[實(shí)用新型]基于聲發(fā)射技術(shù)的旋轉(zhuǎn)設(shè)備故障檢測儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720103352.5
• 申請日: 2007-01-26
• 公開（公告）號: CN201078749Y
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳斌;王慶鋒;何存富;宋國榮;宋吟蔚
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01M19/00
• 分類號: G01M19/00;G01H11/08
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 沈波

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)設(shè)備故障檢測儀，特別涉及一種基于聲發(fā)射技術(shù)的設(shè)備故障檢測儀。

背景技術(shù)

旋轉(zhuǎn)設(shè)備故障檢測儀能夠用來檢測旋轉(zhuǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對于保證旋轉(zhuǎn)設(shè)備安全運(yùn)行、避免重大設(shè)備事故和工藝事故發(fā)生等具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益。現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)設(shè)備故障檢測儀采用振動傳感器(加速度、速度或位移傳感器)拾取設(shè)備振動信號、利用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行信號處理存在一定的不足：振動傳感器安裝有特定技術(shù)要求，安裝精度要求較高；環(huán)境的低頻擾動信號會被加速度傳感器拾取，影響測試結(jié)果而導(dǎo)致誤判，而且振動分析方法是通過對加速度、位移等信號的分析處理來判斷故障，相當(dāng)于二次信號處理，很難實(shí)現(xiàn)真正意義上的實(shí)時檢測；單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)運(yùn)算速度慢、精度低、功能相對簡單，也不具備對采集信號進(jìn)行實(shí)時檢測分析的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供基于聲發(fā)射技術(shù)的設(shè)備故障檢測儀，該儀器利用聲發(fā)射傳感器拾取旋轉(zhuǎn)設(shè)備聲發(fā)射信號、采用高精度DSP和數(shù)字信號處理技術(shù)進(jìn)行信號處理，儀器具有信號采集、信號分析、信號存儲、波形記憶和通訊等功能，它完全克服了以振動檢測和單片機(jī)技術(shù)為核心的旋轉(zhuǎn)設(shè)備故障檢測儀的缺點(diǎn)，具有傳感器安裝使用方便、聲發(fā)射信號豐富、抗環(huán)境噪聲干擾能力強(qiáng)、檢測實(shí)時性好、便于獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息等特點(diǎn)。

本實(shí)用新型提供的基于聲發(fā)射技術(shù)的旋轉(zhuǎn)設(shè)備故障檢測儀由聲發(fā)射傳感器、信號調(diào)理和自動增益放大模塊、數(shù)字信號處理模塊等三部分組成。

所述信號調(diào)理和自動增益放大模塊，其特征在于：包括依次連接的前置放大器1、數(shù)字電位器2、加法器3、+1.8V基準(zhǔn)電源4、單片機(jī)5、雙路電壓比較器6、陷波器7、低通濾波器8、+2.5V基準(zhǔn)電源9、+3.3V基準(zhǔn)電源10；所述信號調(diào)理和自動增益放大模塊，包括前置放大器1、數(shù)字電位器2、加法器3、+1.8V基準(zhǔn)電源4、單片機(jī)5、雙路電壓比較器6、工頻陷波器7、低通濾波器8、+2.5V基準(zhǔn)電源9、+3.3V基準(zhǔn)電源10；所述的加法器3的輸入端與前置放大器1的輸出端和+1.8V基準(zhǔn)電源4的輸出端連接，加法器3的輸出端與工頻陷波器7的輸入端和雙路比較器6的輸入端連接，雙路比較器6的輸入端與+2.5V基準(zhǔn)電源9和+3.3V基準(zhǔn)電源10的輸出端連接，雙路比較器6的輸出端與單片機(jī)5的輸入端連接，單片機(jī)5的輸出端與數(shù)字電位器2的輸入端連接，數(shù)字電位器2的輸出端與前置放大器1的輸入端連接；工頻陷波器7的輸出端與低通濾波器8的輸入端連接；加法器3把前置放大器1的輸出信號與+1.8V基準(zhǔn)電源4提供的+1.8V電勢疊加，疊加后的電勢為U₀分別作為工頻陷波器7和雙路比較器6的輸入信號，U₀分別與雙路比較器6的+2.5V基準(zhǔn)電源9和+3.3V基準(zhǔn)電源10比較，根據(jù)比較結(jié)果雙路比較器6分別觸發(fā)單片機(jī)5產(chǎn)生中斷INT0和中斷INT1，單片機(jī)5根據(jù)不同的中斷指令執(zhí)行增益增加或減少程序，數(shù)字電位器根據(jù)單片機(jī)5的指令增加或減少數(shù)字電位器的阻值達(dá)到前置放大器1增益自動調(diào)整的目的；自動增益放大后的信號電勢U₀維持在0-3V范圍內(nèi)，經(jīng)陷波器7完成工頻50Hz和150Hz信號陷波，再經(jīng)低通濾波器8實(shí)現(xiàn)0-10kHz低通濾波。

所述信號調(diào)理和自動增益放大模塊，其中前置放大器1、數(shù)字電位器2、加法器3、單片機(jī)5和雙路比較器6構(gòu)成了增益自動控制閉合回路。

所述的前置放大器其特征為：前置放大器允許輸入阻抗大于500MΩ，適合高輸出阻抗的聲發(fā)射傳感器輸出信號的調(diào)理。

所述數(shù)字信號處理模塊，其主要特征在于：包括DSP數(shù)字信號處理器11、Flash數(shù)據(jù)存儲器12、RAM數(shù)據(jù)存儲器13、RS232串口芯片14、可編程邏輯控制器15、鍵盤16、LCD顯示器17組成。

所述的DSP數(shù)字信號處理器11帶有片上模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其作用是把來自信號調(diào)理和自動增益放大模塊的模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號、初始化DSP數(shù)字信號處理器、完成數(shù)字信號處理等功能。

所述的可編程邏輯控制寄存器15和鍵盤16其特征為：可編程邏輯控制器15按照編寫的程序擴(kuò)展DSP數(shù)字信號處理器11外部中斷控制寄存器，鍵盤16的按鍵不同可以使DSP數(shù)字信號處理器11完成不同的中斷，實(shí)現(xiàn)用戶的人機(jī)對話功能。

所述的Flash數(shù)據(jù)存儲器12，其特征為數(shù)據(jù)存儲空間為512K×16。

所述的LCD顯示器17，其特征為無需負(fù)壓和控制器的LCD顯示器、點(diǎn)陣分辨率為320×240。