[發(fā)明專利]一種磨床專用的GIS振動信號連續(xù)采集系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110862530.7
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113714933A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 褚寧;劉鑠;張家興
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江萬向精工有限公司;萬向集團(tuán)公司
• 主分類號: B24B49/00
• 分類號: B24B49/00;B24B41/04;G01M99/00;G01H17/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

1.一種磨床專用的GIS振動信號連續(xù)采集系統(tǒng)，其特征在于：包括加速度傳感器(1)、BNC接頭(2)、數(shù)據(jù)采集卡(3)、RS-485接口(4)、機(jī)箱控制器(5)和顯示器(7)，所述加速度傳感器(1)安裝在磨床砂輪主軸上，用于檢測磨床砂輪主軸的加速度信號，加速度傳感器(1)通過BNC接頭(2)將采集到的信號傳輸至數(shù)據(jù)采集卡(3)，數(shù)據(jù)采集卡(3)將信號放大、調(diào)制后通過RS-485接口(4)傳輸給機(jī)箱控制器(5)進(jìn)行信號處理、分析，機(jī)箱控制器(5)將信號分析結(jié)果輸出至顯示器(7)進(jìn)行顯示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨床專用的GIS振動信號連續(xù)采集系統(tǒng)，其特征在于：所述加速度傳感器(1)的型號為PCB 356A14。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨床專用的GIS振動信號連續(xù)采集系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集卡(3)的型號為NI9234。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨床專用的GIS振動信號連續(xù)采集系統(tǒng)，其特征在于：所述機(jī)箱控制器(5)的型號為NI cRIO-9035。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨床專用的GIS振動信號連續(xù)采集系統(tǒng)，其特征在于：所述機(jī)箱控制器(5)與顯示器(7)之間通過Mini Display Port接口(6)電連接。

6.一種磨床專用的GIS振動信號連續(xù)采集方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)設(shè)定實(shí)驗(yàn)組：以磨床砂輪主軸的工作轉(zhuǎn)速為中間基準(zhǔn)，設(shè)定實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速范圍，在設(shè)定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，按照等轉(zhuǎn)速間隔進(jìn)行分組，得到若干實(shí)驗(yàn)組；

2)安裝傳感器：將加速度傳感器(1)布置在磨床砂輪主軸上，用于檢測加速度信號；

3)開始采集信號：開啟磨床，從最小轉(zhuǎn)速的實(shí)驗(yàn)組開始，將磨床砂輪主軸按照步驟1)中設(shè)定的實(shí)驗(yàn)組所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行空轉(zhuǎn)，等磨床砂輪主軸旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，開啟振動采集系統(tǒng)，采集加速度信號；

4)重復(fù)實(shí)驗(yàn)：對于每個實(shí)驗(yàn)組對應(yīng)的轉(zhuǎn)速重復(fù)測量三次，保存檢測數(shù)據(jù)，按照轉(zhuǎn)速、次數(shù)標(biāo)記，直到所有實(shí)驗(yàn)組對應(yīng)的轉(zhuǎn)速都采集完成；

5)頻譜分析：將每個實(shí)驗(yàn)組對應(yīng)轉(zhuǎn)速下的加速度信號，通過傅里葉變換進(jìn)行振動信號頻譜分析，并將各個獨(dú)立的頻域信號按照轉(zhuǎn)速從小到大進(jìn)行排列，形成瀑布圖；

6)得出砂輪主軸轉(zhuǎn)速：從步驟5)中得到的瀑布圖中提取出階次切片圖，觀察該階次切片圖得出加速度振幅低谷值，并得到該加速度振幅低谷值對應(yīng)的磨床砂輪主軸轉(zhuǎn)速。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磨床專用的GIS振動信號連續(xù)采集方法，其特征在于：步驟1)中設(shè)定的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速范圍以磨床砂輪主軸最高轉(zhuǎn)速的90％為上限，所述轉(zhuǎn)速間隔為50Hz或100Hz。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磨床專用的GIS振動信號連續(xù)采集方法，其特征在于：步驟2)中所述加速度傳感器(1)布置在磨床砂輪主軸的主軸軸承處。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磨床專用的GIS振動信號連續(xù)采集方法，其特征在于：步驟3)中等磨床砂輪主軸旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定的時間大于等于20s，每次采集加速度信號的時長為1～2min，且該時長在每次采集中保持一致。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磨床專用的GIS振動信號連續(xù)采集方法，其特征在于：步驟6)中所述階次切片圖為第一階次和/或第三階次切片圖。