專利名稱：機(jī)車?yán)鋮s塔振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)車?yán)鋮s塔振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，它是一種冷卻塔振動(dòng)信號(hào)采集和測(cè)試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的采集和測(cè)試的技術(shù)方案多為采用手持式振動(dòng)測(cè)試儀器進(jìn)行測(cè)量。其主要不足是由于手持式振動(dòng)測(cè)試儀在測(cè)量的時(shí)候帶有很大的隨機(jī)性，測(cè)試點(diǎn)難以保持統(tǒng)一，方向難于與被測(cè)面保持垂直；精度和可靠性較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服手持式振動(dòng)測(cè)試儀的弱點(diǎn)，提供了一種測(cè)試精度高、可靠性強(qiáng)、能有效地檢測(cè)加速度、速度和位移等振動(dòng)信號(hào)，準(zhǔn)確反映出冷卻塔振動(dòng)情況的機(jī)車?yán)鋮s塔振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是機(jī)車?yán)鋮s塔振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，包括測(cè)試臺(tái)、電源柜，其特征在于所述的測(cè)試臺(tái)包括以直觀數(shù)字形式和波形形式顯示的工控機(jī)模塊、用于采集冷卻塔風(fēng)機(jī)信號(hào)的壓電式傳感器、信號(hào)調(diào)理機(jī)模塊、數(shù)據(jù)采集卡、下位機(jī)模塊和指示燈；所述的電源柜包括電源主電路，變頻器模塊和三相穩(wěn)壓電源模塊，所述的變頻器模塊一端與工控機(jī)模塊連接，另一端與三相穩(wěn)壓電源模塊連接，該三相穩(wěn)壓電源模塊輸出端與工控機(jī)模塊；所述的用于采集冷卻塔風(fēng)機(jī)信號(hào)的壓電式傳感器輸出端與信號(hào)調(diào)理機(jī)模塊連接， 信號(hào)調(diào)理機(jī)模塊輸出端與數(shù)據(jù)采集卡連接，數(shù)據(jù)采集卡輸出端與工控機(jī)模塊連接，該工控機(jī)模塊輸出端與下位機(jī)模塊連接，所述的下位機(jī)模塊一端與工控機(jī)模塊連接，另一端與指示燈連接，該下位機(jī)模塊與工控機(jī)模塊進(jìn)行雙向通訊，所述的下位機(jī)模塊為PLC模塊。所述的壓電式傳感器實(shí)時(shí)采集冷卻塔風(fēng)機(jī)的加速度振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)調(diào)理機(jī)數(shù)據(jù)處理后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集卡至工控機(jī)，并在工控機(jī)以直觀的數(shù)字形式和波形形式顯示和報(bào)m.
θ ，所述的三相穩(wěn)壓電源和變頻器使工控機(jī)改變冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率以及在工作頻率運(yùn)行時(shí)的電壓穩(wěn)定。在工控機(jī)處設(shè)有不間斷給工控機(jī)供電的不間斷電源UPS，即系統(tǒng)采用三相穩(wěn)壓電源，通過在工控機(jī)設(shè)置頻率改變冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率，同時(shí)UPS不間斷給工控機(jī)供電，使系統(tǒng)不掉電工作。采用壓電式傳感器，能夠?qū)崟r(shí)采集冷卻塔的加速度信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，
精度尚。所述的信號(hào)調(diào)理機(jī)將采集得到的電壓信號(hào)進(jìn)行處理的放大倍數(shù)設(shè)定為10。由傳感器的靈敏度及信號(hào)的放大倍數(shù)，準(zhǔn)確計(jì)算出速度，位移，加速度的值。
所述的數(shù)據(jù)采集卡為32位通道對(duì)采集的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)化的PCI2002。
量化精度高?？傊?，本發(fā)明包括工控機(jī)模塊，下位機(jī)模塊，數(shù)據(jù)采集及處理模塊；電源柜包括三相穩(wěn)壓電源模塊，變頻及主控模塊；被測(cè)試對(duì)象為冷卻塔風(fēng)機(jī)。工作時(shí)，壓電式傳感器實(shí)時(shí)采集冷卻塔風(fēng)機(jī)的加速度振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集卡，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集卡處理后送入軟件測(cè)試系統(tǒng)，并在工控機(jī)以直觀的數(shù)字和波形形式顯示和報(bào)警，當(dāng)加速度、速度和位移這些振動(dòng)信號(hào)超過設(shè)定的閾值時(shí)，同時(shí)在硬件測(cè)試臺(tái)上指示燈顯示出冷卻塔風(fēng)機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)；系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警提示；通過在工控機(jī)改變頻率設(shè)置可調(diào)整冷卻塔風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)不同風(fēng)機(jī)型號(hào)。本系統(tǒng)能有效地檢測(cè)加速度、速度和位移這些振動(dòng)信號(hào)，從而準(zhǔn)確反映出冷卻塔的振動(dòng)情況，改善振動(dòng)測(cè)試的準(zhǔn)確度，提高了生產(chǎn)的安全性和可靠性，具有很廣的應(yīng)用前景。


圖1為本發(fā)明的硬件方塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為軟件測(cè)試工控機(jī)顯示界面示意圖；圖中1-工控機(jī)，2-傳感器，3-信號(hào)調(diào)理機(jī)，4_，數(shù)據(jù)采集卡，5-下位機(jī)PLC，6-變頻器，7-三相穩(wěn)壓電源，8-冷卻塔風(fēng)機(jī)，9-不間斷電源UPS，10-指示燈。
具體實(shí)施例方式參看圖1和圖2，機(jī)車?yán)鋮s塔振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，包括測(cè)試臺(tái)、電源柜，其特征在于所述的測(cè)試臺(tái)包括以直觀數(shù)字形式和波形形式顯示的工控機(jī)模塊1、用于采集冷卻塔風(fēng)機(jī)8信號(hào)的壓電式傳感器2、信號(hào)調(diào)理機(jī)模塊3、數(shù)據(jù)采集卡4、下位機(jī)模塊5和指示燈10 ；所述的電源柜包括電源主電路，變頻器模塊6和三相穩(wěn)壓電源模塊7，所述的變頻器模塊6 —端與工控機(jī)模塊1連接，另一端與三相穩(wěn)壓電源模塊7連接，該三相穩(wěn)壓電源模塊7輸出端與工控機(jī)模塊1 ；所述的用于采集冷卻塔風(fēng)機(jī)8信號(hào)的壓電式傳感器2輸出端與信號(hào)調(diào)理機(jī)模塊3 連接，信號(hào)調(diào)理機(jī)模塊3輸出端與數(shù)據(jù)采集卡4連接，數(shù)據(jù)采集卡4輸出端與工控機(jī)模塊1 連接，該工控機(jī)模塊1輸出端與下位機(jī)模塊5連接，所述的下位機(jī)模塊5 —端與工控機(jī)模塊1連接，另一端與指示燈10連接，該下位機(jī)模塊5與工控機(jī)模塊1進(jìn)行雙向通訊，所述的下位機(jī)模塊5為PLC模塊。所述的壓電式傳感器2實(shí)時(shí)采集冷卻塔風(fēng)機(jī)8的加速度振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)調(diào)理機(jī)3數(shù)據(jù)處理后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集卡4至工控機(jī)并在工控機(jī)1以直觀的數(shù)字形式和波形形式顯示和報(bào)警；所述的三相穩(wěn)壓電源7和變頻器6使工控1改變冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率以及在工作頻率運(yùn)行時(shí)的電壓穩(wěn)定。在工控機(jī)1處設(shè)有不間斷電源9 (UPQ ；系統(tǒng)采用三相穩(wěn)壓電源，通過在工控機(jī)設(shè)置頻率改變冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率，同時(shí)UPS不間斷給工控機(jī)供電，使系統(tǒng)不掉電工作。所述的信號(hào)調(diào)理機(jī)3將采集得到的電壓信號(hào)進(jìn)行處理的放大倍數(shù)設(shè)定為10。所述的數(shù)據(jù)采集卡4為32位通道對(duì)采集的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)化的PCI2002。傳感器2采集冷卻塔風(fēng)機(jī)8的信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)調(diào)理機(jī)3放大及數(shù)據(jù)采集卡4處理后，送入工控機(jī)1，工控機(jī)1處理數(shù)據(jù)并計(jì)算出風(fēng)機(jī)振動(dòng)的速度，加速度和位移。指示燈10 顯示測(cè)試臺(tái)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。三相穩(wěn)壓電源7用來保證系統(tǒng)在工作頻率運(yùn)行時(shí)的電壓穩(wěn)定。 變頻器6調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使風(fēng)機(jī)在不同頻率運(yùn)轉(zhuǎn)。冷卻塔測(cè)試系統(tǒng)的軟件測(cè)試工控機(jī)顯示界面(見圖幻，在系統(tǒng)登陸后，設(shè)置冷卻塔風(fēng)機(jī)8運(yùn)行參數(shù)，點(diǎn)擊測(cè)試開始，冷卻塔風(fēng)機(jī)8正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，軟件測(cè)試系統(tǒng)界面的中心顯示區(qū)的左側(cè)將顯示各通道振動(dòng)信號(hào)的數(shù)字量，右側(cè)為各通道的波形顯示。同時(shí)界面將實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前溫度，濕度，電壓，電流，功率，同時(shí)軟件測(cè)試系統(tǒng)能夠顯示冷卻塔風(fēng)機(jī)8振動(dòng)速度，加速度，位移是否超限。根據(jù)系統(tǒng)界面的顯示結(jié)果可以綜合判斷出冷卻塔風(fēng)機(jī)是否合格。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)車?yán)鋮s塔振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，包括測(cè)試臺(tái)、電源柜，其特征在于所述的測(cè)試臺(tái)包括以直觀數(shù)字形式和波形形式顯示的工控機(jī)模塊(1)、用于采集冷卻塔風(fēng)機(jī)(8)信號(hào)的壓電式傳感器O)、信號(hào)調(diào)理機(jī)模塊(3)、數(shù)據(jù)采集卡G)、下位機(jī)模塊 (5)和指示燈(10)；所述的電源柜包括電源主電路，變頻器模塊(6)和三相穩(wěn)壓電源模塊(7)， 所述的變頻器模塊(6) —端與工控機(jī)模塊(1)連接，另一端與三相穩(wěn)壓電源模塊(7) 連接，該三相穩(wěn)壓電源模塊(7)輸出端與工控機(jī)模塊(1)；所述的用于采集冷卻塔風(fēng)機(jī)(8)信號(hào)的壓電式傳感器( 輸出端與信號(hào)調(diào)理機(jī)模塊 (3)連接，信號(hào)調(diào)理機(jī)模塊C3)輸出端與數(shù)據(jù)采集卡(4)連接，數(shù)據(jù)采集卡(4)輸出端與工控機(jī)模塊(1)連接，該工控機(jī)模塊(1)輸出端與下位機(jī)模塊( 連接，所述的下位機(jī)模塊( 一端與工控機(jī)模塊(1)連接，另一端與指示燈(10)連接，該下位機(jī)模塊( 與工控機(jī)模塊(1)進(jìn)行雙向通訊，所述的下位機(jī)模塊( 為PLC模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)車?yán)鋮s塔振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述的工控機(jī)模塊(1) 處設(shè)有不間斷給工控機(jī)模塊(1)供電的不間斷電源UPS(9)。
3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)車?yán)鋮s塔振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述的信號(hào)調(diào)理機(jī)模塊 (3)將采集得到的電壓信號(hào)進(jìn)行處理的放大倍數(shù)設(shè)定為10。
4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)車?yán)鋮s塔振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集卡(4) 為32位通道對(duì)采集的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)化的PCI2002。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)車?yán)鋮s塔振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)含測(cè)試臺(tái)，電源柜；測(cè)試臺(tái)包括工控機(jī)模塊，下位機(jī)模塊，數(shù)據(jù)采集及處理模塊；電源柜包括三相穩(wěn)壓電源模塊，變頻及主控模塊；被測(cè)試對(duì)象為冷卻塔風(fēng)機(jī)。工作時(shí)，壓電式傳感器實(shí)時(shí)采集冷卻塔風(fēng)機(jī)的加速度振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集卡，并在工控機(jī)以直觀的數(shù)字和波形形式顯示和報(bào)警，當(dāng)加速度、速度和位移這些振動(dòng)信號(hào)超過設(shè)定的閾值時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警提示；通過在工控機(jī)改變頻率設(shè)置可調(diào)整冷卻塔風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)不同風(fēng)機(jī)型號(hào)。本系統(tǒng)能有效地檢測(cè)加速度、速度和位移這些振動(dòng)信號(hào)，從而準(zhǔn)確反映出冷卻塔的振動(dòng)情況，改善振動(dòng)測(cè)試的準(zhǔn)確度，提高了生產(chǎn)的安全性和可靠性。
文檔編號(hào)G01H11/08GK102564566SQ201210013468
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者孫曉, 席軍德, 易丁, 王友良, 王文禹, 賀正蕓 申請(qǐng)人:株洲聯(lián)誠(chéng)集團(tuán)有限責(zé)任公司