三維低頻振動檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種振動檢測裝置，特別是一種三維低頻振動檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]振動是外力作用在彈性體后產(chǎn)生周期運(yùn)動的一種自然現(xiàn)象，振動的研宄與測試在工程應(yīng)用和科學(xué)測量中占有非常重要的地位。當(dāng)代工程中各種機(jī)械系統(tǒng):如大型發(fā)電設(shè)備、重型機(jī)械、汽車、船舶、航空航天設(shè)備等，都不斷向著高速度、高精度、高準(zhǔn)確度的方向發(fā)展。而由于振動載荷加快了機(jī)械設(shè)備的失效，降低機(jī)器設(shè)備的使用壽命甚至導(dǎo)致?lián)p壞、釀成事故，因此如何測量振動并采取措施降低其影響已成為當(dāng)前工業(yè)研宄領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)?，F(xiàn)有的低頻振動檢測裝置在檢測精度和檢測頻率范圍上已有很大進(jìn)步，但是在實(shí)際低頻振動檢測應(yīng)用中，還缺少能夠在復(fù)雜環(huán)境下實(shí)時(shí)檢測多維低頻振動數(shù)據(jù)的低成本振動檢測裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，運(yùn)行穩(wěn)定，便于安裝，且能夠?qū)θS方向上的振動數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)檢測和采集的三維低頻振動檢測裝置。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種三維低頻振動檢測裝置，其特征在于:所述的檢測裝置包括殼體1，在殼體I的下部設(shè)置有連接件2，在殼體I內(nèi)設(shè)置有三維激光發(fā)射裝置3，三維激光發(fā)射裝置3由形成一個(gè)三維坐標(biāo)系的X軸激光器、Y軸激光器和Z軸激光器組成，與上述三個(gè)激光器均相配的設(shè)置有激光振動檢測裝置，所述的激光振動檢測裝置包括一個(gè)透鏡，在透鏡的成像面上設(shè)置有二維PSD位置傳感器，與二維PSD位置傳感器相連有信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路通過A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)據(jù)傳輸控制器相連，數(shù)據(jù)傳輸控制器則與串行數(shù)據(jù)接收控制器連接，串行數(shù)據(jù)接收控制器與數(shù)字信號處理器連接，殼體I上開設(shè)有供三維激光發(fā)射裝置3發(fā)出的激光通過的孔。
[0005]所述的X軸激光器、Y軸激光器和Z軸激光器與激光振動檢測裝置之間的距離相同，均為2-4米。
[0006]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
本種結(jié)構(gòu)形式的三維低頻振動檢測裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，便于安裝，運(yùn)行穩(wěn)定。它針對傳統(tǒng)的振動檢測裝置難以實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境下實(shí)時(shí)檢測多維低頻振動數(shù)據(jù)的問題，設(shè)計(jì)出一種特殊的檢測結(jié)構(gòu)，它創(chuàng)造性地在空間上構(gòu)建出三維坐標(biāo)系，同時(shí)在X軸、Y軸和Z軸方向上對振動的各項(xiàng)參數(shù)(振幅、頻率等)進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，并將測量結(jié)果儲存起來以備分析和處理，并且它的制作工藝簡單，制造成本低廉，因此可以說它具備了多種優(yōu)點(diǎn)，特別適合于在本領(lǐng)域中推廣應(yīng)用，其市場前景十分廣闊。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的工作狀態(tài)示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明實(shí)施例殼體部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)組成框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面將結(jié)合【附圖說明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。如圖1、圖2、圖3所示:一種三維低頻振動檢測裝置，它包括一個(gè)殼體1，在殼體I的下部設(shè)置有連接件2，在進(jìn)行檢測時(shí)，需要通過連接件2將殼體I固定并連接在待測物體上，這里的連接件可以根據(jù)待測物體的實(shí)際情況來進(jìn)行選擇或設(shè)計(jì)，如連接件2是一種法蘭結(jié)構(gòu)，通過螺栓固定連接在待測物體上；如連接件2是一種插接結(jié)構(gòu)，插接并固定在開設(shè)在待測物體上的孔中；在殼體I內(nèi)設(shè)置有三維激光發(fā)射裝置3，這個(gè)三維激光發(fā)射裝置3由X軸激光器、Y軸激光器和Z軸激光器組成，并且X軸激光器、Y軸激光器和Z軸激光器共同形成一個(gè)三維坐標(biāo)系，與每個(gè)激光器均相配的設(shè)置有一個(gè)激光振動檢測裝置，并且三個(gè)激光器與三個(gè)激光振動檢測裝置之間的距離相同，其距離范圍是2-4米；激光振動檢測裝置能夠接受到激光器中發(fā)出的激光，并記錄下激光在待測物體振動的過程中所產(chǎn)生的偏差，然后將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給與其相連的串行數(shù)據(jù)接收控制器，由串行數(shù)據(jù)接收控制器將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到數(shù)字信號處理器中進(jìn)行處理，所述的數(shù)字信號處理器上可以直接連接顯示器、鍵盤等外設(shè)，直接將檢測結(jié)果顯示在顯示屏上；同時(shí)數(shù)字信號處理器還可以與PC機(jī)相連，關(guān)于振動情況的檢測結(jié)果可以直接反應(yīng)在PC機(jī)的顯示屏上，也存儲在PC機(jī)的硬盤或其他移動數(shù)據(jù)存儲設(shè)備中(如SD卡等);所述的激光振動檢測裝置包括一個(gè)透鏡，在透鏡的成像面上設(shè)置有二維PSD位置傳感器，與這個(gè)二維PSD位置傳感器相連有信號調(diào)理電路，而信號調(diào)理電路則通過A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)據(jù)傳輸控制器相連，數(shù)據(jù)傳輸控制器與上述的串行數(shù)據(jù)接收控制器相連。
[0011]本發(fā)明實(shí)施例的三維低頻振動檢測裝置的工作過程如下:首先將殼體I通過連接件2固定連接在待測物體上，然后在三維激光發(fā)射裝置3的三個(gè)激光發(fā)射方向上分別設(shè)置激光振動檢測裝置，每個(gè)激光振動檢測裝置距離激光器之間的距離都相同，優(yōu)選的范圍是
2-4米，然后開啟三維激光發(fā)射裝置3，在初始狀態(tài)下，激光器發(fā)出的激光經(jīng)過透鏡后，會在二維PSD位置傳感器上形成一個(gè)位置點(diǎn)，調(diào)整該點(diǎn)與二維PSD位置傳感器的幾何中心點(diǎn)重合，準(zhǔn)備工作完成；
當(dāng)被測物體發(fā)生振動時(shí)，與之剛性連接的殼體I和三維激光發(fā)射裝置3也會隨之做相同頻率和振幅的振動，進(jìn)而導(dǎo)致三維激光發(fā)射裝置3發(fā)出的激光也會發(fā)生振動，在振動的作用下，照射到二維PSD位置傳感器上的位置點(diǎn)也會發(fā)生相應(yīng)頻率和幅度的位置變化，二維PSD位置傳感器將這些數(shù)據(jù)通過信號調(diào)理電路放大后，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)據(jù)傳輸控制器(這里選用STM32控制器)輸送到串行數(shù)據(jù)接收控制器(FPGA)中，串行數(shù)據(jù)接收控制器將三個(gè)激光振動檢測裝置中傳來的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)字信號處理器(DSP)中進(jìn)行處理，進(jìn)而測量出被測物體振動時(shí)的各項(xiàng)有關(guān)于振動的參數(shù)，這些參數(shù)可以直接顯示在PC機(jī)的顯示屏上，也可以存儲在PC機(jī)的硬盤中，以備分析和處理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三維低頻振動檢測裝置，其特征在于:所述的檢測裝置包括殼體(1)，在殼體(I)的下部設(shè)置有連接件(2 )，在殼體(I)內(nèi)設(shè)置有三維激光發(fā)射裝置(3 )，三維激光發(fā)射裝置(3)由形成一個(gè)三維坐標(biāo)系的X軸激光器、Y軸激光器和Z軸激光器組成，與上述三個(gè)激光器均相配的設(shè)置有激光振動檢測裝置，所述的激光振動檢測裝置包括一個(gè)透鏡，在透鏡的成像面上設(shè)置有二維PSD位置傳感器，與二維PSD位置傳感器相連有信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路通過A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)據(jù)傳輸控制器相連，數(shù)據(jù)傳輸控制器則與串行數(shù)據(jù)接收控制器連接，串行數(shù)據(jù)接收控制器與數(shù)字信號處理器連接，殼體(I)上開設(shè)有供三維激光發(fā)射裝置(3)發(fā)出的激光通過的孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維低頻振動檢測裝置，其特征在于:所述的X軸激光器、Y軸激光器和Z軸激光器與激光振動檢測裝置之間的距離相同，均為2-4米。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種三維低頻振動檢測裝置，其特征在于：所述的檢測裝置包括殼體（1），在殼體（1）的下部設(shè)置有連接件（2），在殼體（1）內(nèi)設(shè)置有三維激光發(fā)射裝置（3），三維激光發(fā)射裝置（3）由形成一個(gè)三維坐標(biāo)系的X軸激光器、Y軸激光器和Z軸激光器組成，與上述三個(gè)激光器均相配的設(shè)置有激光振動檢測裝置，所述的激光振動檢測裝置包括一個(gè)透鏡，在透鏡的成像面上設(shè)置有二維PSD位置傳感器，與二維PSD位置傳感器相連有信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路通過A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)據(jù)傳輸控制器相連，數(shù)據(jù)傳輸控制器則與串行數(shù)據(jù)接收控制器連接，串行數(shù)據(jù)接收控制器與數(shù)字信號處理器連接，數(shù)字信號處理器還與PC機(jī)相連。
【IPC分類】G01H9-00
【公開號】CN104535170
【申請?zhí)枴緾N201410781657
【發(fā)明人】丁紀(jì)峰, 許爽, 楊亞寧
【申請人】大連民族學(xué)院
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月17日