CN2911636Y - 一种超低速转动的大型机械初始故障诊断仪 - Google Patents
一种超低速转动的大型机械初始故障诊断仪 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种超低速转动的大型机械故障诊断仪。其技术方案是：将现场检测振动信号的加速度传感器[1]与放大器[2]连接，放大器[2]与8阶带通滤波器[3]的输入端连接，8阶带通滤波器[3]的输出端与高通滤波器[4]连接，高通滤波器[4]与另一高通滤波器[5]连接，另一高通滤波器[5]与绝对值电路[10]的输入端连接，绝对值电路[10]的输出端与低通滤波器[9]连接，低通滤波器[9]与另一低通滤波器[8]连接，另一低通滤波器[8]与峰值电平检测电路[7]的输入端连接，峰值电平检测电路[7]的输出端与A/D转换器[6]连接，A/D转换器[6]与单片计算机连接。本实用新型成本较低，可对超低频转动的大型机械提取微小的冲击信号，通过信号处理作出准确的初始故障诊断。
Description
一、技术领域
本实用新型属于一种故障诊断仪。尤其涉及一种超低速转动的大型机械初始故障诊断仪。
二、背景技术
当超低速转动的大型机械，如转炉的耳轴轴承、低速加工机床的传动轴承等机械部件出现点蚀、裂纹、剥落等缺陷时，在其振动信号中会掺杂着一种微弱的冲击信号，这种微弱的冲击信号反应了机械的初始故障。轴承外圈与滚动体之间的碰撞反应到振动信号中是一种脉冲冲击，脉冲冲击是周期性的强迫振动，周期为轴承外圈故障特征频率的倒数。脉冲冲击引起的强迫振动本身是高频的，振动频率一般在25kHz以上，而强迫振动强度又是十分微弱的，冲击脉冲宽度不足1μs，幅度约0.05v，如机械振动各种分量的总和约10g，而微小的冲击仅为0.01g。这不同于强大的正常的低频振动，微小的冲击被强大的正常的低频振动夹带着，是典型的正常信号夹带瞬间反常现象的情况。如何从强大的正常的低频振动中提取微小的冲击信号，尤其是在超低速转动的大型机械提取微小的冲击信号以诊断初始故障是十分困难的。
目前，采用硬件谐振技术检测机械设备出现故障时的微冲击，利用加速度传感器监测机械设备的振动来获取轴承因故障碰撞而产生的微冲击信号。但由于微冲击本身是高频信号，如要求完整的将信号检测出来，就需要采用高频加速度传感器，高频加速度传感器价格昂贵，如采用较低频的加速度传感器，冲击信号的高频成分将损失掉。而采用普通的加速度传感器获取因故障所产生的微冲击信号未见报道。
三、发明内容
本实用新型的任务是提供一种成本较低、信号处理准确、用于超低速转动的大型机械的初始故障诊断仪。
为了完成上述任务，本实用新型所采用的技术方案是：将现场检测振动信号的加速度传感器与放大器连接，放大器与8阶带通滤波器的输入端连接，8阶带通滤波器的输出端与高通滤波器连接，高通滤波器与另一高通滤波器连接，另一高通滤波器与绝对值电路的输入端连接，绝对值电路的输出端与低通滤波器连接，低通滤波器与另一低通滤波器连接，另一低通滤波器与峰值电平检测电路的输入端连接，峰值电平检测电路的输出端与A/D转换器连接，A/D转换器与单片计算机连接，计算机将作出信号处理。
其中，8阶带通滤波器由4个状态变量滤波器芯片串联而成，
由于采用上述技术方案，本实用新型可进行32级F0中心频率控制，128级Q值品质因数控制，中心频率可作到75kHz。能对超低频转动的大型机械提取微小的冲击信号，通过信号处理作出准确的初始故障诊断。该诊断仪成本较低，不仅适用于大型机械，尤其适用于超低速转动的大型机械，如转炉的耳轴轴承、低速加工机床的传动轴承等机械部件的初始故障检测。
四、附图说明
图1是本实用新型的一种结构示意图。
五、具体实施方式
下面结合附图对实用新型作进一步的说明。
本实用新型的结构如图1所示。将贴在轴承外壳上的加速度传感器[1]与放大器[2]连接，放大器[2]与8阶带通滤波器[3]的输入端连接，8阶带通滤波器[3]的输出端与高通滤波器[4]连接，8阶带通滤波器[3]由4个状态变量滤波器芯片串联而成。高通滤波器[4]与另一高通滤波器[5]连接，另一高通滤波器[5]与绝对值电路[10]的输入端连接，绝对值电路[10]的输出端与低通滤波器[9]连接，低通滤波器[9]与另一低通滤波器[8]连接，另一低通滤波器[8]与峰值电平检测电路[7]的输入端连接，峰值电平检测电路[7]的输出端与A/D转换器[6]连接，A/D转换器[6]与单片计算机连接。计算机将作出信号处理，通过信号处理作出准确的初始故障诊断。
Claims (2)
1、一种超低速转动的大型机械初始故障诊断仪，其特征在于将现场检测振动信号的加速度传感器[1]与放大器[2]连接，放大器[2]与8阶带通滤波器[3]的输入端连接，8阶带通滤波器[3]的输出端与高通滤波器[4]连接，高通滤波器[4]与另一高通滤波器[5]连接，另一高通滤波器[5]与绝对值电路[10]的输入端连接，绝对值电路[10]的输出端与低通滤波器[9]连接，低通滤波器[9]与另一低通滤波器[8]连接，另一低通滤波器[8]与峰值电平检测电路[7]输入端连接，峰值电平检测电路[7]的输出端与A/D转换器[6]连接，A/D转换器[6]与单片计算机连接。
2、根据权利要求1所述的超低速转动的大型机械初始故障诊断仪，其特征在于所述的8阶带通滤波器[3]由4个状态变量滤波器芯片串联而成。
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