專利名稱：一種振動篩在線診斷裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及對振動篩的故障診斷，更具體地，本實用新型涉及一種振動篩在線診斷裝置。
背景技術：
振動篩利用電機轉(zhuǎn)動，通過激振裝置產(chǎn)生的周期性振動來帶動篩體振動，使振動篩里的物料向前拋出一個射程，以完成物料的篩選工作。由于振動篩經(jīng)常處于強烈的振動狀態(tài)，其結(jié)構(gòu)部件容易產(chǎn)生疲勞進而損壞，所以需要定期維護，以避免重大事故的出現(xiàn)。目前，基本上都是通過現(xiàn)場工作人員的定期查看來對振動篩進行故障診斷。這不僅存在一定的危險，而且效率低下，不能對振動篩的故障進行實時監(jiān)測。
實用新型內(nèi)容為了對振動篩的故障進行實時監(jiān)測，本實用新型提出一種振動篩在線診斷裝置。本實用新型的振動篩在線診斷裝置包括信號采集模塊、信號調(diào)理模塊、PXI測試、分析與控制模塊以及顯示及報警模塊，其中所述信號采集模塊包括用于測量振動篩的振動加速度的加速度傳感器模塊、用于測量振動篩主電機的三相電流電壓及功率的電量傳感器模塊、及用于測量振動篩軸承表面溫度的溫度傳感器模塊，所述加速度傳感器模塊經(jīng)由所述信號調(diào)理模塊連接至所述PXI測試、分析與控制模塊，用于對測量的加速度進行處理，所述電流電壓及功率傳感器模塊和所述溫度傳感器模塊與所述PXI測試、分析與控制模塊的串行通信口連接，分別用于對測量的三相電流、電壓、功率和溫度進行處理，所述PXI測試、分析與控制模塊與所述顯示及報警模塊的串行通信口連接，用于在所測量的加速度、三相電流、電壓、功率或溫度出現(xiàn)異常時，向所述顯示及報警模塊輸出報警信號。所述加速度傳感器模塊包括5個加速度傳感器，所述電流電壓及功率傳感器模塊包括電量傳感器，所述溫度傳感器模塊包括4個溫度傳感器。所述PXI測試、分析與控制模塊由4個數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)讀寫器和PXI控制器，通過PXI機箱的安裝插槽組裝而成。所述信號采集模塊中的加速度傳感器與所述信號調(diào)理模塊通過STYV-I型電纜連接，而所述信號調(diào)理模塊與所述PXI測試、分析與控制模塊中的數(shù)據(jù)采集卡通過屏蔽電纜分別進行差分式連接。所述信號采集模塊中的電量傳感器與所述PXI測試、分析與控制模塊中的PXI控制器上的串行通信口，通過DB-9型針頭連線連接，而所述信號采集模塊中的溫度傳感器與所述PXI測試、分析與控制模塊中的PXI控制器上的串行通信口，通過DB-9型針頭連線連接。所述加速度傳感器為IEPE型三向加速度傳感器，所述電量傳感器為CE-AJ12-34BS3型電量傳感器，而所述溫度傳感器為RS485紅外測溫變送器。優(yōu)選地，所述信號調(diào)理模塊包括對所述加速度傳感器模塊采集的數(shù)據(jù)進行調(diào)理的IEPE信號適調(diào)器。優(yōu)選地，所述IEPE信號適調(diào)器為YE3826A信號適調(diào)器。優(yōu)選地，所述PXI控制器為NI_PXIe8133控制器，所述數(shù)據(jù)采集卡為NI-PXI-6121數(shù)據(jù)采集卡。所述顯示及報警模塊包括顯示器和報警器，所述PXI控制器控制數(shù)據(jù)采集卡向所述報警器輸出報警信號。本實用新型與現(xiàn)有技術相比有以下優(yōu)點I)使用了 PXI集成平臺，大大簡化了硬件的鋪設和連接，使裝置的安裝更為簡單和有效。2)本實用新型的振動篩在線診斷裝置可以實現(xiàn)部分組件的單獨升級，從而能夠快速利用這些組件的升級實現(xiàn)整個系統(tǒng)的升級，滿足在使用過程中出現(xiàn)的新要求。3)由于直接通過顯示器實時顯示數(shù)據(jù)，因此本實用新型的振動篩在線診斷裝置的直觀性較強。4)本實用新型的振動篩在線診斷裝置不僅可以適用于各種振動篩，也可以適用于其他需要在振動過程中進行故障診斷的設備。

圖I是本實用新型的振動篩在線診斷裝置的系統(tǒng)框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型進行具體描述。如圖I所示，本實用新型的振動篩在線診斷裝置100包括信號采集模塊101、信號調(diào)理模塊115、面向儀器系統(tǒng)的PCI擴展(PXI)測試、分析與控制模塊116以及顯示及報警模塊124。信號采集模塊101包括加速度傳感器模塊102、電流電壓及功率傳感器模塊108和溫度傳感器模塊110。具體地，加速度傳感器模塊102包括5個加速度傳感器，它們的安裝位置為加速度傳感器103安裝在振動篩的激振大梁上，加速度傳感器104、105、106和107分別安裝在振動篩兩側(cè)板與彈簧的固定部位。電流電壓及功率傳感器模塊108包括電量傳感器109，連接在振動篩主電機的三相線路中，以測量主電機的三相電流、電壓及功率。溫度傳感器模塊110包括4個溫度傳感器111、112、113和114，分別安裝在兩個振動篩齒輪箱的4根軸承的表面附近，使其能夠非接觸地測量軸承表面溫度。PXI測試、分析及采集模塊116由數(shù)據(jù)采集卡118、119、120和121、數(shù)據(jù)讀寫器122以及PXI控制器123，通過PXI機箱117的安裝插槽組裝而成。PXI測試、分析及采集模塊116還包括NI-Labview軟件編程環(huán)境(圖I中未示出)。顯示及報警模塊124包括顯示器125和報警器126。以下說明振動篩在線診斷裝置100的各個模塊之間的連接關系。信號采集模塊101中的加速度傳感器103、104、105、106和107與信號調(diào)理模塊115通過STYV-I型電纜(一頭為L5頭，一頭為BNC頭)連接。信號調(diào)理模塊115與PXI測試、分析與控制模塊116中的數(shù)據(jù)采集卡118、119、120和121通過屏蔽電纜分別進行差分式連接。信號采集模塊101中的電量傳感器109與PXI測試、分析與控制模塊116中的PXI控制器123上的串行通信口，通過DB-9型針頭連線連接。同樣，信號采集模塊101中的溫度傳感器111、112、113和114與PXI測試、分析與控制模塊116中的PXI控制器123上的串行通信口，通過DB-9型針頭連線連接。顯示及報警模塊124中的顯示器125通過顯示器電纜連接至PXI測試、分析與控制模塊116，報警器126通過電纜連接至數(shù)據(jù)采集卡118的
數(shù)字I/O 口上。實際使用時，振動篩在其激振大梁和側(cè)板與彈簧固接處的振動加速度分別由傳感器103和104、105、106、107檢測并采集，這些傳感器的內(nèi)部電路將加速度轉(zhuǎn)換成電信號，信號調(diào)理模塊115包括對傳感器采集的數(shù)據(jù)進行調(diào)理的IEPE信號適調(diào)器，適于進一步處理所述電信號；之后，由PXI測試、分析與控制模塊116中的數(shù)據(jù)采集卡118、119、120和121對處理后的電信號進行采集，由PXI測試、分析與控制模塊108中的軟件環(huán)境對電信號數(shù)據(jù)進行處理；主電機的三相電流、電壓及功率值由電量傳感器109通過RS485串行總線實時地傳送至PXI測試、分析與控制模塊116，并由PXI測試、分析與控制模塊116對電流、電壓及功率值數(shù)據(jù)進行處理；4根軸承表面的溫度由溫度傳感器111、112、113和114通過RS485串行總線實時地傳送至PXI測試、分析控制模塊116，并由PXI測試、分析與控制模塊116對溫 度值數(shù)據(jù)進行處理。將得到的結(jié)果與預先存儲的報警值實時對比，如果計算得到的參數(shù)超出預存的正常參數(shù)范圍，則PXI控制器123控制數(shù)據(jù)采集卡118的I/O 口輸出報警信號，報警器126發(fā)出蜂鳴報警。數(shù)據(jù)處理結(jié)果由顯示器125實時顯示，并由數(shù)據(jù)讀寫器122實時地記錄。上述數(shù)據(jù)處理包括趨勢相消除、濾波、平滑處理，并以安裝在振動篩的激振大梁上的加速度傳感器103的加速度信號作為輸入，加速度傳感器104、105、106和107的加速度信號作為輸出，4路輸出信號分別與輸入信號作互功率譜分析，進而得到各自的傳遞函數(shù)曲線。上述參數(shù)包括電機的電壓值與電流值、軸承表面的溫度值以及傳遞函數(shù)曲線的峰值分布與最大峰值等。下面對本實用新型的軟硬件的型號進行說明。IEPE信號適調(diào)器為YE3826A信號適調(diào)器，加速度傳感器為IEPE型三向加速度傳感器，電量傳感器為CE-AJ12-34BS3型，溫度傳感器為RS485紅外測溫變送器，PXI控制器為NI-PXIe8133控制器，數(shù)據(jù)采集卡為NI-PXI-6121。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施例，并非對本實用新型作出的任何限制，凡是對本實用新型作出的簡單替換及結(jié)構(gòu)等效處理，仍屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種振動篩在線診斷裝置(100)，其特征在于，其包括信號采集模塊(101 )、信號調(diào)理模塊(115)、PXI測試、分析與控制模塊(116)以及顯示及報警模塊(124)，其中所述信號采集模塊(101)包括用于測量振動篩的振動加速度的加速度傳感器模塊(102)、用于測量振動篩主電機的三相電流電壓及功率的電量傳感器模塊(108)、及用于測量振動篩軸承表面溫度的溫度傳感器模塊(110)，所述加速度傳感器模塊(102)經(jīng)由所述信號調(diào)理模塊(115)連接至所述PXI測試、分析與控制模塊(116)，用于對測量的加速度進行處理，所述電流電壓及功率傳感器模塊(108)和所述溫度傳感器模塊(110)與所述PXI測試、分析與控制模塊(116)的串行通信口連接，分別用于對測量的三相電流、電壓、功率和溫度進行處理，所述PXI測試、分析與控制模塊(116)與所述顯示及報警模塊(124)的串行通信口連接，用于在所測量的加速度、三相電流、電壓、功率或溫度出現(xiàn)異常時，向所述顯示及報警模塊(124)輸出報警信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的振動篩在線診斷裝置(100)，其特征在于，所述加速度傳感器模塊(102)包括5個加速度傳感器(103、104、105、106、107)，所述電流電壓及功率傳感器 模塊(108)包括電量傳感器(109)，所述溫度傳感器模塊(110)包括4個溫度傳感器(111、 112、113、114)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動篩在線診斷裝置(100)，其特征在于，所述PXI測試、分析與控制模塊(116)由4個數(shù)據(jù)采集卡(118、119、120、121)、數(shù)據(jù)讀寫器(122)和PXI控制器(123 )，通過PXI機箱(117 )的安裝插槽組裝而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的振動篩在線診斷裝置(100)，其特征在于，所述信號采集模塊(101)中的加速度傳感器(103、104、105、106、107)與所述信號調(diào)理模塊(115)通過STYV-I型電纜連接，而所述信號調(diào)理模塊(115)與所述PXI測試、分析與控制模塊(116)中的數(shù)據(jù)采集卡(118、119、120、121)通過屏蔽電纜分別進行差分式連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動篩在線診斷裝置(100)，其特征在于，所述信號采集模塊(101)中的電量傳感器(109 )與所述PXI測試、分析與控制模塊(116 )中的PXI控制器(123 )上的串行通信口，通過DB-9型針頭連線連接，而所述信號采集模塊(101)中的溫度傳感器(111、112、113、114)與所述PXI測試、分析與控制模塊(116)中的PXI控制器(123)上的串行通信口，通過DB-9型針頭連線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動篩在線診斷裝置(100)，其特征在于，所述加速度傳感器(103、104、105、106、107)為IEPE型三向加速度傳感器，所述電量傳感器(109)為CE-AJ12-34BS3型電量傳感器，而所述溫度傳感器(111、112、113、114)為RS485紅外測溫變送器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的振動篩在線診斷裝置(100)，其特征在于，所述信號調(diào)理模塊(115)包括對所述加速度傳感器模塊(102)采集的數(shù)據(jù)進行調(diào)理的IEPE信號適調(diào)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的振動篩在線診斷裝置(100)，其特征在于，所述IEPE信號適調(diào)器為YE3826A信號適調(diào)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動篩在線診斷裝置(100)，其特征在于，所述PXI控制器(123)為NI-PXIe8133控制器，所述數(shù)據(jù)采集卡(118、119、120、121)為NI-PXI-6121數(shù)據(jù)采集卡。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的振動篩在線診斷裝置(100)，其特征在于，所述顯示及報警模塊(124)包括顯示器(125)和報警器(126)，所述PXI控制器(123)控制數(shù)據(jù)采 集卡(118)向所述報警器(126 )輸出報警信號。
專利摘要本實用新型涉及一種振動篩在線診斷裝置，其包括信號采集模塊、信號調(diào)理模塊、PXI測試、分析與控制模塊以及顯示及報警模塊，其中所述信號采集模塊包括加速度傳感器模塊、電量傳感器模塊、及溫度傳感器模塊，所述加速度傳感器模塊經(jīng)由所述信號調(diào)理模塊連接至所述PXI測試、分析與控制模塊，用于對測量的加速度進行處理，所述電流電壓及功率傳感器模塊和所述溫度傳感器模塊與所述PXI測試、分析與控制模塊的串行通信口連接，所述PXI測試、分析與控制模塊與所述顯示及報警模塊的串行通信口連接。本實用新型的振動篩在線診斷裝置的安裝更為簡單和有效，易于實現(xiàn)部分組件和整個系統(tǒng)的升級。
文檔編號G01M99/00GK202562760SQ20122019649
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者楊俊哲, 趙厚增, 谷麗東, 王軍, 張劍華, 韓行, 穆喜產(chǎn) 申請人:中國神華能源股份有限公司, 神華神東煤炭集團有限責任公司