CN212807604U - 一种液压阀故障监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种液压阀故障监测装置，包括超声波检测单元和控制器，超声波检测单元包括用于监测液压阀工作状态的超声波传感器，超声波传感器的检测信号经RC滤波后送入带通滤波，带通滤波稳定电路形成二阶RC带通滤波网络有效消除外界杂波频率干扰，提升装置的抗干扰性；采用运放器AR2对运放器AR1输出的分流信号进行电压跟随稳定处理，从而使三极管VT1的基极得到一个稳定的驱动信号，三极管VT1的导通促使二阶RC带通滤波网络正常工作，并保持在稳定的工作条件下，有效避免系统振动对检测信号输出稳定性的影响，控制器根据电压跟随电路的输出信号进行故障判断，故障监测准确有效，具有很好的使用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及液压阀技术领域，特别是涉及一种液压阀故障监测装置。
背景技术
液压阀是一种用压力油操作的自动化元件，它受配压阀压力油的控制，通常与电磁配压阀组合使用，可用于远距离控制水电站油、气、水管路系统的通断。液压阀在使用时需要进行调试，并能够进行实时故障诊断和故障排除。现有的液压阀在线实时故障诊断装置主要采用超声波发生器检测液压阀工作状态，然后生成特定频率、幅值和波形的颤振信号，通过控制器对颤振信号的判断从而确定故障，但由于液压阀的工作环境较为恶劣，采集到的颤振信号容易受到外界电磁环境的干扰，从而造成故障监测出现误差。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种液压阀故障监测装置。
其解决的技术方案是：一种液压阀故障监测装置，包括超声波检测单元和控制器，所述超声波检测单元包括用于监测液压阀工作状态的超声波传感器，所述超声波传感器的检测信号依次送入带通滤波稳定电路和电压跟随电路处理后送入所述控制器中，所述控制器根据所述电压跟随电路的输出信号进行故障判断。
进一步的，所述带通滤波稳定电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端连接电阻R4、电容C3的一端，电阻R4的另一端连接电容C2、电阻R5的一端，电容C2、C3的另一端连接电阻R2、R3的一端，电阻R2的另一端通过电阻R1连接所述超声波传感器的信号输出端，并通过电容C1接地，运放器AR1的同相输入端接地，运放器AR1的输出端连接电阻R5的另一端。
进一步的，所述带通滤波稳定电路还包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端通过电阻R6连接电阻R5的一端，并通过稳压二极管DZ1接地，运放器AR2的反相输入端、输出端通过电阻R8连接三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极连接电阻R3的另一端，三极管VT1的发射极接地。
进一步的，所述电压跟随电路包括运放器AR3，运放器AR3的同相输入端通过电阻R7连接电阻R5的一端，并通过电容C4接地，运放器AR3的反相输入端、输出端连接所述控制器。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：
1.超声波传感器的检测信号经RC滤波后送入带通滤波，带通滤波稳定电路形成二阶RC带通滤波网络有效消除外界杂波频率干扰，提升装置的抗干扰性；
2.采用运放器AR2对运放器AR1输出的分流信号进行电压跟随稳定处理，从而使三极管VT1的基极得到一个稳定的驱动信号，三极管VT1的导通促使二阶RC带通滤波网络正常工作，并保持在稳定的工作条件下，有效避免系统振动对检测信号输出稳定性的影响。
附图说明
图1为本实用新型超声波检测单元的电路原理图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
一种液压阀故障监测装置，包括超声波检测单元和控制器，超声波检测单元包括用于监测液压阀工作状态的超声波传感器P1，超声波传感器P1的检测信号依次送入带通滤波稳定电路和电压跟随电路处理后送入控制器中，控制器根据电压跟随电路的输出信号进行故障判断。
如图1所示，超声波传感器P1的检测信号首先送入带通滤波稳定电路中进行选频滤波，带通滤波稳定电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端连接电阻R4、电容C3的一端，电阻R4的另一端连接电容C2、电阻R5的一端，电容C2、C3的另一端连接电阻R2、R3的一端，电阻R2的另一端通过电阻R1连接超声波传感器P1的信号输出端，并通过电容C1接地，运放器AR1的同相输入端接地，运放器AR1的输出端连接电阻R5的另一端。
超声波传感器P1的检测信号经RC滤波后送入带通滤波，其中电阻R2、R3与电容C2、C3在运放器AR1的放大过程中形成二阶RC带通滤波网络，其中心频率与超声波传感器P1的检测信号频率一致，从而有效消除外界杂波频率干扰，提升装置的抗干扰性。
由于带通滤波过程中容易产生系统振荡，因此带通滤波稳定电路还包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端通过电阻R6连接电阻R5的一端，并通过稳压二极管DZ1接地，运放器AR2的反相输入端、输出端通过电阻R8连接三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极连接电阻R3的另一端，三极管VT1的发射极接地。其中，运放器AR1的输出信号经电阻R6分流后送入运放器AR2中，稳压二极管DZ1对输入到运放器AR2中的信号起到稳压作用，然后由运放器AR2对分流信号进行电压跟随稳定处理，从而使三极管VT1的基极得到一个稳定的驱动信号，三极管VT1的导通促使二阶RC带通滤波网络正常工作，并保持在稳定的工作条件下，有效避免系统振动对检测信号输出稳定性的影响。
带通滤波稳定电路的输出信号送入电压跟随电路中进一步稳定处理，电压跟随电路包括运放器AR3，运放器AR3的同相输入端通过电阻R7连接电阻R5的一端，并通过电容C4接地，运放器AR3的反相输入端、输出端连接控制器。其中，电阻R7与电容C4形成RC滤波对带通滤波稳定电路的输出信号进行低通降噪，然后运放器AR3运用电压跟随器原理将处理后的检测信号隔离输出到控制器中，保证控制器稳定无干扰的接收检测信号。控制器对所接收到的检测信号进行频率、幅值和波形分析，并通过现有成熟的信号分离处理后输出故障判断结果，故障监测准确有效，具有很好的使用价值。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
Claims (4)
1.一种液压阀故障监测装置，包括超声波检测单元和控制器，其特征在于：所述超声波检测单元包括用于监测液压阀工作状态的超声波传感器，所述超声波传感器的检测信号依次送入带通滤波稳定电路和电压跟随电路处理后送入所述控制器中，所述控制器根据所述电压跟随电路的输出信号进行故障判断。
2.根据权利要求1所述的液压阀故障监测装置，其特征在于：所述带通滤波稳定电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端连接电阻R4、电容C3的一端，电阻R4的另一端连接电容C2、电阻R5的一端，电容C2、C3的另一端连接电阻R2、R3的一端，电阻R2的另一端通过电阻R1连接所述超声波传感器的信号输出端，并通过电容C1接地，运放器AR1的同相输入端接地，运放器AR1的输出端连接电阻R5的另一端。
3.根据权利要求2所述的液压阀故障监测装置，其特征在于：所述带通滤波稳定电路还包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端通过电阻R6连接电阻R5的一端，并通过稳压二极管DZ1接地，运放器AR2的反相输入端、输出端通过电阻R8连接三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极连接电阻R3的另一端，三极管VT1的发射极接地。
4.根据权利要求3所述的液压阀故障监测装置，其特征在于：所述电压跟随电路包括运放器AR3，运放器AR3的同相输入端通过电阻R7连接电阻R5的一端，并通过电容C4接地，运放器AR3的反相输入端、输出端连接所述控制器。
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