專利名稱：一種超低速轉(zhuǎn)動(dòng)的大型機(jī)械初始故障診斷儀的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型屬于一種故障診斷儀。尤其涉及一種超低速轉(zhuǎn)動(dòng)的大型機(jī)械初始故障診斷儀。
二背景技術(shù)：
當(dāng)超低速轉(zhuǎn)動(dòng)的大型機(jī)械，如轉(zhuǎn)爐的耳軸軸承、低速加工機(jī)床的傳動(dòng)軸承等機(jī)械部件出現(xiàn)點(diǎn)蝕、裂紋、剝落等缺陷時(shí)，在其振動(dòng)信號(hào)中會(huì)摻雜著一種微弱的沖擊信號(hào)，這種微弱的沖擊信號(hào)反應(yīng)了機(jī)械的初始故障。軸承外圈與滾動(dòng)體之間的碰撞反應(yīng)到振動(dòng)信號(hào)中是一種脈沖沖擊，脈沖沖擊是周期性的強(qiáng)迫振動(dòng)，周期為軸承外圈故障特征頻率的倒數(shù)。脈沖沖擊引起的強(qiáng)迫振動(dòng)本身是高頻的，振動(dòng)頻率一般在25kHz以上，而強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)度又是十分微弱的，沖擊脈沖寬度不足1μs，幅度約0.05v，如機(jī)械振動(dòng)各種分量的總和約10g，而微小的沖擊僅為0.01g。這不同于強(qiáng)大的正常的低頻振動(dòng)，微小的沖擊被強(qiáng)大的正常的低頻振動(dòng)夾帶著，是典型的正常信號(hào)夾帶瞬間反?，F(xiàn)象的情況。如何從強(qiáng)大的正常的低頻振動(dòng)中提取微小的沖擊信號(hào)，尤其是在超低速轉(zhuǎn)動(dòng)的大型機(jī)械提取微小的沖擊信號(hào)以診斷初始故障是十分困難的。
目前，采用硬件諧振技術(shù)檢測(cè)機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)的微沖擊，利用加速度傳感器監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)來獲取軸承因故障碰撞而產(chǎn)生的微沖擊信號(hào)。但由于微沖擊本身是高頻信號(hào)，如要求完整的將信號(hào)檢測(cè)出來，就需要采用高頻加速度傳感器，高頻加速度傳感器價(jià)格昂貴，如采用較低頻的加速度傳感器，沖擊信號(hào)的高頻成分將損失掉。而采用普通的加速度傳感器獲取因故障所產(chǎn)生的微沖擊信號(hào)未見報(bào)道。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種成本較低、信號(hào)處理準(zhǔn)確、用于超低速轉(zhuǎn)動(dòng)的大型機(jī)械的初始故障診斷儀。
為了完成上述任務(wù)，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是將現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)振動(dòng)信號(hào)的加速度傳感器與放大器連接，放大器與8階帶通濾波器的輸入端連接，8階帶通濾波器的輸出端與高通濾波器連接，高通濾波器與另一高通濾波器連接，另一高通濾波器與絕對(duì)值電路的輸入端連接，絕對(duì)值電路的輸出端與低通濾波器連接，低通濾波器與另一低通濾波器連接，另一低通濾波器與峰值電平檢測(cè)電路的輸入端連接，峰值電平檢測(cè)電路的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器連接，A/D轉(zhuǎn)換器與單片計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)將作出信號(hào)處理。
其中，8階帶通濾波器由4個(gè)狀態(tài)變量濾波器芯片串聯(lián)而成，由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型可進(jìn)行32級(jí)F0中心頻率控制，128級(jí)Q值品質(zhì)因數(shù)控制，中心頻率可作到75kHz。能對(duì)超低頻轉(zhuǎn)動(dòng)的大型機(jī)械提取微小的沖擊信號(hào)，通過信號(hào)處理作出準(zhǔn)確的初始故障診斷。該診斷儀成本較低，不僅適用于大型機(jī)械，尤其適用于超低速轉(zhuǎn)動(dòng)的大型機(jī)械，如轉(zhuǎn)爐的耳軸軸承、低速加工機(jī)床的傳動(dòng)軸承等機(jī)械部件的初始故障檢測(cè)。
四

圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如圖1所示。將貼在軸承外殼上的加速度傳感器[1]與放大器[2]連接，放大器[2]與8階帶通濾波器[3]的輸入端連接，8階帶通濾波器[3]的輸出端與高通濾波器[4]連接，8階帶通濾波器[3]由4個(gè)狀態(tài)變量濾波器芯片串聯(lián)而成。高通濾波器[4]與另一高通濾波器[5]連接，另一高通濾波器[5]與絕對(duì)值電路[10]的輸入端連接，絕對(duì)值電路[10]的輸出端與低通濾波器[9]連接，低通濾波器[9]與另一低通濾波器[8]連接，另一低通濾波器[8]與峰值電平檢測(cè)電路[7]的輸入端連接，峰值電平檢測(cè)電路[7]的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器[6]連接，A/D轉(zhuǎn)換器[6]與單片計(jì)算機(jī)連接。計(jì)算機(jī)將作出信號(hào)處理，通過信號(hào)處理作出準(zhǔn)確的初始故障診斷。
權(quán)利要求1.一種超低速轉(zhuǎn)動(dòng)的大型機(jī)械初始故障診斷儀，其特征在于將現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)振動(dòng)信號(hào)的加速度傳感器[1]與放大器[2]連接，放大器[2]與8階帶通濾波器[3]的輸入端連接，8階帶通濾波器[3]的輸出端與高通濾波器[4]連接，高通濾波器[4]與另一高通濾波器[5]連接，另一高通濾波器[5]與絕對(duì)值電路[10]的輸入端連接，絕對(duì)值電路[10]的輸出端與低通濾波器[9]連接，低通濾波器[9]與另一低通濾波器[8]連接，另一低通濾波器[8]與峰值電平檢測(cè)電路[7]輸入端連接，峰值電平檢測(cè)電路[7]的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器[6]連接，A/D轉(zhuǎn)換器[6]與單片計(jì)算機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低速轉(zhuǎn)動(dòng)的大型機(jī)械初始故障診斷儀，其特征在于所述的8階帶通濾波器[3]由4個(gè)狀態(tài)變量濾波器芯片串聯(lián)而成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種超低速轉(zhuǎn)動(dòng)的大型機(jī)械故障診斷儀。其技術(shù)方案是將現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)振動(dòng)信號(hào)的加速度傳感器[1]與放大器[2]連接，放大器[2]與8階帶通濾波器[3]的輸入端連接，8階帶通濾波器[3]的輸出端與高通濾波器[4]連接，高通濾波器[4]與另一高通濾波器[5]連接，另一高通濾波器[5]與絕對(duì)值電路[10]的輸入端連接，絕對(duì)值電路[10]的輸出端與低通濾波器[9]連接，低通濾波器[9]與另一低通濾波器[8]連接，另一低通濾波器[8]與峰值電平檢測(cè)電路[7]的輸入端連接，峰值電平檢測(cè)電路[7]的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器[6]連接，A/D轉(zhuǎn)換器[6]與單片計(jì)算機(jī)連接。本實(shí)用新型成本較低，可對(duì)超低頻轉(zhuǎn)動(dòng)的大型機(jī)械提取微小的沖擊信號(hào)，通過信號(hào)處理作出準(zhǔn)確的初始故障診斷。
文檔編號(hào)G01M7/00GK2911636SQ20052009507
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月28日
發(fā)明者周鳳星, 程耕國(guó), 鐘華錦 申請(qǐng)人:武漢科技大學(xué)