[實用新型]一種利用振動傳感器作為工況音檢測裝置

有效

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• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN203893938U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 張凱;楊楊;朱晞旸
• 申請（專利權）人: 江蘇感知礦山科技股份有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及煤礦設備工況音檢測技術領域，具體是一種煤礦設備工況音檢測裝置。

背景技術

在煤礦遠程控制時，通過工業(yè)以太網在地面控制井下工作設備，常采用工業(yè)電視來監(jiān)視被控設備的工作情況，但當設備屬于內部旋轉的設備時，外部看不到動作，無法用工業(yè)電視來監(jiān)視這些設備工作情況。此時，常用拾音器來檢測此類設備開啟與停機時的工況音，并通過網絡將數字化的工況音傳送到地面，在地面用喇叭來播放工況音，用來輔助操作人員識別該水泵是否正常開啟與停機。但拾音器需要專門安裝，增加成本。另外當現場有多個工作設備時，拾音器不容易區(qū)別到底是哪臺設備處于工作狀態(tài)，形成誤判。本實用新型提出利用設備振動傳感器的信號，通過兩級積分器，將振動的加速度信號轉換成普通振動幅值表示的工況音信號，經煤礦工業(yè)以太網傳輸后，由地面控制用計算機將此工況音信號進行播放。

發(fā)明內容

本實用新型提出一種煤礦設備工況音檢測裝置，利用加速度振動傳感器，經兩次積分后形成工況音信號，對該工況音進行采樣和數字化，合成一路立體聲工況音，并通過煤礦井下工業(yè)以太網傳輸到地面控制室，用喇叭進行播放，用來幫助操作人員了解井下設備的實際工作狀況。

本實用新型是以如下技術方案實現的：一種用加速度測振傳感器作為煤礦設備工況音檢測的裝置，包括兩軸加速度傳感器、振動放大器、兩級積分器、單片機及以太網接口；兩軸加速度傳感器測量到設備X方向和Y方向兩路振動信號，該兩路振動信號分別送到兩個振動放大器進行放大。由于振動加速度傳感器測量的是設備振動的加速度信號，不是通常的振動幅值信號，因此，加兩級積分器，將加速度信號轉換成振幅信號，積分器輸出信號送到單片機進行采樣和A/D轉換，數字化后的振動幅度信號代表的是同一個設備X和Y兩個不同方向的振動，在單片機中將這兩路信號合成為一路雙通道立體聲的工況音信號，即左右兩個聲

道一個為X方向振動，一個為Y方向振動。將此工況音信號轉換成以太網數據格

式，并經以太網接口由煤礦工業(yè)以太網傳輸到地面的控制用主機，主機對接收到的工況音信號進行播放。

其進一步是：所述的單片機采用PIC18F66J60單片機，進行兩路模擬信號的采樣和兩個通道信號的合成。

所述的積分器包括采用LM324四運放模擬集成電路，其中每個運放連接由RC電路組成的積分網絡，構成有源積分器，每個方向的振動信號經過兩級積分，第一級積分將加速度轉換成速度，第二級積分將速度轉換成振動幅值。

本實用新型的優(yōu)點

本實用新型的有益效果是：利用煤礦設備己有的振動監(jiān)測傳感器，不需額外增加傳感器，就能實現煤礦井下設備工況音檢測與傳輸，幫助操作人員及時了解設備的運行情況。

附圖說明

圖1是本實用新型電路原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種用加速度測振傳感器作為煤礦設備工況音檢測的裝置包括：兩軸加速度傳感器、振動放大器、兩級積分器、單片機及以太網接口；加速度傳感器測量設備X和Y方向的振動信號，這兩路振動信號分別送到兩路振動放大器進行放大，第一路放大后的信號均進行兩級積分處理，將加速度信號轉換成振動幅值信號，兩路幅值信號送到單片機的AN0和AN1模擬信號輸入端進行采樣和A/D轉換，數字化后的兩路信號在單片機中合成為一路立體聲工況音信號，即立體聲的左右兩個聲道分別為X和Y方向的振動，再將該立體聲的工況信號轉換成以太網數據格式，并經以太網接口由煤礦工業(yè)以太網傳輸到地面的控制用主機，主機對接收到的工況音信號進行播放。振動傳感器是用螺絲安裝在工作設備需要測振動的部位。

所述的振動傳感器為通用商品化兩軸測振加速度傳感器，所述的工業(yè)以太網為煤礦己有的井上和井下監(jiān)測控制用工業(yè)以太網，所述的主機為普通計算機。

該實用新型中使用的積分器作用為將加速度信號轉換成振動幅值信號，由LM324四運放模擬集成電路組成，與兩級RC電路一齊組成兩級積分網絡，單級積分器的輸出為：