CN2619263Y - 机械状态探测装置 - Google Patents

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王飞
徐莉
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Abstract

在许多旋转机械中，发生故障时常常会伴有不正常的声音，不同的故障其所产生的声音各有不同，因此通过辨别声音来诊断故障是一种简单而有效的手段和方法。本实用新型的目的是提供一种具备声音信号放大、抗干扰能力强的机械状态探测装置。该机械状态探测装置包括：传感器，用于将探测到的音频信号转换成电信号；换能器，其输入端与所述传感器的输出端相连接，用于将所述电信号进行能量放大；功率放大器，其输入端与所述换能器的输出端相连接，用于将所述换能器传输来的信号进行功率放大；监听器，其输入端与所述换能器的输出端相连接，用于将功率放大器传输来的信号转换为音频信号，供人监听。

Description

机械状态探测装置
技术领域
本实用新型涉及一种故障检测装置，尤其是涉及一种机械状态探测装置
背景技术
在许多旋转机械中，发生故障时常常会伴有不正常的声音，不同的故障其所产生的声音各有不同，因此通过辨别声音来诊断故障是一种简单而有效的手段和方法。目前普遍应用的相关产品有两种。其一是只用一根金属听针，其中一侧较尖另一侧较钝如图1所示。使用时尖的一侧对准机械，将钝的一侧直接放在耳根部监听。另外一种类似医疗器械中的听诊器如图2所示。使用中将探针1对准机械，探测到的故障音通过软管2传递至听筒3监听。
但是，上述两种产品具有如下缺点：
1)不具备信号放大功能。机械故障关键在于早期发现，但此时能够听到的声音很微弱，当其能够正确辨别故障音时，往往故障已经严重，因此放大功能非常重要。
2)抗干扰能力较弱。工业现场噪音很强，如果不能有效屏蔽噪音，将难以分辨出本来就很微弱的故障信号，并直接影响诊断精度。图2所示产品虽能屏蔽一定噪音，但效果不理想。
3)没有信号记录功能。因此信号无法重放，不能做比较分析。
4)无信号传输功能。有些工业现场环境恶劣(高温、强噪音、有毒气体、高空等)不适合人直接接触，这就需要将信号传输到较适合的环境；而目前只能到现场进行探测。
发明内容
本实用新型引入了电子技术，因为电子技术在信号缩放、记录、传输以及抗干扰方面有其独特的优越性。
本实用新型的一个主要目的是提供一种具备声音信号放大、抗干扰能力强的机械状态探测装置。为实现这个目的，本实用新型提供的一种机械状态探测装置包括：
传感器，用于将探测到的音频信号转换成电信号；
换能器，其输入端与所述传感器的输出端相连接，用于将所述电信号进行能量放大；
功率放大器，其输入端与所述换能器的输出端相连接，用于将所述换能器传输来的信号进行功率放大；
监听器，其输入端与所述换能器的输出端相连接，用于将功率放大器传输来的信号转换为音频信号，供人监听。
在上述机械状态探测装置中，还包括与所述传感器连接的探针；还可以包括记录装置，所述记录装置的输入端与所述换能器的另一个输出端相连接，用于记录和重放信号。
本实用新型的另一个主要目的是提供一种具备声音信号放大、抗干扰能力强且具有声音录放功能的机械状态探测装置。为实现这个目的，本实用新型提供的一种机械状态探测装置包括：
传感器，用于将探测到的音频信号转换成电信号；
换能器，其输入端与所述传感器的输出端相连接，用于将所述电信号进行能量放大；
功率放大器，其输入端与所述换能器的输出端相连接，用于将所述换能器传输来的信号进行功率放大；
记录装置，其输入端与所述换能器的输出端相连接，用于记录和重放信号供人辨听和分析。
在本实用新型中，换能器将容性电信号进行能量放大，提高了抗干扰能力，并使其适合远距离传输；功率放大器将换能器传输来的信号进行功率放大来驱动监听器，使监听人员可以清晰的听到机器发出的故障声；记录装置把故障信号时及时记录下来，一方面可备案，另一方面可重放供专家分析故障源，当无故障信号时，定期记录可供状态检修。
附图说明
图1是现有技术一的结构示意图；
图2是现有技术二的结构示意图；
图3是本实用新型实施例一的电路框图；
图4是换能器电路原理图；
图5是功率放大器电路原理图。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
实施例一：
参见图3，本实施例主要由探针4、传感器5、换能器6、功率放大器7、监听器8，记录装置9等部分组成。探针4是由铜、铁、钢或其它金属材料制成的细长针状杆件，用于探测处于高温或其它恶劣环境的机械，它将所探测到的机械的故障信号以音频振动的形式传递出来；当探测器在非恶劣环境下工作时，可以不用探针，直接将传感器5接触机械。传感器5可以由压电陶瓷片、压电晶体制成也可以利用现成的振动传感器(包括加速度传感器和速度传感器)，用于将探针4(或直接)探测到的音频振动信号转换成电信号。传感器5与探针4之间通过螺纹、胶粘连接或者直接作成一个整体都可以。换能器6是一个小型电子电路，参见图4，其为标准电路，相同性能的芯片很多，不同芯片可能有不同的电路。它的作用是将容性电信号进行能量放大，以提高其抗干扰能力，并使其适合远距离传输。换能器6与传感器5之间用屏蔽电缆连接。功率放大器7也是一个小型电子电路，参见图5，其为标准电路，相同性能的芯片很多，不同芯片可能有不同的电路。它将换能器6传输来的信号进行功率放大来驱动监听器8。功率放大器7与换能器6之间用屏蔽电缆连接，也可以直接做成一块电路板。监听器8是由防噪音耳机或喇叭完成，用于监听探测到的音频信号。记录装置9可以是一个标准的录音机(模拟或数字式均可)，用于记录和重放故障信号。做一个标准的机壳10将传感器5、换能器6和功率放大器7装在里面(记录装置9也可装在里面)，制作成一个手持式机械状态探测装置。机壳10上可以放置开关、音量调整旋扭和工作指示灯。机壳10的形状和尺寸并不重要，关键在于将电子技术应用于机械的故障诊断和状态维修这个领域。使用时，手握探测器将探针4对准欲探测故障之机械，戴上防噪音耳机，打开电源开关，此时可以听到机械的摩擦音，调整音量旋扭可以使摩擦音听的更清楚。同时按下录音开关可以将这声音录下，供领导或专家参考。
实施例二：
对于大型机械，需要在线监测的可以略去探针，直接将传感器安装在欲探测部位。安装方式可以用胶粘也可以用螺丝固定。传感器与换能器之间用屏蔽导线连接，然后可长距离传输到主控室。一个大型机械可以有多个需要探测的部位，应分别安装探头和换能器，并用屏蔽导线传输到主控室。在主控室可用一个切换开关分别接入功率放大器，录音装置和监听器，切换不同的通道可以监听机械的不同部位。此时监听器可以是耳机也可以是喇叭供多人同时监听。

Claims (10)

1、一种机械状态探测装置，其特征在于，它包括：
传感器，用于将探测到的音频信号转换成电信号；
换能器，其输入端与所述传感器的输出端相连接，用于将所述电信号进行能量放大；
功率放大器，其输入端与所述换能器的输出端相连接，用于将所述换能器传输来的信号进行功率放大；
监听器，其输入端与所述换能器的输出端相连接，用于将功率放大器传输来的信号转换为音频信号，供人监听。
2、如权利要求1所述的机械状态探测装置，其特征在于，它还包括记录装置，所述记录装置的输入端与所述换能器的另一个输出端相连接，用于记录和重放信号。
3、如权利要求1或2所述的机械状态探测装置，其特征在于，它还包括与所述传感器连接的探针。
4、如权利要求3所述的机械状态探测装置，其特征在于，所述传感器与所述探针之间通过螺纹连接或胶粘连接或者直接做成一个整体。
5、如权利要求1所述的机械状态探测装置，其特征在于，所述传感器由压电陶瓷片或压电晶体制成。
6、如权利要求1所述的机械状态探测装置，其特征在于，所述传感器与换能器之间用屏蔽电缆连接或直接做在一块电路板上。
7、如权利要求1所述的机械状态探测装置，其特征在于，所述的监听器为防噪音耳机或喇叭。
8、如权利要求2所述的机械状态探测装置，其特征在于，所述的记录装置为录音机或其它数字式记录装置。
9、一种机械状态探测装置，其特征在于，它包括：
传感器，用于将探测到的音频信号转换成电信号；
换能器，其输入端与所述传感器的输出端相连接，用于将所述电信号进行能量放大；
功率放大器，其输入端与所述换能器的输出端相连接，用于将所述换能器传输来的信号进行功率放大；
记录装置，其输入端与所述换能器的输出端相连接，用于记录和重放信号供人辨听和分析。
10、如权利要求9所述的机械状态探测装置，其特征在于，它还包括与所述传感器连接的探针。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101978351A (zh) * 2008-03-19 2011-02-16 丹尼尔度量和控制公司 用于确定换能器即将到来的故障的方法和系统
CN102496362A (zh) * 2011-11-21 2012-06-13 中国科学院半导体研究所 语音监听的设备和方法

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