[發(fā)明專利]基于高速數(shù)據(jù)記錄儀的在線故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810294780.3
• 申請(qǐng)日: 2018-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110319758A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧海東;王軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): G01B7/02
• 分類號(hào): G01B7/02;G01B7/00
• 代理公司: 上海集信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31254
• 代理人: 周成

本發(fā)明公開(kāi)一種基于高速數(shù)據(jù)記錄儀的在線故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括MP?SCALE傳感器、FBK前置放大器、MP?SCALE放大器、DAQ高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、以及具有IBA分析軟件的PC機(jī)。MP?SCALE傳感器設(shè)置在AGC油缸內(nèi)。DAQ高速信號(hào)采集系統(tǒng)包括DAQ主機(jī)、一個(gè)或多個(gè)DAQ數(shù)據(jù)采集模塊和背板總線。每個(gè)DAQ數(shù)據(jù)采集模塊包括多個(gè)在電氣上獨(dú)立的A/D轉(zhuǎn)換通道和對(duì)各A/D轉(zhuǎn)換通道執(zhí)行控制的FPGA電路。FPGA電路為各A/D通道提供足夠大的鏡像緩存，以保證數(shù)據(jù)在采集記錄和傳輸過(guò)程中連續(xù)、不發(fā)生斷點(diǎn)。PC機(jī)通過(guò)波形分析可監(jiān)測(cè)和診斷MP?SCALE傳感器的運(yùn)行狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱軋精軋電氣設(shè)備在線檢測(cè)技術(shù)，更具體地涉及一種基于高 速數(shù)據(jù)記錄儀的用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和診斷熱連軋精軋機(jī)AGC油缸內(nèi)MP-SCALE 傳感器的在線運(yùn)行狀態(tài)的故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

位移傳感器是把位移量轉(zhuǎn)換為電量，從而實(shí)現(xiàn)位移檢測(cè)的儀表。在實(shí)際 應(yīng)用中，力、壓力、扭矩、速度、加速度、溫度、流量等參數(shù)也可以轉(zhuǎn)換為 位移進(jìn)行測(cè)量。位移傳感器可分為線位移和角位移兩大類，分別用于檢測(cè)線 性移動(dòng)距離和旋轉(zhuǎn)角度。根據(jù)傳感器工作原理，又可分為電阻式、電容式、 電感式、壓電式、感應(yīng)同步式、磁柵式、光電式、激光式、超聲波式等多種 類型。電阻式、電容式、電感式傳感器可用于中小位移測(cè)量，感應(yīng)同步式、 磁柵式、光電式傳感器可用于大位移測(cè)量，對(duì)于精密測(cè)量，可以選擇激光傳 感器。

電阻式位移傳感器包括電位器式和電阻應(yīng)變式兩類，適于幾毫米到幾百 毫米的位移測(cè)量。電容式位移傳感器可用來(lái)測(cè)量0.1-10mm的線性位移或1分 到幾十度的角位移，目前最好的電容式位移傳感器可以測(cè)量0.001μm的位移， 誤差非常小。電感式位移傳感器分為自感和互感(電渦流)兩類，前者適于 測(cè)量較大位移(幾毫米到幾百毫米)，后者適于測(cè)量小到微米，大到幾百毫 米的位移。

磁柵式傳感器(磁尺)可分為長(zhǎng)磁柵和圓磁柵，易于安裝，可重復(fù)錄磁， 測(cè)量范圍可達(dá)幾十米，抗干擾能力強(qiáng)。光柵式傳感器可分為直線光柵和圓光 柵，測(cè)量范圍小到微米，大到十多米，精度高，量程大，但價(jià)格昂貴。感應(yīng) 同步器可分為直線型和圓盤型，分別用于測(cè)量直線位移和角位移，測(cè)量范圍 小到微米，大到數(shù)十米，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)及導(dǎo)彈制導(dǎo)、雷達(dá)天線定位等 領(lǐng)域。

自上世紀(jì)50年代美國(guó)FARRAND公司開(kāi)發(fā)感應(yīng)同步器之后，世界各國(guó)都 在致力于發(fā)展數(shù)字位移測(cè)量系統(tǒng)，尋求新的測(cè)量技術(shù)和元件及信息處理技術(shù)， 60年代初開(kāi)發(fā)出光柵傳感器，60年代末開(kāi)發(fā)出磁柵傳感器，70年代中期開(kāi)發(fā) 出容柵和球柵傳感器。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，位移測(cè)量系統(tǒng)的分辨率從5μm提高 到1nm，機(jī)械加工精度從1μm提升到0.01μm。

德國(guó)HEIDENHAIN公司從1961年開(kāi)始制造圓光柵。刻劃在玻璃尺上的 光柵被稱為長(zhǎng)光柵，其傳感器稱作線位移光柵傳感器。由于光柵傳感器非常 普及，世界各國(guó)也習(xí)慣將位移傳感器稱為編碼器，長(zhǎng)光柵傳感器稱為光柵尺， 圓光柵傳感器稱為旋轉(zhuǎn)編碼器。

繼美國(guó)FARRAND開(kāi)發(fā)感應(yīng)同步器和德國(guó)HEIDENHAIN開(kāi)發(fā)光柵之后， 1972年美國(guó)的ACU—RITE，1973年奧地利RSF、西班牙的FAGOR、日本的 三豐(MITUTOYO)、雙葉(FUTABA)都開(kāi)發(fā)了光柵；1969年日本的SONY開(kāi) 發(fā)了磁柵，1974年英國(guó)的NEWALL開(kāi)發(fā)了球柵，他們都成為位移測(cè)量產(chǎn)品 的名牌制造公司。

當(dāng)今世界線位移傳感器的年產(chǎn)量在80萬(wàn)坐標(biāo)左右，角位移傳感器的產(chǎn)量 在100萬(wàn)臺(tái)以上。由于光柵傳感器的精度高、分辨率高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好和制造 技術(shù)成熟，當(dāng)前的位移測(cè)量系統(tǒng)中90％以上是光柵位移測(cè)量系統(tǒng)，其中，德 國(guó)HEIDENHAIN年產(chǎn)光柵傳感器20萬(wàn)坐標(biāo)；日本三豐(MITUTOYO)年產(chǎn)光 柵傳感器6萬(wàn)坐標(biāo)；西班牙FAGOR年產(chǎn)光柵傳感器5萬(wàn)坐標(biāo)。其他產(chǎn)品中， 日本SONY年產(chǎn)磁柵1萬(wàn)坐標(biāo)，英國(guó)NEWALL年產(chǎn)球柵2萬(wàn)坐標(biāo)。