专利名称：一种振动筛在线诊断装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及对振动筛的故障诊断，更具体地，本实用新型涉及一种振动筛在线诊断装置。
背景技术：
振动筛利用电机转动，通过激振装置产生的周期性振动来带动筛体振动，使振动筛里的物料向前抛出一个射程，以完成物料的筛选工作。由于振动筛经常处于强烈的振动状态，其结构部件容易产生疲劳进而损坏，所以需要定期维护，以避免重大事故的出现。目前，基本上都是通过现场工作人员的定期查看来对振动筛进行故障诊断。这不仅存在一定的危险，而且效率低下，不能对振动筛的故障进行实时监测。
实用新型内容为了对振动筛的故障进行实时监测，本实用新型提出一种振动筛在线诊断装置。本实用新型的振动筛在线诊断装置包括信号采集模块、信号调理模块、PXI测试、分析与控制模块以及显示及报警模块，其中所述信号采集模块包括用于测量振动筛的振动加速度的加速度传感器模块、用于测量振动筛主电机的三相电流电压及功率的电量传感器模块、及用于测量振动筛轴承表面温度的温度传感器模块，所述加速度传感器模块经由所述信号调理模块连接至所述PXI测试、分析与控制模块，用于对测量的加速度进行处理，所述电流电压及功率传感器模块和所述温度传感器模块与所述PXI测试、分析与控制模块的串行通信口连接，分别用于对测量的三相电流、电压、功率和温度进行处理，所述PXI测试、分析与控制模块与所述显示及报警模块的串行通信口连接，用于在所测量的加速度、三相电流、电压、功率或温度出现异常时，向所述显示及报警模块输出报警信号。所述加速度传感器模块包括5个加速度传感器，所述电流电压及功率传感器模块包括电量传感器，所述温度传感器模块包括4个温度传感器。所述PXI测试、分析与控制模块由4个数据采集卡、数据读写器和PXI控制器，通过PXI机箱的安装插槽组装而成。所述信号采集模块中的加速度传感器与所述信号调理模块通过STYV-I型电缆连接，而所述信号调理模块与所述PXI测试、分析与控制模块中的数据采集卡通过屏蔽电缆分别进行差分式连接。所述信号采集模块中的电量传感器与所述PXI测试、分析与控制模块中的PXI控制器上的串行通信口，通过DB-9型针头连线连接，而所述信号采集模块中的温度传感器与所述PXI测试、分析与控制模块中的PXI控制器上的串行通信口，通过DB-9型针头连线连接。所述加速度传感器为IEPE型三向加速度传感器，所述电量传感器为CE-AJ12-34BS3型电量传感器，而所述温度传感器为RS485红外测温变送器。优选地，所述信号调理模块包括对所述加速度传感器模块采集的数据进行调理的IEPE信号适调器。优选地，所述IEPE信号适调器为YE3826A信号适调器。优选地，所述PXI控制器为NI_PXIe8133控制器，所述数据采集卡为NI-PXI-6121数据采集卡。所述显示及报警模块包括显示器和报警器，所述PXI控制器控制数据采集卡向所述报警器输出报警信号。本实用新型与现有技术相比有以下优点I)使用了 PXI集成平台，大大简化了硬件的铺设和连接，使装置的安装更为简单和有效。2)本实用新型的振动筛在线诊断装置可以实现部分组件的单独升级，从而能够快速利用这些组件的升级实现整个系统的升级，满足在使用过程中出现的新要求。3)由于直接通过显示器实时显示数据，因此本实用新型的振动筛在线诊断装置的直观性较强。4)本实用新型的振动筛在线诊断装置不仅可以适用于各种振动筛，也可以适用于其他需要在振动过程中进行故障诊断的设备。
图I是本实用新型的振动筛在线诊断装置的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型进行具体描述。如图I所示，本实用新型的振动筛在线诊断装置100包括信号采集模块101、信号调理模块115、面向仪器系统的PCI扩展(PXI)测试、分析与控制模块116以及显示及报警模块124。信号采集模块101包括加速度传感器模块102、电流电压及功率传感器模块108和温度传感器模块110。具体地，加速度传感器模块102包括5个加速度传感器，它们的安装位置为加速度传感器103安装在振动筛的激振大梁上，加速度传感器104、105、106和107分别安装在振动筛两侧板与弹簧的固定部位。电流电压及功率传感器模块108包括电量传感器109，连接在振动筛主电机的三相线路中，以测量主电机的三相电流、电压及功率。温度传感器模块110包括4个温度传感器111、112、113和114，分别安装在两个振动筛齿轮箱的4根轴承的表面附近，使其能够非接触地测量轴承表面温度。PXI测试、分析及采集模块116由数据采集卡118、119、120和121、数据读写器122以及PXI控制器123，通过PXI机箱117的安装插槽组装而成。PXI测试、分析及采集模块116还包括NI-Labview软件编程环境(图I中未示出)。显示及报警模块124包括显示器125和报警器126。以下说明振动筛在线诊断装置100的各个模块之间的连接关系。信号采集模块101中的加速度传感器103、104、105、106和107与信号调理模块115通过STYV-I型电缆(一头为L5头，一头为BNC头)连接。信号调理模块115与PXI测试、分析与控制模块116中的数据采集卡118、119、120和121通过屏蔽电缆分别进行差分式连接。信号采集模块101中的电量传感器109与PXI测试、分析与控制模块116中的PXI控制器123上的串行通信口，通过DB-9型针头连线连接。同样，信号采集模块101中的温度传感器111、112、113和114与PXI测试、分析与控制模块116中的PXI控制器123上的串行通信口，通过DB-9型针头连线连接。显示及报警模块124中的显示器125通过显示器电缆连接至PXI测试、分析与控制模块116，报警器126通过电缆连接至数据采集卡118的
数字I/O 口上。实际使用时，振动筛在其激振大梁和侧板与弹簧固接处的振动加速度分别由传感器103和104、105、106、107检测并采集，这些传感器的内部电路将加速度转换成电信号，信号调理模块115包括对传感器采集的数据进行调理的IEPE信号适调器，适于进一步处理所述电信号；之后，由PXI测试、分析与控制模块116中的数据采集卡118、119、120和121对处理后的电信号进行采集，由PXI测试、分析与控制模块108中的软件环境对电信号数据进行处理；主电机的三相电流、电压及功率值由电量传感器109通过RS485串行总线实时地传送至PXI测试、分析与控制模块116，并由PXI测试、分析与控制模块116对电流、电压及功率值数据进行处理；4根轴承表面的温度由温度传感器111、112、113和114通过RS485串行总线实时地传送至PXI测试、分析控制模块116，并由PXI测试、分析与控制模块116对温 度值数据进行处理。将得到的结果与预先存储的报警值实时对比，如果计算得到的参数超出预存的正常参数范围，则PXI控制器123控制数据采集卡118的I/O 口输出报警信号，报警器126发出蜂鸣报警。数据处理结果由显示器125实时显示，并由数据读写器122实时地记录。上述数据处理包括趋势相消除、滤波、平滑处理，并以安装在振动筛的激振大梁上的加速度传感器103的加速度信号作为输入，加速度传感器104、105、106和107的加速度信号作为输出，4路输出信号分别与输入信号作互功率谱分析，进而得到各自的传递函数曲线。上述参数包括电机的电压值与电流值、轴承表面的温度值以及传递函数曲线的峰值分布与最大峰值等。下面对本实用新型的软硬件的型号进行说明。IEPE信号适调器为YE3826A信号适调器，加速度传感器为IEPE型三向加速度传感器，电量传感器为CE-AJ12-34BS3型，温度传感器为RS485红外测温变送器，PXI控制器为NI-PXIe8133控制器，数据采集卡为NI-PXI-6121。以上所述仅是本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型作出的任何限制，凡是对本实用新型作出的简单替换及结构等效处理，仍属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种振动筛在线诊断装置(100)，其特征在于，其包括信号采集模块(101 )、信号调理模块(115)、PXI测试、分析与控制模块(116)以及显示及报警模块(124)，其中所述信号采集模块(101)包括用于测量振动筛的振动加速度的加速度传感器模块(102)、用于测量振动筛主电机的三相电流电压及功率的电量传感器模块(108)、及用于测量振动筛轴承表面温度的温度传感器模块(110)，所述加速度传感器模块(102)经由所述信号调理模块(115)连接至所述PXI测试、分析与控制模块(116)，用于对测量的加速度进行处理，所述电流电压及功率传感器模块(108)和所述温度传感器模块(110)与所述PXI测试、分析与控制模块(116)的串行通信口连接，分别用于对测量的三相电流、电压、功率和温度进行处理，所述PXI测试、分析与控制模块(116)与所述显示及报警模块(124)的串行通信口连接，用于在所测量的加速度、三相电流、电压、功率或温度出现异常时，向所述显示及报警模块(124)输出报警信号。
2.根据权利要求I所述的振动筛在线诊断装置(100)，其特征在于，所述加速度传感器模块(102)包括5个加速度传感器(103、104、105、106、107)，所述电流电压及功率传感器 模块(108)包括电量传感器(109)，所述温度传感器模块(110)包括4个温度传感器(111、 112、113、114)。
3.根据权利要求2所述的振动筛在线诊断装置(100)，其特征在于，所述PXI测试、分析与控制模块(116)由4个数据采集卡(118、119、120、121)、数据读写器(122)和PXI控制器(123 )，通过PXI机箱(117 )的安装插槽组装而成。
4.根据权利要求3所述的振动筛在线诊断装置(100)，其特征在于，所述信号采集模块(101)中的加速度传感器(103、104、105、106、107)与所述信号调理模块(115)通过STYV-I型电缆连接，而所述信号调理模块(115)与所述PXI测试、分析与控制模块(116)中的数据采集卡(118、119、120、121)通过屏蔽电缆分别进行差分式连接。
5.根据权利要求4所述的振动筛在线诊断装置(100)，其特征在于，所述信号采集模块(101)中的电量传感器(109 )与所述PXI测试、分析与控制模块(116 )中的PXI控制器(123 )上的串行通信口，通过DB-9型针头连线连接，而所述信号采集模块(101)中的温度传感器(111、112、113、114)与所述PXI测试、分析与控制模块(116)中的PXI控制器(123)上的串行通信口，通过DB-9型针头连线连接。
6.根据权利要求2所述的振动筛在线诊断装置(100)，其特征在于，所述加速度传感器(103、104、105、106、107)为IEPE型三向加速度传感器，所述电量传感器(109)为CE-AJ12-34BS3型电量传感器，而所述温度传感器(111、112、113、114)为RS485红外测温变送器。
7.根据权利要求I所述的振动筛在线诊断装置(100)，其特征在于，所述信号调理模块(115)包括对所述加速度传感器模块(102)采集的数据进行调理的IEPE信号适调器。
8.根据权利要求7所述的振动筛在线诊断装置(100)，其特征在于，所述IEPE信号适调器为YE3826A信号适调器。
9.根据权利要求5所述的振动筛在线诊断装置(100)，其特征在于，所述PXI控制器(123)为NI-PXIe8133控制器，所述数据采集卡(118、119、120、121)为NI-PXI-6121数据采集卡。
10.根据权利要求3所述的振动筛在线诊断装置(100)，其特征在于，所述显示及报警模块(124)包括显示器(125)和报警器(126)，所述PXI控制器(123)控制数据采 集卡(118)向所述报警器(126 )输出报警信号。
专利摘要本实用新型涉及一种振动筛在线诊断装置，其包括信号采集模块、信号调理模块、PXI测试、分析与控制模块以及显示及报警模块，其中所述信号采集模块包括加速度传感器模块、电量传感器模块、及温度传感器模块，所述加速度传感器模块经由所述信号调理模块连接至所述PXI测试、分析与控制模块，用于对测量的加速度进行处理，所述电流电压及功率传感器模块和所述温度传感器模块与所述PXI测试、分析与控制模块的串行通信口连接，所述PXI测试、分析与控制模块与所述显示及报警模块的串行通信口连接。本实用新型的振动筛在线诊断装置的安装更为简单和有效，易于实现部分组件和整个系统的升级。
文档编号G01M99/00GK202562760SQ20122019649
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月2日 优先权日2012年5月2日
发明者杨俊哲, 赵厚增, 谷丽东, 王军, 张剑华, 韩行, 穆喜产 申请人:中国神华能源股份有限公司, 神华神东煤炭集团有限责任公司