一種智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊的制作方法
【專利說明】
1、
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]大型機(jī)械設(shè)備是冶金、石化、電力等關(guān)系到國(guó)計(jì)民生領(lǐng)域中的關(guān)鍵設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)這些機(jī)器的工作狀態(tài)對(duì)確保其安全運(yùn)行有著重要的指導(dǎo)意義。本實(shí)用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械和往復(fù)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括系統(tǒng)框架、數(shù)據(jù)通訊背板和若干功能模塊，所述數(shù)據(jù)通訊背板安裝在框架內(nèi)，設(shè)有通訊總線和若干與其連接的電子模塊插接槽位，所述各電子模塊分別插接在各自對(duì)應(yīng)的槽位上并通過所述的系統(tǒng)總線相互通信連接，所述各電子模塊包括電源模塊、狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、通訊模塊、信號(hào)處理模塊、繼電器模塊、局放模塊和壓力脈動(dòng)模塊。本實(shí)用新型是其中的智能振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊，可接受振動(dòng)傳感器的輸入。
2、
【背景技術(shù)】
[0002]—般的振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，通道密度低，測(cè)量類型較少，多數(shù)為單純的保護(hù)系統(tǒng)，無狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在監(jiān)測(cè)大型復(fù)雜機(jī)組時(shí)存在靈活性差、可靠性差、功能單一、安裝復(fù)雜、壽命短、無狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能等缺點(diǎn)。
3、【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，包括傳感器供電電路、振動(dòng)信號(hào)濾波電路、數(shù)字信號(hào)處理器、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、BNC Buffer輸出電路、LVDS通信接口電路和報(bào)警邏輯電路；所述傳感器供電電路能夠?yàn)閭鞲衅魈峁┧桦娫?；所述?shù)字信號(hào)處理器與A/D轉(zhuǎn)換電路連接，同時(shí)數(shù)字信號(hào)處理器還能夠提取振動(dòng)信號(hào)的特征值，控制D/A轉(zhuǎn)換電路；每個(gè)模塊有四個(gè)通道，可接入四路傳感器輸入；信號(hào)來源可以ICP傳感器，磁電傳感器，也可以是LVDT傳感器，所述振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊根據(jù)軟件配置不同，自動(dòng)選擇不同的傳感器類型；所述模塊有4個(gè)4-20mA電流輸出端與模塊的四個(gè)通道相對(duì)應(yīng)；有四個(gè)BNC緩沖輸出端子，分別與智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊的四個(gè)通道對(duì)應(yīng)，為其它數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供原始的未經(jīng)處理的信號(hào)；所述報(bào)警元件是若干報(bào)警用發(fā)光二極管、繼電器、報(bào)警用揚(yáng)聲器和/或LED、IXD顯示器；所述智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊與其它模塊之間通過內(nèi)部系統(tǒng)總線連接到一起；所述振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊可以輸出各通道的報(bào)警狀態(tài)信息，還可以通過倍增電路和旁路電路實(shí)現(xiàn)報(bào)警倍增和報(bào)警旁路；所述智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊有通信接口，與其它模塊之間通過內(nèi)部系統(tǒng)總線連接到一起。
[0004]所述智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊具有較高通道密度、測(cè)量類型多樣，可以使用ICP傳感器、磁電傳感器或其它振動(dòng)傳感器。針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)狀況，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)模塊，測(cè)量類型多樣，可以測(cè)量加速度、速度、位移以及低頻加速度、速度、位移。所述信號(hào)檢測(cè)電路具有較高的可靠性、靈活性并可以進(jìn)行數(shù)字通信，可以使用在需要振動(dòng)傳感器輸入的旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0005]智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊根據(jù)傳感器的類型，智能提供供電電壓。傳感器的輸出和接入所述智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊上的信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路送入多通道同步采樣的AD中，由FPGA和數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行特征值運(yùn)算以及DA轉(zhuǎn)換。所述智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊具有LVDS通訊接口，通過該接口將原始振動(dòng)信號(hào)傳輸給狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，所述智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊還具有繼電器干接點(diǎn)輸出功能及標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA電流輸出。
4、【附圖說明】:
[0006]附圖1智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖；
[0007]附圖2智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。
[0008]附圖標(biāo)記
[0009]1-數(shù)字信號(hào)處理單元2-冗余電源轉(zhuǎn)換電路
[0010]3-信號(hào)濾波電路4-BNC原始信號(hào)輸出電路
[0011]5-報(bào)警輸出電路6-離散信號(hào)輸入電路
[0012]7-電流輸出電路8-冗余通信接口電路
[0013]9-LVDS通訊電路10-LED指示燈
[0014]11-緩沖輸出端子
5、
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖1和圖2，詳細(xì)說明本實(shí)用新型所述的智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊的【具體實(shí)施方式】，但是不用來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0016]圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖，該電路由冗余電源轉(zhuǎn)換電路2、信號(hào)濾波電路
3、數(shù)字信號(hào)處理單元1、報(bào)警輸出電路5、BNC原始信號(hào)輸出電路4、離散信號(hào)輸入電路6、電流輸出電路7、冗余通信接口電路8、LVDS通訊電路9組成。
[0017]冗余電源轉(zhuǎn)換電路2支持冗余電源輸入，可以使用DC24V電源，也可以使用通用AC220V電源，輸出本實(shí)用新型的智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊電路正常工作所需的各種電壓。
[0018]信號(hào)濾波電路3包括濾波、隔離、放大電路；直流、交流信號(hào)通過放大電路、濾波電路將輸入電壓調(diào)整到適合所用微處理器的電壓范圍。
[0019]數(shù)字信號(hào)處理單元1對(duì)傳感器采集來的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，提取特征值，并將特征值與報(bào)警點(diǎn)比較輸出報(bào)警信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所監(jiān)測(cè)機(jī)械的保護(hù)，智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊前面板上有LED指示燈10用來顯示智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊的不同狀態(tài)。同時(shí)數(shù)字信號(hào)處理器控制D/A輸出和輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的4-20mA模擬量，可驅(qū)動(dòng)高達(dá)750歐阻性負(fù)載。
[0020]智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊設(shè)有冗余通信接口電路8，通過系統(tǒng)總線與狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、通訊模塊、繼電器模塊進(jìn)行通訊。
[0021]智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊設(shè)有LVDS通訊電路9，通過LVDS總線與狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊傳遞數(shù)據(jù)。
[0022]智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊共有四個(gè)通道，可接入四路傳感器輸入，由FPGA和數(shù)字信號(hào)處理器1進(jìn)行A/D采樣和邏輯控制。
[0023]智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊還有BNC原始信號(hào)輸出電路4，用于輸出原始的未經(jīng)轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)，以保持信號(hào)的真實(shí)性，避免信息丟失，這些輸出可以供其它便攜式監(jiān)控儀器使用。該電路輸出端有四個(gè)緩沖輸出端子11，分別與智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊的四個(gè)通道對(duì)應(yīng)。
[0024]智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊可以通過通訊接口或硬件電路和繼電器模塊配合實(shí)現(xiàn)繼電器報(bào)警功能。本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，通道類型多，使用簡(jiǎn)單，可靠性及穩(wěn)定性高，可以應(yīng)用于很多場(chǎng)合，如離心機(jī)、往復(fù)機(jī)、水輪機(jī)、汽輪機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、齒輪機(jī)、水栗等機(jī)械。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，其特征在于包括傳感器供電電路、振動(dòng)信號(hào)濾波電路、數(shù)字信號(hào)處理器、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、BNCBuffer輸出電路、LVDS通信接口電路和報(bào)警邏輯電路； 所述傳感器供電電路能夠?yàn)閭鞲衅魈峁┧桦娫矗? 所述數(shù)字信號(hào)處理器與A/D轉(zhuǎn)換電路連接，同時(shí)數(shù)字信號(hào)處理器還能夠提取振動(dòng)信號(hào)的特征值，控制D/A轉(zhuǎn)換電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，其特征在于:每個(gè)模塊有四個(gè)通道，可接入四路傳感器輸入。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，其特征在于:信號(hào)來源可以ICP傳感器，磁電傳感器，也可以是LVDT傳感器，所述振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊根據(jù)軟件配置不同，自動(dòng)選擇不同的傳感器類型。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，其特征在于:所述模塊有4個(gè)4-20mA電流輸出端與模塊的四個(gè)通道相對(duì)應(yīng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，其特征在于:有四個(gè)BNC緩沖輸出端子，分別與該模塊的四個(gè)通道對(duì)應(yīng)，為其它數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供原始的未經(jīng)處理的信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，其特征在于:所述報(bào)警元件是若干報(bào)警用發(fā)光二極管、繼電器、報(bào)警用揚(yáng)聲器和/或LED、IXD顯示器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，其特征在于:該模塊與其它模塊之間通過內(nèi)部系統(tǒng)總線連接到一起。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，其特征在于:所述智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊可以輸出各通道的報(bào)警狀態(tài)信息，還可以通過倍增電路和旁路電路實(shí)現(xiàn)報(bào)警倍增和報(bào)警旁路。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，其特征在于:還包括通信接口，與其它模塊之間通過內(nèi)部系統(tǒng)總線連接到一起。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊，主要解決了通道密度低，測(cè)量類型較少，它由傳感器供電電路、振動(dòng)信號(hào)濾波電路、數(shù)字信號(hào)處理器、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、BNC？Buffer輸出電路、LVDS通信接口電路和報(bào)警邏輯電路等部分組成。本實(shí)用新型可以測(cè)量加速度、速度、位移及往復(fù)機(jī)振動(dòng)等，能應(yīng)用于各種機(jī)械的振動(dòng)監(jiān)控，如離心機(jī)、往復(fù)機(jī)、水輪機(jī)、汽輪機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、齒輪機(jī)、水泵等機(jī)械。
【IPC分類】G01H11/02
【公開號(hào)】CN205015080
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520455012
【發(fā)明人】劉丁有
【申請(qǐng)人】北京長(zhǎng)城華瑞科技有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日