CN208223814U - 一种旋转机械轴承检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转机械轴承检测仪，包括检测仪本体；检测仪本体的后面设有若干数据接口；检测仪本体的侧面对称开设有两个槽孔，槽孔边沿连接有保护盖；两个槽孔内均容置一传感器，一个传感器设置于轴瓦的顶部，另一个传感器设置于轴瓦的边沿，两个传感器均通过导线与数据接口连接；检测仪本体内嵌设有PCB板；PCB板上集成有依次与传感器连接的低通滤波器、低电平信号隔离放大电路和处理器；处理器分别与电源模块、报警模块、显示屏、控制按键和上位机连接；报警模块与旋转机械主控电路连接；低通滤波器内置有依次连接的MAX291芯片、TA7504P运放芯片和AD0P07运放芯片。

Description

一种旋转机械轴承检测仪

技术领域

本实用新型属于旋转机械的技术领域，具体涉及一种旋转机械轴承检测仪。

背景技术

旋转机械主要分为两类，一类为微机控制型；另一类为自动定心型。自动定心型转子自动平衡装置具有结构简单、工作可靠、成本低廉、不需提供外部能源，并且能够对转子不平衡进行自动调节等优点，但具有在亚临界状态会加大转子的不平衡量的特性，使得这类自动平衡装置当必须在过临界转速的状态下运行时，才能起到自动平衡的作用，因此存在不能在全转速下进行平衡调节的缺点，应用中具有一定的局限性，目前多应用于高速旋转机械中。

轴承的振动参数是旋转机械的重要运行数据，通过对振动数据的研究，可得出轴承在作业时的运行状况，运行是否稳定，其具有重要的研究意义。而现有缺少专业的旋转机械轴承检测装置，且现有技术对轴承的检测大多只能进行单通道的数据采集，对于后期的数据研究具有很大的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种旋转机械轴承检测仪，以解决现有缺少专业的旋转机械轴承检测装置，且现有技术对轴承的检测大多只能进行单通道的数据采集，对于后期的数据研究具有很大的局限性的问题。

为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种旋转机械轴承检测仪，其包括检测仪本体；检测仪本体的正面设有显示屏；显示屏的下方设有若干控制按键，显示屏的一侧嵌设有若干USB插口，其另一侧设有第一LED灯和第二LED灯；检测仪本体的后面设有若干数据接口；检测仪本体的侧面对称开设有两个槽孔，槽孔边沿连接有保护盖；两个槽孔内均容置一传感器，一个传感器设置于轴瓦的顶部，另一个传感器设置于轴瓦的边沿，两个传感器均通过导线与数据接口连接；

检测仪本体内嵌设有PCB板；PCB板上集成有依次与传感器连接的低通滤波器、低电平信号隔离放大电路和处理器；处理器分别与电源模块、报警模块、显示屏、控制按键和上位机连接；报警模块与旋转机械主控电路连接；低通滤波器内置有依次连接的MAX291芯片、TA7504P运放芯片和AD0P07运放芯片。

优选地，报警模块内置有IC555芯片；所述IC555芯片分别与第一LED灯和第二LED灯连接，所述IC555芯片的3管脚输出端与继电器J吸合；继电器J设置于旋转机械主控电路上。

优选地，传感器为惯性式速度传感器，其输出阻抗为1-4千欧。

优选地，处理器为STM32单片机，其通过RS485与控制室通信连接。

本实用新型提供的旋转机械轴承检测仪具有以下有益效果：

本实用新型提供的旋转机械轴承检测仪的侧面容置有两个惯性式速度传感器，将两个传感器分别设置于轴瓦的顶部和边端，从两个角度采集轴承的振动信息，并将振动信息过滤、放大、隔离，传送至处理器中；若振动信息不在预设的范围值时，报警模块控制继电器J断开旋转机械主控电路，达到保护旋转机械的作用；并将采集振地动信息传送至上位机，便于后期对轴承的研究。

附图说明

图1为旋转机械轴承检测仪的侧视图。

图2为旋转机械轴承检测仪的前视图。

图3为旋转机械轴承检测仪的后视图。

图4为旋转机械轴承检测仪传感器安装图。

图5为旋转机械轴承检测仪电路原理图。

图6为旋转机械轴承检测仪低电平信号隔离放大电路电路图。

图7为旋转机械轴承检测仪低通滤波器电路图。

图8为旋转机械轴承检测仪报警模块结构图。

其中，1、检测仪本体；2、第一LED灯；3、第二LED灯；4、显示屏；5、USB插口；6、控制按键；7、传感器；8、槽孔；9、保护盖；10、数据接口；11、轴瓦；12、轴承。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

根据本申请的一个实施例，参考图1-图3，本方案的旋转机械轴承检测仪，包括检测仪本体1；检测仪本体1的正面设有显示屏4；显示屏4的下方设有若干控制按键6，显示屏4的一侧嵌设有若干USB插口5，其另一侧设有第一LED灯2和第二LED灯3；检测仪本体1的后面设有若干数据接口10。

参考图1，检测仪本体1的侧面对称开设有两个槽孔8，槽孔8边沿连接有保护盖9；两个槽孔8内均容置一传感器7，一个传感器7设置于轴瓦11的顶部，另一个传感器7设置于轴瓦11的边沿，两个传感器7均通过导线与数据接口10连接。

在现场数据采集时，将保护盖9打开，拿出两个传感器7，并通过数据线(导线)将传感器7与检测仪本体1连接，实现数据的采集；待检测完成时，将数据线抽离，传感器7放置于槽孔8内，盖上保护盖9。

其中，显示屏4为LCD显示屏4，其上可以显示当前采集的旋转机械轴承12的振动信息、振动信息参数的上下限。

若干控制按键6，现场人员可通过控制按键6实现对本实用新型的操作，设置振动信息的上下限。

参考图3，若干USB插口5用于数据的有线传输，若干数据接口10包括两个信号输出接口，两个传感器7输入接口(传感器7通过导线与输入接口连接)，以及多个继电器输入输出通道。

参考图2和图8，第一LED灯2和第二LED灯3设置于检测仪本体1上，第一LED灯2和第二LED灯3分别对应报警电路中的LED1和LED2，用于指示当前旋转机械的工作情况。

参考图4，传感器7为惯性式速度传感器7具有较高的速度灵敏度(10～100mV/mm/s)和较低的输出阻抗(1～4KΩ)，能输出较强的信号功率，所以它不易受电磁场的干扰，对比较复杂、需很长导线的现场，仍然能够获得较高的信噪比。且特别适用于具有滚珠轴承12的机器采集，在这种机器里，轴的振动可较多的传到轴瓦11上，因而可用速度传感器7去测量轴瓦11的振动，即将两个传感器7分别安装于轴瓦11的顶部和轴瓦11的边端，从两个角度采集轴承12的振动信息，并通过两个方向得到的数据进行后期的研究，对于旋转机械轴承12的运行研究具有重要指导意义。

参考图5，检测仪本体1内嵌设有PCB板；PCB板上集成有依次与传感器7连接的低通滤波器、低电平信号隔离放大电路和处理器；处理器分别与电源模块、报警模块、显示屏4、控制按键6和上位机连接；报警模块与旋转机械主控电路连接；低通滤波器内置有依次连接的MAX291芯片、TA7504P运放芯片和AD0P07运放芯片。

参考图7，低通滤波器，改变时钟频率，可改变截止频率，并且截止频率为时钟频率的1/100，时钟输入端加+5V电平的方波信号，在A1的输入(IN)与输出(OUT)端之间可以获得低通滤波器的特性。

输入衰减器与输出放大器的作用，输入输出信号电平可以达到±10V，当电源电压为+5V，输入电压峰峰值为9V以上时，为使信号失真不急剧增大，在电路输入信号端接入R1和R2组成的衰减器。输入电压为0V时，输出端产生的漂移电压最大可达0.4V，为此用A2检测输入输出之间的直流电压差，并加到A3同相输入端。从而抵消漂移电压，A3用于平滑A1输出阶梯状波形，增强振动信息的低通过滤效果。

参考图6，低电平信号隔离放大电路，用于将过滤后的两个振动信息(不同方向)进行放大、隔离，并传送于处理器中。

参考图8，报警模块内置有IC555芯片；所述IC555芯片分别与第一LED灯2和第二LED灯3连接，所述IC555芯片的3管脚输出端与继电器J吸合；继电器J设置于旋转机械主控电路上。

报警模块的工作流程为：当旋转机械轴承12振动信息处于正常范围值时，磁控开关闭合而对C1充电，调节电位器W1使C1上的充电电压稍高于1/3VDD，555的输出端(③脚)保持低电平，LED1发光。

当由于故障，旋转机械轴承12振动信息不在正常范围值时，电容器C1相应的放电时间加长，从而其上的电压低于1/3VDD，555翻转，输出高电平。此时，与输出端(③脚)相接的继电器J吸合，通过继电器J的动作断开水电机组的控制电路(继电器J设置于旋转机械主控电路中)，进而保护旋转机械机组，并及时维护。同时，显示故障的LED2点亮，警示维护人员及时维修。

控制系统为STM32单片机，为核心器件，维护人员可根据经验参考，并通过控制按键6设置轴承12振动信息的上下限值，当采集的数据不在该范围值内，控制报警。STM32单片机通过RS485与上位机通信连接，将振动信息传送至上位机，进行数据的备份，便于后期的数据分析。

本实用新型提供的旋转机械轴承检测仪的侧面容置有两个惯性式速度传感器7，将两个传感器7分别设置于轴瓦11的顶部和边端，从两个角度采集轴承12的振动信息，并将振动信息过滤、放大、隔离，传送至处理器中；若振动信息不在预设的范围值时，报警模块控制继电器J断开旋转机械主控电路，达到保护旋转机械的作用；并将采集振地动信息传送至上位机，便于后期对轴承12的研究。

虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (4)

1.一种旋转机械轴承检测仪，其特征在于：包括检测仪本体；所述检测仪本体的正面设有显示屏；所述显示屏的下方设有若干控制按键，显示屏的一侧嵌设有若干USB插口，其另一侧设有第一LED灯和第二LED灯；所述检测仪本体的后面设有若干数据接口；所述检测仪本体的侧面对称开设有两个槽孔，槽孔边沿连接有保护盖；两个所述槽孔内均容置一传感器，一个传感器设置于轴瓦的顶部，另一个传感器设置于轴瓦的边沿，两个所述传感器均通过导线与数据接口连接；

所述检测仪本体内嵌设有PCB板；所述PCB板上集成有依次与传感器连接的低通滤波器、低电平信号隔离放大电路和处理器；所述处理器分别与电源模块、报警模块、显示屏、控制按键和上位机连接；所述报警模块与旋转机械主控电路连接；所述低通滤波器内置有依次连接的MAX291芯片、TA7504P运放芯片和AD0P07运放芯片。

2.根据权利要求1所述的旋转机械轴承检测仪，其特征在于：所述报警模块内置有IC555芯片；所述IC555芯片分别与第一LED灯和第二LED灯连接，所述IC555芯片的3管脚输出端与继电器J吸合；所述继电器J设置于旋转机械主控电路上。

3.根据权利要求1所述的旋转机械轴承检测仪，其特征在于：所述传感器为惯性式速度传感器，其输出阻抗为1-4千欧。

4.根据权利要求1所述的旋转机械轴承检测仪，其特征在于：所述处理器为STM32单片机，其通过RS485与控制室通信连接。