振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及振動(dòng)和噪聲檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]振動(dòng)與噪聲是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化生產(chǎn)線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的常見問題。振動(dòng)會(huì)影響機(jī)械結(jié)構(gòu)的壽命和加工設(shè)備的精度，同時(shí)也會(huì)帶來噪聲。目前對(duì)振動(dòng)及噪聲的檢測(cè)設(shè)備幾乎被國(guó)外產(chǎn)品所壟斷，而且價(jià)格昂貴。另外，設(shè)備購(gòu)回后需要對(duì)操作人員進(jìn)行長(zhǎng)期的培訓(xùn)才能上崗，進(jìn)行振動(dòng)與噪聲的診斷及分析。采購(gòu)國(guó)外設(shè)備進(jìn)行振動(dòng)與噪聲的分析與診斷所需周期長(zhǎng)，且成本增加較大，不利于機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與修改。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]基于此，有必要提供一種廉價(jià)的振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置。
[0004]一種振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置，用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的振動(dòng)和噪聲檢測(cè)分析，包括依次連接的傳感器、放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、現(xiàn)場(chǎng)可編輯門陣列和通訊端口 ；
[0005]所述傳感器用于采集振動(dòng)信息或噪聲信息；
[0006]所述放大器用于將所述傳感器采集到的振動(dòng)信息或噪聲信息進(jìn)行放大處理；
[0007]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路用于將所述放大器放大處理后的振動(dòng)信息或噪聲信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；
[0008]所述現(xiàn)場(chǎng)可編輯門陣列用于對(duì)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行FFT處理后檢測(cè)峰值點(diǎn)，篩選出滿足預(yù)設(shè)要求的峰值點(diǎn)；
[0009]所述通訊端口用于將滿足預(yù)設(shè)要求的峰值點(diǎn)的峰值點(diǎn)信息發(fā)送給上位機(jī)或控制器。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置還包括調(diào)理電路，所述調(diào)理電路的輸入端與所述放大器的輸出端連接，所述調(diào)理電路的輸出端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接;
[0011]經(jīng)所述放大器放大處理后的振動(dòng)信息或噪聲信息通過所述調(diào)理電路調(diào)理后，傳送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述通訊端口通過工業(yè)以太網(wǎng)或Modbus總線發(fā)送所述峰值點(diǎn)信息。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述現(xiàn)場(chǎng)可編輯門陣列包括:FFT模塊、峰值檢測(cè)模塊和峰值篩選模塊；
[0014]所述FFT模塊用于對(duì)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行FFT處理；
[0015]所述峰值檢測(cè)模塊用于在在所述FFT模塊輸出的FFT處理后的結(jié)果中檢測(cè)峰值占.V，
[0016]所述峰值篩選模塊用于將所述峰值檢測(cè)模塊檢測(cè)到的峰值點(diǎn)按預(yù)設(shè)的要求進(jìn)行篩選。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述現(xiàn)場(chǎng)可編輯門陣列為cyclone IV或spartan-6。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述傳感器為加速度傳感器或聲納傳感器，所述放大器為電荷放大器。
[0019]上述振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置，對(duì)振動(dòng)信息或噪聲信息進(jìn)行FFT處理后，生成頻域信息，然后在頻域信息中檢測(cè)峰值點(diǎn)，并篩選出滿足預(yù)設(shè)要求的峰值點(diǎn)，最后輸出滿足預(yù)設(shè)要求的峰值點(diǎn)的峰值點(diǎn)信息。上述振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)振動(dòng)信息或噪聲信息的在線檢測(cè)和分析，提供了一種用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的廉價(jià)的振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置一個(gè)實(shí)施例中的現(xiàn)場(chǎng)可編輯門陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置一個(gè)實(shí)施例中的峰值點(diǎn)檢測(cè)原理示意圖；
[0023]圖4為采用本實(shí)用新型振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置進(jìn)行峰值點(diǎn)檢測(cè)的流程圖；
[0024]圖5為采用本實(shí)用新型振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置進(jìn)行峰值點(diǎn)排序的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0026]參見圖1，本實(shí)用新型提出一種振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置，用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的振動(dòng)和噪聲的檢測(cè)和分析，包括依次連接的傳感器110、放大器120、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路140、現(xiàn)場(chǎng)可編輯門陣列150和通訊端口 160。
[0027]其中，傳感器110用于采集振動(dòng)信息或噪聲信息，設(shè)置在機(jī)械結(jié)構(gòu)或噪聲生源上。放大器120用于將傳感器110采集到的振動(dòng)信息或噪聲信息進(jìn)行放大處理。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路140用于將放大器120放大后的振動(dòng)信息或噪聲信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)?，F(xiàn)場(chǎng)可編輯門陣列150用于對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路140輸出的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行FFT(fast Fourier transform，快速傅里葉變換)處理，并在FFT處理后的結(jié)果中檢測(cè)峰值點(diǎn)，然后在檢測(cè)到的峰值點(diǎn)中篩選出滿足預(yù)設(shè)要求的峰值點(diǎn)。通訊端口 160用于將滿足預(yù)設(shè)要求的峰值點(diǎn)的峰值點(diǎn)信息發(fā)送給上位機(jī)或控制器。
[0028]上述振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置，對(duì)振動(dòng)信息或噪聲信息進(jìn)行FFT處理后，生成頻域信息，然后在頻域信息中檢測(cè)峰值點(diǎn)，并對(duì)檢測(cè)到的峰值點(diǎn)進(jìn)行篩選，最后輸出滿足預(yù)設(shè)要求的峰值點(diǎn)的峰值點(diǎn)信息。上述振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)振動(dòng)信息或噪聲信息的在線檢測(cè)和分析，提供了一種用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的廉價(jià)的振動(dòng)和噪聲檢測(cè)裝置。
[0029]其中，所述預(yù)設(shè)要求的峰值點(diǎn)可為將峰值點(diǎn)按對(duì)應(yīng)的幅值的大小排序后，幅值最大的峰值點(diǎn)，或幅值大于某一數(shù)值的峰值點(diǎn)，或預(yù)設(shè)排序范圍的峰值點(diǎn)等。具體根據(jù)用戶的需求而定。
[0030]本實(shí)施例中，所述峰值點(diǎn)信息包括幅值和對(duì)應(yīng)的頻率值。
[0031]參見圖2，現(xiàn)場(chǎng)可編輯門陣列150包括FFT模塊151、峰值檢測(cè)模塊152和峰值篩選模塊153。
[0032]FFT模塊151用于對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路140輸出的所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行FFT處理。通過FFT處理，所述數(shù)字信號(hào)由原來的時(shí)域信息變成對(duì)應(yīng)的頻域信息。該頻域信息的每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)頻率值和一個(gè)幅值。因此會(huì)出現(xiàn)某些頻率值對(duì)應(yīng)的幅值相對(duì)兩側(cè)頻率值對(duì)應(yīng)的幅值呈波峰狀。
[0033]峰值檢測(cè)模塊152用于在FFT模塊152輸出的FFT處理結(jié)果中檢測(cè)峰值點(diǎn)。按照頻率值順序，所述峰值點(diǎn)左側(cè)最近的至少兩個(gè)點(diǎn)幅值逐漸增大，且所述峰值點(diǎn)右側(cè)最近的至少兩個(gè)點(diǎn)幅值逐漸減小。
[0034]參加圖3，本實(shí)施例中，峰值點(diǎn)的檢測(cè)原理如下所述。N個(gè)采樣點(diǎn)經(jīng)過FFT處理后對(duì)應(yīng)N個(gè)幅值和N個(gè)頻率值。例如其中五個(gè)幅值分別為Am_2、Am+ Am、Am+1和A m+2，對(duì)應(yīng)的五個(gè)頻率值分別為 fm_2、fm_0 fm、fm+1 和 fm+2。其中，CfmWUm fffl-n fm、fm+1 和fm+2依次兩兩相鄰。若A m滿足A m-2<K-1<K>Kn>K^則幅值A(chǔ)m即為峰值點(diǎn)的幅值，f m為該峰值點(diǎn)的頻率。所述峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的幅值和頻率值構(gòu)成峰值點(diǎn)信息。
[0035]本實(shí)施例中采用了頻率值兩兩相鄰的五個(gè)幅值來判斷峰值點(diǎn)，但本實(shí)用新型并不限于此。例如七個(gè)幅值分別為An_3、An_2、Am_0 An、Am+0 Ai^JP A m+3,對(duì)應(yīng)的七個(gè)頻率值分別為
fm-3' fm-2' f m-Ι' fm、fm+1、fm+2 和 f m+3 ° 其中，f m-3 ^ f m-2 ^ f m-1 ^ f m ^ f m+1 ^ f m+2 ^ f m+3 ? 且 fm_3、f m_2、f m_l、fm、
fm+1、fm+2和 f m+3依次兩兩相鄰。若 A m滿足 A m-3<Am-2<Am_1<Am>Am+1>Am+2>Am+3,則幅值 AjP為峰值點(diǎn)的幅值，fm為該峰值點(diǎn)的頻率。
[0036]參見圖4，本實(shí)施例中，峰值點(diǎn)檢測(cè)的流程為:
[0037]檢測(cè)到FFT模塊輸出的處理結(jié)果；
[0038]判斷FF