路22和中心处理器25依次连接，外部精确时钟电路23、外部标准信号校准电路24和检验模块26分别连接中心处理器25，现场报警电路27和数据传输模块28分别连接校验模块26。其中，多路振动信号采集口21具体为16路振动信号采集口,差分式信号隔离采集电路22内包含145MHZ带宽的运放电路以及0-5V幅度调节电路。
其中，近/远程通讯传输单元3包括近程通讯传输单元31和远程通讯传输单元32。近程通讯传输单元31包括以太网-WIFI传输模块311、USB-以太网传输模块312、 USB-WIFI传输模块313、LoRa传输模块314和ZigBee传输模块315，各模块均能双向传输。远程通讯传输单元32包含远程传输GPRS或3G模块321。
其中，近/远程服务器4包括近程服务器41和远程服务器42，近程服务器41连接近程通讯传输单元31，远程服务器42连接远程通讯传输单元32。
以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种机台振动在线监测装置，其特征在于：包括依次连接的振动调理单元(1)、振动采集校准单元(2)、近/远程通讯传输单元(3)和近/远程服务器(4)，其中，所述振动采集校准单元(2)包括多路振动信号采集口(21)、差分式信号隔离采集电路(22)、外部精确时钟电路(23)、外部标准信号校准电路(24)、中心处理器(25)、校验模块(26)、现场报警电路(27)和数据传输模块(28)，所述多路振动信号采集口(21)、差分式信号隔离采集电路(22)和中心处理器(25)依次连接，所述外部精确时钟电路(23)、外部标准信号校准电路(24)和校验模块(26)分别连接中心处理器(25)，现场报警电路(27)和数据传输模块(28)分别连接校验模块(26)。
2.根据权利要求1所述的一种机台振动在线监测装置，其特征在于：所述振动调理单元(1)包括恒流源电路(11)和电压信号多阶滤波电路(12)，所述恒流源电路(11)连接电压信号多阶滤波电路(12)，所述电压信号多阶滤波电路(12)连接多路振动信号采集口(21)。
3.根据权利要求1所述的一种机台振动在线监测装置，其特征在于：所述差分式信号隔离采集电路(22)内包含145MHZ带宽的运放电路以及0-5V幅度调节电路。
4.根据权利要求1所述的机台振动在线监测装置，其特征在于：所述近/远程通讯传输单元(3)包括近程通讯传输单元(31)和远程通讯传输单元(32)。
5.根据权利要求4所述的机台振动在线监测装置，其特征在于：所述近程通讯传输单元(31)包括以太网-WIFI传输模块、USB-以太网传输模块(312)、USB-WIFI传输模块(313)、LoRa传输模块(314)和ZigBee传输模块(315)，各模块均能双向传输。
6.根据权利要求4所述的一种机台振动在线监测装置，其特征在于：所述远程通讯传输单元(32)包含远程传输GPRS或3G模块(321)。
7.根据权利要求4所述的一种机台振动在线监测装置，其特征在于：所述近/远程服务器(4)包括近程服务器(41)和远程服务器(42)，近程服务器(41)连接近程通讯传输单元(31)，远程服务器(42)连接远程通讯传输单元(32)。
8.根据权利要求1所述的一种机台振动在线监测装置，其特征在于：所述多路振动信号采集口(21)具体为8路振动信号采集口。
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