[發明專利]嵌入式軸承自動檢測系統

無效

• 申請號: 201110138336.0
• 申請日: 2011-05-26
• 公開（公告）號: CN102798526A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 蘇社彬
• 申請（專利權）人: 蘇社彬
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 李賀香

技術領域

本發明屬于音頻信號分析法，特別設計一種嵌入式軸承自動檢測系統

背景技術

音頻信號分析法是通過聲音麥克風采集軸承在運行過程中產生的音頻信號，提取其特征參數來判斷軸承是否正常工作的方法。其采集的方式屬于非接觸式，不必像振動信號那樣麥克風要固定在被檢測的設備上或在診斷儀上配備有專門的麥克風，能離開機械表面進行檢測，使用方便，而且音頻信號的提取成本低，通常只需要在被檢測設備附近安裝上麥克風，不會破壞設備的原有機械結構，具有振動信號分析法不可替代的優勢。

發明內容

本發明目的為提供一種嵌入式軸承自動檢測系統，該系統檢能大幅提升軸承檢測效率及準確率。

本發明的技術方案如下：

一種嵌入式軸承自動檢測系統，主要包括ARM控制端、DSP信號處理單元、信號放大采樣單元，所述信號放大采樣單元信號接收端連接有麥克風，所述信號放大單元的信號輸出端連接有高速A/D轉化單元，所述高速A/D轉化單元的信號輸出端與DSP信號處理單元的信號接收端相連，所述DSP信號處理單元的信號輸出端與ARM控制端相連接，所述ARM控制端輸出端連接有觸摸屏。

所述DSP信號處理單元與ARM控制端之間的通信通過HPI接口實現。

所述ARM控制端中包括Qt/Embedded應用模塊、QWSServer圖形事件服務模塊、Qt/Embedded模塊、Linux操作系統及底層驅動模塊。

所述DPS信號處理單元包括A/D信號采樣模塊、軸承故障診斷信號處理模塊及HPI驅動模塊。

所述HPI驅動模塊通過HPI接口與底層驅動模塊通信連接。

所述ARM控制端連接有SD卡讀卡器及SDRAM數據存儲模塊。

所述DSP信號處理單元連接有SDRAM處理數據存儲模塊。

本發明的技術效果在于：

DSP信號處理單元接受ARM控制端的控制命令，控制數據的采樣，將從麥克風出來的信號放大，經高速A/D轉化單元轉換之后，進入DSP信號處理單元進行信號處理，DSP信號處理單元和ARM控制端之間的通訊通過HPI口實現，該通訊接口將ARM控制端接收到的外界干預傳給DSP信號處理單元，同時將DSP信號處理單元的信號處理完后得到的時域參數、異音值等需要在界面上顯示的數據傳給ARM控制端在觸摸屏上顯示。

附圖說明

圖1為本發明所述嵌入式軸承自動檢測系統構造示意圖。

圖2為本發明所述ARM控制端與DSP信號處理單元硬件連線圖。

圖3為本發明所述系統軟件整體框架。

圖4為本發明所述A/D信號采樣模塊采樣流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明做進一步說明。

如圖1所示，嵌入式軸承自動檢測系統，主要包括ARM控制端、DSP信號處理單元、信號放大采樣單元，所述信號放大采樣單元信號接收端連接有麥克風，所述信號放大單元的信號輸出端連接有高速A/D轉化單元，所述高速A/D轉化單元的信號輸出端與DSP信號處理單元的信號接收端相連，所述DSP信號處理單元的信號輸出端與ARM控制端相連接，所述ARM控制端輸出端連接有觸摸屏，所述DSP信號處理單元與ARM控制端之間的通信通過HPI接口實現，所述ARM控制端連接有SD卡讀卡器及SDRAM數據存儲模塊，所述DSP信號處理單元連接有SDRAM處理數據存儲模塊。

程序啟動后，DSP信號處理單元從高速A/D轉化單元中讀取待處理的數據，對其進行零均值；初始濾波、三頻段濾波處理后，進行時域參數的計算，將處理結果存入SDRAM處理數據存儲模塊中，便于下一步作信號的包絡處理。如果檢測出的軸承有故障，用戶可通過人機界面進行操作，由ARM控制端發送包絡中斷給DSP信號處理單元，DSP信號處理單元響應中斷后，主程序調用包絡函數，對每次采樣數據進行16384點按時間抽取的傅立葉變換(FFT)，得出采樣數據的頻域信息，然后求取信號功率譜，計算異音值等，計算結果與SDRAM數據存儲模塊中存儲的故障頻率表進行比較即可確定故障所在何處。

本發明ARM控制端采用三星公司的S3C2401A芯片；DSP信號處理單元采用TI公司的TM320C6713芯片；信號的放大和采樣部分采用麥克風，麥克風將音頻信號輸入音codecAIC23芯片，然后再輸入DSP芯片進行處理。