專利名稱：多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)及其無線遙測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于動力裝置的多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)及其無線 遙測方法。
背景技術：
動力裝置軸系振動是船舶柴油機及其動力裝置的一項重要特性。如果對軸 系振動不能進行有效控制，會對動力裝置的安全運行造成危害，甚至導致動力 裝置的失效。對軸系振動進行有效的測量能讓使用者了解軸系振動的特性，從 而對軸系振動進行控制。
軸系振動主要分為軸系扭轉振動、軸系縱向振動和軸系橫向振動，在軸系 的實際運行當中這幾種振動會產(chǎn)生互相耦合，使軸系振動的測試和分析更加復 雜。由于現(xiàn)代艦船動力裝置的復雜和多樣化，對于常規(guī)軸系測試技術無法適用 的特殊環(huán)境條件下的軸系振動測量，目前也沒有較好的解決方案。
目前軸系振動測量例如船舶軸系振動測量方法主要是對軸系振動的主要 振動形式進行分別單獨測量和分析，然后使用者再根據(jù)該測量的結果進行分析 對軸系振動的情況做一個綜合判斷。因此存在判斷過程復雜和人為分析可能存 在誤差的缺點。
另外，現(xiàn)有的軸系振動測量的方式基本是在被測軸上安裝測量元件，通過 導線連接到分析儀器主機，雖然可以達到測量的目的，但由于導線的連接，對 執(zhí)行長期軸系振動測量帶來不變，甚至可能對測量信號產(chǎn)生干擾。
發(fā)明內容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術存在的上述缺點而提供的一種主要用于動力 裝置軸系振動的在線無線遙測的多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)及其無線遙測方法，該多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)和方法可以通過無線的方式全面監(jiān)測被
測軸振動的狀況，再進行分析處理，實時得到軸系扭轉振動、軸系縱向振動和 軸系橫向振動的各種參數(shù)，具有測量分析數(shù)據(jù)全面、及時、精確和安裝實施方 便、抗干擾能力強、可用于特殊軸系振動測試場合等優(yōu)點。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案是多通道軸系振動無線遙測系 統(tǒng)，包括被測量軸，其特點是，包括無線發(fā)射部分和無線接收部分；
所述的無線發(fā)射部分設置在被測軸上，包括設置在被測軸上的至少一組 由一縱向振動傳感器、 一橫向振動傳感器和一扭轉振動傳感器組成的振動傳感 器組；用于將所接收的各傳感器輸出的信號進行前置處理和模數(shù)轉換的傳感器 信號采集處理模塊，所述傳感器信號采集處理模塊的輸入端與各傳感器的輸出 端電連接；用于將傳感器信號采集處理模塊輸出的信號進行編碼的信號編碼模 塊，所述信號編碼模塊輸入端與傳感器信號采集處理模塊的輸出端電連接；用 于將信號編碼模塊輸出的信號發(fā)射到接收部件的發(fā)射模塊，所述發(fā)射模塊的輸 入端與信號編碼模塊的輸出端電連接；
所述的無線接受部分包括用于接收發(fā)射部分發(fā)射的信號的接收模塊；對 所接收的信號進行解碼的信號解碼模塊；對所述被解碼的信號進行調理的信號 調理模塊；對信號調理模塊輸出的信號進行采集的數(shù)據(jù)采集模塊；用于對所采 集的信號進行處理分析的數(shù)據(jù)處理模塊；用于輸出和顯示經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊處理 后數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸出模塊和顯示屏；以及，將數(shù)據(jù)輸出模塊輸出的數(shù)據(jù)上傳到控 制中心的通信模塊。
上述多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，其中，所述的數(shù)據(jù)處理模塊包括數(shù) 據(jù)輸入單元、基準信號輸出單元、比較單元、數(shù)據(jù)存儲單元、時域波形分析單 元、頻譜分析單元、數(shù)據(jù)輸出單元；所述的數(shù)據(jù)輸入單元接收數(shù)據(jù)采集模塊所 采集的信號，與基準信號輸出單元輸出的基準信號共同輸出到比較單元；所述 的比較單元對數(shù)據(jù)進行比較后得到被測軸的縱向振動、橫向振動和扭轉振動數(shù) 據(jù)；該數(shù)據(jù)送到時域波形分析單元進行時域波形分析，產(chǎn)生時域波形送到顯示
屏顯示；所述時域波形分析單元的輸出信號并傳輸?shù)筋l譜分析單元，經(jīng)傅立葉 變換，得到被測量參數(shù)，通過數(shù)據(jù)輸出模塊輸出到顯示屏顯示，或輸出到通信
模塊，與用戶或控制中心進行數(shù)據(jù)交換；所述的數(shù)據(jù)存儲單元保存時域波形分 析單元和頻譜分析單元輸出的數(shù)據(jù)。
上述多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，其中，所述的振動傳感器由恒流源激 勵的ICP振動傳感器構成。
上述多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，其中，所述的無線傳輸?shù)姆绞綖镻CM 編碼和解碼方式。
上述多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，其中，所述的無線發(fā)射模塊的供電方 式為電源供電方式或無線感應供電方式。
上述多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，其中，所述的無線感應供電的方式為 在接收部分設置一與電源連接的無線感應發(fā)射器，所述的發(fā)射部分設置一無線 電源接收器；所述的無線感應發(fā)射器包括一電源發(fā)射模塊和與該電源發(fā)射模塊 的輸出端電連接的無線感應發(fā)射頭；所述的無線電源接收器包括無線電源接收 線圈，該無線電源接收線圈感應的電勢作為提供發(fā)射部分各元器件工作的電 源。
上述多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，其中，所述的無線電源接收器還包括 一無線電源接收模塊和充電電池；所述的無線電源接收模塊接收無線電源接收 線圈感應的電勢經(jīng)穩(wěn)壓后作為提供發(fā)射部分各元器件工作的電源；
或者，所述的無線電源接收模塊接收無線電源接收線圈感應的電勢經(jīng)穩(wěn)壓 處理后向充電電池充電，由充電電池提供發(fā)射部分各元器件工作的電源。
上述多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，其中，還包括一多通道控制器，與無 線接收部分的數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端連接，用于選擇采集信號送到數(shù)據(jù)處理模 塊進行數(shù)據(jù)處理；所述的多通道控制器由選擇開關或具有多路開關量輸入輸出 通道的采集卡構成。
多通道軸系振動無線遙測方法，其特點是，包括以下步驟-
a、在被測軸上安裝振動信號的無線發(fā)射部分
a-l、在被測軸上安裝至少一組由一縱向振動傳感器、 一橫向振動傳感器 和一扭轉振動傳感器組成的振動傳感器組；各振動傳感器分別得到被測軸上的 縱向振動信號、橫向振動信號和扭轉振動信號；
a-2、各縱向振動信號、橫向振動信號和扭轉振動信號輸出到傳感器信號 采集處理模塊，經(jīng)前置處理和模數(shù)轉換后輸出到信號編碼模塊；
a-3、信號編碼模塊將所接收的信號進行編碼后，通過發(fā)射模塊經(jīng)發(fā)射天
線發(fā)射到無線接收部分； b、無線接收部分
b_l、接收模塊通過接收天線接收無線發(fā)射部分發(fā)出的信號；
b-2、信號解碼模塊對接收模塊所接收的信號進行解碼；
b-3、信號調理模塊對所述信號解碼模塊解碼的信號進行信號調理；
b-4、數(shù)據(jù)采集模塊采集或經(jīng)過多通道控制器控制選擇采集所接收的信號， 通過數(shù)據(jù)處理模塊對所采集的信號進行處理分析；
b-5、對步驟b-4分析處理后的信號在顯示屏上顯示和在數(shù)據(jù)存儲器上存 儲；或通過通信模塊傳輸?shù)娇刂浦行摹?br>
上述多通道軸系振動無線遙測方法，其中，步驟b-4所述的通過數(shù)據(jù)處理 模塊對所采集的信號進行處理分析包括以下的步驟
b-4-l、通過數(shù)據(jù)輸入單元接收數(shù)據(jù)采集模塊所采集的信號或通過多通道 控制器選擇接收數(shù)據(jù)采集模塊所采集的信號，與基準信號輸出單元輸出的基準 信號共同輸出到比較單元；
b-4-2、所述的比較單元對數(shù)據(jù)進行比較后得到被測軸的縱向振動、橫向 振動和扭轉振動數(shù)據(jù)；
b-4-3、該數(shù)據(jù)送到時域波形分析單元進行時域波形分析，產(chǎn)生時域波形 送到顯示屏顯示；
b-4-4、所述時域波形分析單元的輸出信號并傳輸?shù)筋l譜分析單元，經(jīng)傅 立葉變換，得到被測量參數(shù)，通過數(shù)據(jù)輸出模塊輸出到顯示屏顯示，或輸出到 通信模塊，與用戶或控制中心進行數(shù)據(jù)交換；
b-4-5、通過數(shù)據(jù)存儲單元保存時域波形分析單元和頻譜分析單元輸出的 數(shù)據(jù)。
由于本發(fā)明采用了以上的技術方案，其產(chǎn)生的技術效果是明顯的
1、 利用無線遙測技術對軸系振動進行無線遙測和分析，能夠在線實時監(jiān) 測動力裝置的軸系振動情況，獲得振動的實時數(shù)據(jù)。
2、 整個系統(tǒng)利用無線遙測的技術，使得測量精確，抗干擾能力強，測量 更為方便。
3、 改變了現(xiàn)有技術對軸系振動需要分項測試的現(xiàn)狀，將軸系振動的測量
做了整合，在同一個系統(tǒng)里實現(xiàn)了軸系的縱向振動、橫向振動和扭轉振動的綜 合測量。監(jiān)測人員能及時通過該系統(tǒng)對動力裝置的運行做出判斷。
4、整個系統(tǒng)的供電除電源或電池供電外，對發(fā)射部分還可通過無線感應 的方式進行供電，以實現(xiàn)動力裝置軸系振動的長時間在線監(jiān)測。
為進一步了解本發(fā)明的特征、性能和優(yōu)點，下面結合本發(fā)明的實施例及附圖對 本發(fā)明作進一步的說明。
圖1是本發(fā)明軸系振動無線遙測系統(tǒng)的一種實施例的結構原理示意圖。
圖2是本發(fā)明軸系振動無線遙測系統(tǒng)的另一種實施例的電方框圖。 圖3是本發(fā)明軸系振動無線遙測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊的電方框圖。 圖4是本發(fā)明軸系振動無線遙測系統(tǒng)的無線感應供電方式的電方框圖。 圖5是本發(fā)明軸系振動無線遙測方法的示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖l、圖2。其中圖1是本發(fā)明軸系振動無線遙測系統(tǒng)的一種實施例的 結構原理示意圖。圖2是本發(fā)明軸系振動無線遙測系統(tǒng)的另一種實施例的電方 框圖。本發(fā)明多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，包括無線發(fā)射部分l和無線接收 部分2。其中所述的無線發(fā)射部分1設置在被測軸上，包括設置在被測軸 100上的至少一組振動傳感器組，在圖1的實施例中給出了 n組振動傳感器組 10-1至10-n;在圖2的實施例中給出了一組振動傳感器組10。如圖2所示， 每一振動傳感器組10由一縱向振動傳感器11、 一橫向振動傳感器12和一扭轉 振動傳感器13組成。無線發(fā)射部分1還包括用于將所接收的各傳感器輸出 的信號進行前置處理和模數(shù)轉換的傳感器信號采集處理模塊14(如果采用的傳 感器本身帶模數(shù)轉換功能的則無需傳感器信號采集處理模塊)；用于將傳感器 信號采集處理模塊輸出的信號進行編碼的信號編碼模塊15;用于將信號編碼模
塊輸出的信號發(fā)射到接收部件的發(fā)射模塊16，該發(fā)射模塊16包括發(fā)射天線 161。所述傳感器信號采集處理模塊的輸入端與各傳感器的輸出端電連接；所 述信號編碼模塊輸入端與傳感器信號采集處理模塊的輸出端電連接；所述發(fā)射
模塊的輸入端與信號編碼模塊的輸出端電連接。本實施例中所述的振動傳感器 采用恒流源激勵的ICP振動傳感器。
所述的無線接受部分2包括用于接收發(fā)射部分1發(fā)射的信號的接收模塊 21，該接收模塊包括接收天線211;對所接收的信號進行解碼的信號解碼模塊 22;對所述被解碼的信號進行調理的信號調理模塊23;對信號調理模塊輸出的 信號進行采集的數(shù)據(jù)采集模塊24;用于對所采集的信號進行處理分析的數(shù)據(jù)處
理模塊25;用于輸出和顯示數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸出模塊26、 顯示屏27;以及將數(shù)據(jù)上傳到控制中心的通信模塊28。圖1實施例中的信號 分析、數(shù)據(jù)輸出以及顯示均由工控機或筆記本電腦200完成。
由各傳感器輸出多路信號輸入至信號編碼模塊后，經(jīng)過PCM編碼，通過發(fā) 射模塊無線發(fā)射出去。接收部分的接收模塊接收該信號，信號解碼模塊對該信 號進行解調并經(jīng)信號調理后，被數(shù)據(jù)采集模塊(例如高速數(shù)據(jù)卡)采集，最后 由數(shù)據(jù)處理模塊進行分析處理，得到軸系振動信號的測試參數(shù)。
請參閱圖3，這是本發(fā)明軸系振動無線遙測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊的電方框 圖。本發(fā)明多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)其中，所述的數(shù)據(jù)處理模塊25包括 數(shù)據(jù)輸入單元251、基準信號輸出單元252、比較單元253、數(shù)據(jù)存儲單元254、 時域波形分析單元255、頻譜分析單元256、數(shù)據(jù)輸出單元257;所述的數(shù)據(jù)輸 入單元接收數(shù)據(jù)采集模塊所采集的信號，與基準信號輸出單元輸出的基準信號 共同輸出到比較單元；所述的比較單元對數(shù)據(jù)進行比較后得到被測軸的縱向振 動、橫向振動、扭轉振動數(shù)據(jù)；該數(shù)據(jù)送到時域波形分析單元進行時域波形分 析，產(chǎn)生時域波形送到顯示屏顯示；所述時域波形分析單元的輸出信號并傳輸 到頻譜分析單元，經(jīng)傅立葉變換，得到被測量參數(shù)，通過數(shù)據(jù)輸出模塊輸出到 顯示屏顯示，或輸出到通信模塊，上傳到控制中心。所述的數(shù)據(jù)存儲單元保存 時域波形分析單元和頻譜分析單元輸出的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)中，所述的無線發(fā)射模塊的供電方式 可采用電源供電方式或無線感應供電方式。如果通過無線感應的方式進行供 電，系統(tǒng)可以長時間工作，以實現(xiàn)動力裝置軸系振動的長時間在線監(jiān)測。
請參閱圖4，并配合參見圖1。本發(fā)明多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)所述 的無線感應供電的方式為包括在本發(fā)明多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)的接收
部分設置一與電源連接的無線感應發(fā)射器4，在本發(fā)明多通道軸系振動無線遙
測系統(tǒng)的發(fā)射部分設置一無線電源接收器5。所述的無線感應發(fā)射器4包括一 電源發(fā)射模塊41和與該電源發(fā)射模塊的輸出端電連接的無線感應發(fā)射頭42; 所述的無線電源接收器5包括無線電源接收線圈51，該無線電源接收線圈也可 由發(fā)射部分的發(fā)射天線161構成。該無線電源接收線圈感應的電勢作為提供本 發(fā)明多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)的發(fā)射部分各元器件工作的電源。無線電源 接收器5還可以包括一無線電源接收模塊52和充電電池53;所述的無線電源 接收模塊接收無線電源接收線圈感應的電勢，經(jīng)穩(wěn)壓處理后作為提供發(fā)射部分 各元器件工作的電源；或者，無線電源接收線圈感應的電勢經(jīng)穩(wěn)壓處理后向充
電電池充電，由充電電池提供發(fā)射部分各元器件工作的電源。
請配合參閱圖2。本發(fā)明多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)中，還包括一多通 道控制器6，連接在數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端，用于選擇采集信號送到數(shù)據(jù)處理 模塊進行數(shù)據(jù)處理；所述的多通道控制器由選擇開關或具有多路開關量輸入輸 出通道的采集卡構成。
請參閱圖5。本發(fā)明多通道軸系振動無線遙測方法包括以下步驟
101、 在被測軸上安裝軸系振動信號的無線發(fā)射部分包括在被測軸上安
裝的至少一組由一縱向振動傳感器、 一橫向振動傳感器和一扭轉振動傳感器組
成的振動傳感器組；各振動傳感器分別得到被測軸上的縱向振動信號、橫向振
動信號和扭轉振動信號；各縱向振動信號、橫向振動信號和扭轉振動信號輸出
到傳感器信號釆集處理模塊，經(jīng)前置處理和模數(shù)轉換后輸出到信號編碼模塊； 信號編碼模塊將所接收的傳感器信號采集處理模塊輸出的信號進行編碼后，編
譯成數(shù)字信號，通過發(fā)射模塊經(jīng)天線發(fā)射到無線接收部分。該無線傳輸?shù)姆绞?為PCM編碼，利用數(shù)字信號傳輸，其精度高，并且不容易受到各種干擾，無線 發(fā)射的最大距離可達250米，系統(tǒng)誤差±0.2%，滿足工程應用的需要。
102、 無線接收部分的接收模塊接收無線發(fā)射部分發(fā)出的信號；
103、 通過信號解碼模塊對所接收的信號進行PCM解碼；通過信號調理模 塊對所述被解碼的信號進行信號調理，以便后處理裝置進行記錄或利用其他裝 置如示波器等顯示；
104、 數(shù)據(jù)采集模塊采集信號調理模塊輸出的信號至數(shù)據(jù)處理模塊進行后
分析處理。本實施例的數(shù)據(jù)采集模塊可采用高速數(shù)據(jù)采集卡，其最高采樣率可
達500k/s。數(shù)據(jù)處理模塊可由工控機或筆記本構成。
105、 數(shù)據(jù)采集模塊或通過多通道控制器選擇采集所接收的信號至數(shù)據(jù)處 理模塊進行后分析處理。所述的多通道控制器由選擇開關或具有多路開關量輸 入輸出通道的采集卡構成。
106、 數(shù)據(jù)處理模塊對采集到的多路信號進行信號處理，得到時域波形107， 在顯示屏108-1上顯示和在數(shù)據(jù)存儲器108-2上存儲；該時域波形并經(jīng)過頻率 分析109后得到各種被測量參數(shù)，在數(shù)據(jù)存儲器108-2上存儲和在顯示屏108-1 上顯示，或通過通信模塊110傳輸?shù)娇刂浦行摹?br>
所述的通過數(shù)據(jù)處理模塊對所采集的信號進行處理分析包括以下的步驟
106-1、通過數(shù)據(jù)輸入單元接收數(shù)據(jù)采集模塊所采集的信號或通過多通道 控制器選擇接收數(shù)據(jù)采集模塊所采集的信號，與基準信號輸出單元輸出的基準 信號共同輸出到比較單元；
106-2、所述的比較單元對數(shù)據(jù)進行比較后得到被測軸的縱向振動、橫向 振動、扭轉振動數(shù)據(jù)；
106-3、該數(shù)據(jù)送到時域波形分析單元進行時域波形分析，產(chǎn)生時域波形 送到顯示屏顯示；
106-4、所述時域波形分析單元的輸出信號并傳輸?shù)筋l譜分析單元進行頻 譜分析。因為任何連續(xù)測量的時序或信號，都可以表示為不同頻率的正弦波信 號的無限疊加，因此本發(fā)明采用傅立葉變換方法利用直接測量到的原始信號， 以累加方式得到被測量信號的頻率、振幅和相位等參數(shù)，再通過數(shù)據(jù)輸出模塊 輸出到顯示屏顯示，或輸出到通信模塊，與控制中心進行數(shù)據(jù)交換。
106-5、通過數(shù)據(jù)存儲單元保存時域波形分析單元和頻譜分析單元輸出的 數(shù)據(jù)；
本發(fā)明的軸系振動測量系統(tǒng)及其無線遙測方法可應用在任意轉速范圍內，包 括轉速極低的軸系，系統(tǒng)測試精度在±0.5%。系統(tǒng)具有無線遙測、長時監(jiān)測、 頻響范圍寬、抗干擾能力強等特點?？梢杂糜卺槍Ω黝悇恿ρb置需要進行軸系 振動測量的場合。如果結合轉速信號的測數(shù)據(jù)，還可進行階次跟蹤的分析。具 有測量分析數(shù)據(jù)全面、及時、精確和實施方便的優(yōu)點。
權利要求
1.多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，包括被測量軸，其特征在于，包括無線發(fā)射部分和無線接收部分；所述的無線發(fā)射部分設置在被測軸上，包括設置在被測軸上的至少一組由一縱向振動傳感器、一橫向振動傳感器和一扭轉振動傳感器組成的振動傳感器組；用于將所接收的各傳感器輸出的信號進行前置處理和模數(shù)轉換的傳感器信號采集處理模塊；所述傳感器信號采集處理模塊的輸入端與各傳感器的輸出端電連接；用于將傳感器信號采集處理模塊輸出的信號進行編碼的信號編碼模塊；所述信號編碼模塊輸入端與傳感器信號采集處理模塊的輸出端電連接；用于將信號編碼模塊輸出的信號發(fā)射到接收部件的發(fā)射模塊；所述發(fā)射模塊的輸入端與信號編碼模塊的輸出端電連接；所述的無線接受部分包括用于接收發(fā)射部分發(fā)射的信號的接收模塊；對所接收的信號進行解碼的信號解碼模塊；對所述被解碼的信號進行調理的信號調理模塊；對信號調理模塊輸出的信號進行采集的數(shù)據(jù)采集模塊；用于對所采集的信號進行處理分析的數(shù)據(jù)處理模塊；用于輸出和顯示經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊處理后數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸出模塊和顯示屏；以及，將數(shù)據(jù)輸出模塊輸出的數(shù)據(jù)上傳到控制中心的通信模塊。
2、 根據(jù)權利要求1所述的多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，其特征在于， 所述的數(shù)據(jù)處理模塊包括數(shù)據(jù)輸入單元、基準信號輸出單元、比較單元、數(shù) 據(jù)存儲單元、時域波形分析單元、頻譜分析單元、數(shù)據(jù)輸出單元；所述的數(shù)據(jù) 輸入單元接收數(shù)據(jù)采集模塊所采集的信號，與基準信號輸出單元輸出的基準信 號共同輸出到比較單元；所述的比較單元對數(shù)據(jù)進行比較后得到被測軸的縱向 振動、橫向振動、扭轉振動數(shù)據(jù)；該數(shù)據(jù)送到時域波形分析單元進行時域波形 分析，產(chǎn)生時域波形送到顯示屏顯示；所述時域波形分析單元的輸出信號并傳輸?shù)筋l譜分析單元，經(jīng)傅立葉變換，得到被測量參數(shù)，通過數(shù)據(jù)輸出模塊輸出到顯示屏顯示，或輸出到通信模塊，與用戶或控制中心進行數(shù)據(jù)交換；所述的 數(shù)據(jù)存儲單元保存時域波形分析單元和頻譜分析單元輸出的數(shù)據(jù)。
3、 根據(jù)權利要求1所述的多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，其特征在于， 所述的振動傳感器由恒流源激勵的ICP振動傳感器構成。
4、 根據(jù)權利要求1所述的多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，其特征在于， 所述的無線傳輸?shù)姆绞綖镻CM編碼和解碼方式。
5、 根據(jù)權利要求1所述的多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，其特征在于， 所述的無線發(fā)射模塊的供電方式為電源供電方式或無線感應供電方式。
6、 根據(jù)權利要求5所述的多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，其特征在于， 所述的無線感應供電的方式為在所述的接收部分設置一與電源連接的無線感 應發(fā)射器，在所述的發(fā)射部分設置一無線電源接收器；所述的無線感應發(fā)射器 包括一電源發(fā)射模塊和與該電源發(fā)射模塊的輸出端電連接的無線感應發(fā)射頭；所述的無線電源接收器包括無線電源接收線圈，該無線電源接收線圈感應的電 勢作為提供發(fā)射部分各元器件工作的電源。
7、 根據(jù)權利要求6所述的多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，其特征在于， 所述的無線電源接收器還包括一無線電源接收模塊和充電電池；所述的無線電 源接收模塊接收無線電源接收線圈感應的電勢經(jīng)穩(wěn)壓后作為提供發(fā)射部分各 元器件工作的電源；或者，所述的無線電源接收模塊接收無線電源接收線圈感應的電勢經(jīng)穩(wěn)壓處理后向充電電池充電，由充電電池作為提供發(fā)射部分各元器 件工作的電源。
8、 根據(jù)權利要求1所述的多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)，其特征在于，還包括一多通道控制器，與無線接收部分的數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端連接，用于選擇采集信號送到數(shù)據(jù)處理模塊進行數(shù)據(jù)處理；所述的多通道控制器由選擇開 關或具有多路開關量輸入輸出通道的采集卡構成。
9、 多通道軸系振動無線遙測方法，其特征在于，包括以下步驟 a、在被測軸上安裝振動信號的無線發(fā)射部分a-l、在被測軸上安裝至少一組由一縱向振動傳感器、 一橫向振動傳感器 和一扭轉振動傳感器組成的振動傳感器組；各振動傳感器分別得到被測軸上的 縱向振動信號、橫向振動信號和扭轉振動信號；a-2、各縱向振動信號、橫向振動信號和扭轉振動信號輸出到傳感器信號 采集處理模塊，經(jīng)前置處理和模數(shù)轉換后輸出到信號編碼模塊；a-3、信號編碼模塊將所接收的信號進行編碼后，通過發(fā)射模塊經(jīng)發(fā)射天 線發(fā)射到無線接收部分；b、無線接收部分b-l、接收模塊通過接收天線接收無線發(fā)射部分發(fā)出的信號；b-2、信號解碼模塊對接收模塊所接收的信號進行解碼；b-3、信號調理模塊對所述信號解碼模塊解碼的信號進行信號調理；b-4、數(shù)據(jù)采集模塊采集或經(jīng)過多通道控制器控制選擇采集所接收的信號， 通過數(shù)據(jù)處理模塊對所采集的信號進行處理分析；b-5、對步驟b-4分析處理后的信號在顯示屏上顯示和在數(shù)據(jù)存儲器上存 儲；或通過通信模塊傳輸?shù)娇刂浦行摹?br>
10、根據(jù)權利要求9所述的多通道軸系振動無線遙測方法，其特征在于， 步驟b-4所述的通過數(shù)據(jù)處理模塊對所采集的信號進行處理分析包括以下的步 驟b-4-1、通過數(shù)據(jù)輸入單元接收數(shù)據(jù)采集模塊所釆集的信號或通過多通道控制器選擇接收數(shù)據(jù)采集模塊所采集的信號，與基準信號輸出單元輸出的基準信號共同輸出到比較單元；b-4-2、所述的比較單元對數(shù)據(jù)進行比較判斷后得到被測軸的縱向振動、 橫向振動和扭轉振動數(shù)據(jù)；b-4-3、該數(shù)據(jù)送到時域波形分析單元進行時域波形分析，產(chǎn)生時域波形 送到顯示屏顯示；b-4-4、所述時域波形分析單元的輸出信號并傳輸?shù)筋l譜分析單元，經(jīng)傅 立葉變換，得到被測量參數(shù)，通過數(shù)據(jù)輸出模塊輸出到顯示屏顯示，或輸出到 通信模塊，與用戶或控制中心進行數(shù)據(jù)交換；b-4-5、通過數(shù)據(jù)存儲單元保存時域波形分析單元和頻譜分析單元輸出的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多通道軸系振動無線遙測系統(tǒng)及其無線遙測方法，其特點是無線遙測系統(tǒng)包括無線發(fā)射部分和無線接收部分。無線遙測方法包括在被測軸上安裝無線發(fā)射部分，包括至少一組由一縱向振動傳感器、一橫向振動傳感器和一扭轉振動傳感器組成的振動傳感器組；各振動傳感器分別得到被測軸上振動信號，經(jīng)前置處理、模數(shù)轉換和編碼后，通過發(fā)射模塊發(fā)射到無線接收部分；接收模塊接收無線發(fā)射部分發(fā)出的信號；通過信號解碼、信號調理和信號處理分析，對分析處理后的信號在顯示屏上顯示和在數(shù)據(jù)存儲器上存儲；或通過通信模塊上傳到控制中心?？蓱迷谌我廪D速范圍內，系統(tǒng)測試精度在±0.5％。具有無線遙測、長時監(jiān)測、頻響范圍寬和抗干擾能力強等特點。
文檔編號G01H1/00GK101368844SQ200810201090
公開日2009年2月18日 申請日期2008年10月13日 優(yōu)先權日2008年10月13日
發(fā)明者君 周, 張心瑋, 森 李, 王慰慈, 賓 胡 申請人:中國船舶重工集團公司第七一一研究所