CN218156504U - 一种基于声振信号的便携式故障诊断仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及运维设备技术领域，具体涉及一种基于声振信号的便携式故障诊断仪，包括壳体、声音采集装置、振动检测装置、通信模块、显示模块、供电模块和控制器，声音采集装置包括麦克风和采集板，振动检测装置包括三轴振动加速度计和无线通信模块，采集板、无线通信模块、通信模块、供电模块和控制器均安装在壳体内，麦克风通过导线与采集板连接，三轴振动加速度计与无线通信模块通信连接，显示模块安装在壳体上，采集板、无线通信模块、通信模块及显示模块均与控制器连接，通信模块与上位机连接，供电模块为其余元器件供电。本实用新型的实质性效果是：实现噪声和振动信号的同步采集，加快电机故障的诊断的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及运维设备技术领域，具体涉及一种基于声振信号的便携式故障诊断仪。
背景技术
电机是制造业的“原动力”，广泛应用于冶金、石化、化工、煤炭、建筑、公用设施、家用电器等行业和诸多领域。电机是石油、煤炭、化工、冶金、纺织等行业设备的关键核心部件，尤其重要的是一旦出现严重故障和非计划停机，将导致非常重要的服务被中断。很多电机驱动的设备运行服务的场合要保证运行的连续性，故障停机时不能容忍的，电机的意外故障将导致巨额的维修费用和关联损失。为此有必要研究能够方便检修和诊断电机的故障诊断设备，提高电机故障排查维修的效率，减少损失。通过声音及振动数据进行电动机故障的诊断能够及时发现电机的异常工况及故障，成为目前重要的研究课题。形成了多种基于声振信号即可识别电机故障的数据处理手段。但目前缺乏有效且方便的采集电机的声振信号的故障诊断设备。
如中国专利CN103744021A，公开日2014年4月23日，公开了一种电机故障监控装置及方法，通过声音采集单元周期性地采集被测电机内部发出的声音信息，信息处理单元提取所述声音信息的时域特征与频域特征，报警控制单元将所述时域特征与预设的声音时域特征、以及所述频域特征与预设的声音频域特征进行对比，并根据对比结果判决所述被测电机是否故障，当判定所述被测电机故障时，生成报警信号，通信单元将所述报警控制单元生成的所述报警信号发送至外部设备，实现了对电机运行状态进行实时监控的功能。其公开了一种基于声音频域特征比对，获得电机故障的方案。但其未提供方便人员现场采集电机噪声的诊断设备。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：目前缺乏有效且方便的采集电机的声振信号设备的技术问题。提出了一种基于声振信号的便携式故障诊断仪，能够方便的采集电机的声振信号，实现电机故障的诊断。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种基于声振信号的便携式故障诊断仪，包括壳体、声音采集装置、振动检测装置、通信模块、显示模块、供电模块和控制器，所述声音采集装置包括麦克风和采集板，所述振动检测装置包括三轴振动加速度计和无线通信模块，所述采集板、无线通信模块、通信模块、供电模块和控制器均安装在壳体内，所述麦克风通过导线与采集板连接，所述三轴振动加速度计与无线通信模块通信连接，所述显示模块安装在壳体上，所述采集板、无线通信模块、通信模块及显示模块均与控制器连接，所述通信模块与上位机连接，所述供电模块为其余元器件供电。
作为优选，所述三轴振动加速度计包括磁吸附座、三轴加速度计、变送器、电池和无线数据传输模块，所述三轴加速度计安装在磁吸附座上，所述磁吸附座吸附在待测设备上，所述变送器与所述三轴加速度计连接，所述无线数据传输模块与变送器连接，所述无线数据传输模块与无线通信模块建立通信连接，所述电池为三轴加速度计、变送器和无线数据传输模块供电。
作为优选，所述无线数据传输模块为采用ZigBee无线通信协议的无线数据传输模块。
作为优选，所述声音采集装置包括多个麦克风和采集板，多个麦克风设置在待测设备附近，采集待测设备的噪音，多个麦克风均与采集板连接。
作为优选，所述显示模块为触摸屏。
作为优选，所述便携式故障诊断仪还包括红外热成像摄像头，所述红外热成像摄像头与控制器连接。
作为优选，所述便携式故障诊断仪还包括电压测量仪和电流测量仪，所述电压测量仪和电流测量仪均与控制器连接。
作为优选，所述便携式故障诊断仪还包括有线振动采集模块，所述有线振动采集模块与控制器连接。
本实用新型的实质性效果是：实现噪声和振动信号的同步采集，大大提高了现场应用过程的简易化，加快电机故障的诊断的效率，保障电机的健康运行；集成多种现场检测设备，方便现场进行检测核实。
附图说明
图1为本实用新型实施例便携式故障诊断仪结构示意图。
图2为本实用新型实施例便携式故障诊断仪模块连接示意图。
其中：1、通信模块，2、显示模块，3、供电模块，4、有线振动采集模块，5、红外热成像摄像头，6、控制器，7、声音采集装置，8、振动检测装置，9、电压测量仪，10、电流测量仪，71、麦克风，72、采集板，81、三轴振动加速度计，82、无线通信模块，100、壳体。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明。
一种基于声振信号的便携式故障诊断仪，请参阅附图1，包括壳体100、声音采集装置7、振动检测装置8、通信模块1、显示模块2、供电模块3和控制器6，请参阅附图2，声音采集装置7包括麦克风71和采集板72，振动检测装置8包括三轴振动加速度计81和无线通信模块82，采集板72、无线通信模块82、通信模块1、供电模块3和控制器6均安装在壳体100内，麦克风71通过导线与采集板72连接，三轴振动加速度计81与无线通信模块82通信连接，显示模块2安装在壳体100上，采集板72、无线通信模块82、通信模块1及显示模块2均与控制器6连接，通信模块1与上位机连接，供电模块3为其余元器件供电。无线通讯网关针对现场测点较为分散、传统在线系统敷设不便而设置，可用于三轴振动加速度计81与控制器6的振动信号传输。
常用的声源定位解决方案有麦克风71阵列和声强探头。麦克风71阵列模仿人类的两个耳朵，麦克风71阵列使用几个到几千个麦克风71。因此达到远远高于人耳的定位精度。声强探头则可以简单认为是在模仿单个耳朵靠近声源听，移动头部在被听物体附近移动，根据移动过程中检测到的声音强度以确定声源位置。
本实施例中采用麦克风71阵列的方式，不仅能够采集到用于判断声源方位的数据，还能够采集到用于判断电机故障的噪声数据。将采集到的数据通过通信模块1发送给服务器，获得故障反馈，显示在显示模块2上。声音采集装置7包括多个麦克风71和采集板72，多个麦克风71设置在待测设备附近，采集待测设备的噪音，多个麦克风71均与采集板72连接。本实施例中阵列麦克风71设置64路，每路采集频率最高达96kHz。集成化的设计和便携式操作，实现移动式电机状态检测。
三轴振动加速度计81包括磁吸附座、三轴加速度计、变送器、电池和无线数据传输模块，三轴加速度计安装在磁吸附座上，磁吸附座吸附在待测设备上，变送器与三轴加速度计连接，无线数据传输模块与变送器连接，无线数据传输模块与无线通信模块82建立通信连接，电池为三轴加速度计、变送器和无线数据传输模块供电。无线数据传输模块为采用ZigBee无线通信协议的无线数据传输模块。无线数据传输模块使用ZigBee无线通信协议，省去实际测量时因信号、网络等而产生的大量布线工作，显著降低了在线监测的现场实施和维护难度。传感器不仅可以传输静态数据，即总值，还可以传输动态数据，即频谱。此外，三轴振动加速度计81还配置了一路温度检测探头，可以进一步实现监测点的温度检测，并对温度阈值进行报警。三轴振动加速度计81采用无损安装方式，便于现场检修维护，集数据采集、数据处理、数据传输于一体，实现振动和温度信号的同步采集。
振动加速度传感器采用无线式数据传输，同样实现了非接触式故障诊断与分析。振动加速度信号，则更容易捕捉电机异常振动信号。集成化的三轴振动加速度传感器， 实现电机检测点三个方向同步测量。强磁吸附式安装，实现电动机的巡检诊断。
显示模块2为触摸屏。便携式故障诊断仪还包括红外热成像摄像头5，红外热成像摄像头5与控制器6连接。便携式故障诊断仪还包括电压测量仪9和电流测量仪10，电压测量仪9和电流测量仪10均与控制器6连接。便携式故障诊断仪还包括有线振动采集模块4，有线振动采集模块4与控制器6连接。
本实施例的实质性效果是：实现噪声和振动信号的同步采集，大大提高了现场应用过程的简易化，加快电机故障的诊断的效率，保障电机的健康运行；集成多种现场检测设备，方便现场进行检测核实。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (8)
1.一种基于声振信号的便携式故障诊断仪，其特征在于，包括壳体、声音采集装置、振动检测装置、通信模块、显示模块、供电模块和控制器，所述声音采集装置包括麦克风和采集板，所述振动检测装置包括三轴振动加速度计和无线通信模块，所述采集板、无线通信模块、通信模块、供电模块和控制器均安装在壳体内，所述麦克风通过导线与采集板连接，所述三轴振动加速度计与无线通信模块通信连接，所述显示模块安装在壳体上，所述采集板、无线通信模块、通信模块及显示模块均与控制器连接，所述通信模块与上位机连接，所述供电模块为其余元器件供电。
2.根据权利要求1所述的一种基于声振信号的便携式故障诊断仪，其特征在于，
所述三轴振动加速度计包括磁吸附座、三轴加速度计、变送器、电池和无线数据传输模块，所述三轴加速度计安装在磁吸附座上，所述磁吸附座吸附在待测设备上，所述变送器与所述三轴加速度计连接，所述无线数据传输模块与变送器连接，所述无线数据传输模块与无线通信模块建立通信连接，所述电池为三轴加速度计、变送器和无线数据传输模块供电。
3.根据权利要求2所述的一种基于声振信号的便携式故障诊断仪，其特征在于，
所述无线数据传输模块为采用ZigBee无线通信协议的无线数据传输模块。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于声振信号的便携式故障诊断仪，其特征在于，所述声音采集装置包括多个麦克风和采集板，多个麦克风设置在待测设备附近，采集待测设备的噪音，多个麦克风均与采集板连接。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于声振信号的便携式故障诊断仪，其特征在于，所述显示模块为触摸屏。
6.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于声振信号的便携式故障诊断仪，其特征在于，所述便携式故障诊断仪还包括红外热成像摄像头，所述红外热成像摄像头与控制器连接。
7.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于声振信号的便携式故障诊断仪，其特征在于，所述便携式故障诊断仪还包括电压测量仪和电流测量仪，所述电压测量仪和电流测量仪均与控制器连接。
8.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于声振信号的便携式故障诊断仪，其特征在于，所述便携式故障诊断仪还包括有线振动采集模块，所述有线振动采集模块与控制器连接。
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| CN202222435948.2U CN218156504U (zh) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 一种基于声振信号的便携式故障诊断仪 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117309055A (zh) * | 2023-09-28 | 2023-12-29 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种电力巡检测试设备 |
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2022
- 2022-09-15 CN CN202222435948.2U patent/CN218156504U/zh active Active
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| CN117309055A (zh) * | 2023-09-28 | 2023-12-29 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种电力巡检测试设备 |
| CN117309055B (zh) * | 2023-09-28 | 2024-06-25 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种电力巡检测试设备 |
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