一种适用于无线测振的移动式点检仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种适用于无线测振的移动式点检仪，包括无线振动传感器和可移动式点检仪；所述的无线振动传感器包括振动传感器、模拟调理电路、模拟数据转换器、第一单片机、射频收发器、电源和外置天线；所述的可移动式点检仪包括点检仪本体、第二单片机、第二射频收发器和第二外置天线。本发明通过无线振动传感器和内置射频通信功能的移动式点检仪，以无线的方式在现场采集分析振动数据。相比传统的线缆连接振动传感器探头和采集移动式点检仪的方式，人员不用靠近机械设备去布置传感器测点，使用起来更加方便，也降低了人员靠近运行中机械设备带来的安全风险。
【专利说明】
一种适用于无线测振的移动式点检仪
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种适用于无线测振的移动式点检仪。【背景技术】
[0002]在机械设备健康检测中，应用了大量的振动采集分析装置，通过振动分析对机械设备的分析健康状况是否良好，这些振动采集分析装置大多采用振动传感器通过线缆的方式连接到用于采集信号的移动式点检仪(工业TOA)，由设备维护人员携带移动式点检仪在靠近机械设备的区域做数据采集分析，由于存在实体的有线传输采集，而且需要线缆连接方式人员靠近正在运转的机械设备，所以现有的工业PDA存在一定的安全隐患，而且对于一些不便人员到达的地方进行操作时非常的不方便。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种适用于无线测振的移动式点检仪，通过无线方式采集分析振动数据，人员可以在距离运行设备较远的地方就可以操作，更加安全便捷。
[0004]本发明采用下述技术方案:一种适用于无线测振的移动式点检仪，包括用于放置在现场进行测量机械震动的无线振动传感器和内置射频通信功能的可移动式点检仪;所述的无线振动传感器包括振动传感器、模拟调理电路、模拟数据转换器、第一单片机、第一射频收发器、电源和第一外置天线， 振动传感器的输出端依次通过模拟调理电路和模拟数据转换器与单片机的输入端相连，所述的单片机的输出端通过第一射频收发器与第一外置天线相连；所述的内置射频通信功能的可移动式点检仪包括点检仪本体、第二单片机、第二射频收发器和第二外置天线，所述的点检仪本体与第二单片机相连接，第二单片机的输出端通过第二射频收发器与第二外置天线相连接。
[0005]还包括有存储器，所述的存储器为铁电存储器，所述铁电存储器与第一单片机相连接。
[0006]所述的振动传感器为压电陶瓷振动传感器芯体。
[0007]所述的射频收发器为atme 1公司的ATRF212。
[0008]还包括有阻抗线，所述的阻抗线分别设置在第一射频收发器和第一外置天线与第二射频收发器和第二外置天线之间，大小为50ohm。
[0009]所述的无线振动传感器有多个，多个无线振动传感器通过第一无线收发器分别与可移动式点检仪相连接。
[0010]本发明通过无线振动传感器和内置射频通信功能的移动式点检仪，以无线的方式在现场采集分析振动数据。相比传统的线缆连接振动传感器探头和采集移动式点检仪的方式，人员不用靠近机械设备去布置传感器测点，使用起来更加方便，也降低了人员靠近运行中机械设备带来的安全风险。
【附图说明】
[0011]图1为本发明所述无线振动传感器的示意框图；
图2为本发明所述内置射频功能移动式点检仪的示意框图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，一种适用于无线测振的移动式点检仪，包括用于放置在现场进行测量机械震动的无线振动传感器和内置射频通信功能的可移动式点检仪;所述的无线振动传感器包括振动传感器、模拟调理电路、模拟数据转换器、第一单片机、第一射频收发器、电源和第一外置天线，振动传感器的输出端依次通过模拟调理电路和模拟数据转换器与单片机的输入端相连，所述的单片机的输出端通过第一射频收发器与第一外置天线相连；
本发明所述的振动传感器为压电陶瓷振动传感器芯体，通过压电效应将设备原始的振动信号转化为电信号，电信号以模拟信号形式进入模拟信号调理电路，对原始的加速度信号做放大处理，滤波，和硬件积分处理，将原始加速度信号处理成速度信号和位移信号，处理后的信号继续以模拟信号的形式进入模拟数字转换器，模拟数字转换器可以将模拟信号调理电路进来的模拟信号数字化，进入模拟数字转换器中数字化的信号通过SPIl接口和第一单片机部分相连，第一单片机以一定的采样率Fs去采样，在本实例中Fs为32Ksample/s,第一单片机以Fs采样率采集的原始数据暂时存储在铁电存储器，第一单片机以SPI2接点口和铁电存储器相连，最后第一单片机以SPI3接口和第一射频收发器部分相连。
[0013]所述的内置射频通信功能的可移动式点检仪包括点检仪本体、第二单片机、第二射频收发器和第二外置天线，所述的点检仪本体与第二单片机相连接，第二单片机的输出端通过第二射频收发器与第二外置天线相连接。所述的第一射频收发器和第二射频收发器为匹配使用。所述的射频收发器为atmel公司的ATRF212，频段为779-787M，射频收发器通过50ohm阻抗线和780M射频天线部分相连，即所述的阻抗线分别设置在第一射频收发器和第一外置天线与第二射频收发器和第二外置天线之间。
[0014]如图2所示，所述的内置射频通信功能的移动式点检仪主体通过UART与第二单片机部分相连接，第二单片机通过SPI接口和第二射频收发器部分连接，第二射频收发器过50ohm阻抗线缆和4部分相连，4为780M射频天线。
[0015]所述的无线振动传感器有多个，多个无线振动传感器通过第一无线收发器分别与可移动式点检仪相连接，这样就可以同时对多个待测目标进行监控。
[0016]本发明中，无线振动传感器默认工作在间歇性监听模式，无线振动传感器的第一单片机每个T时间单位自动醒来，通过射频收发器单元，监听一个很小的时间段t，看这个t时间内有没有唤醒包在空中传输，其他的时间，无线振动传感器进入低功耗的休眠模式，在一个实例中T为6S，而t为4mS。这样的短时间工作可以使无线振动传感器的电池使用时间更长，避免更换电池带来的额外维护。在T为6S，而t为4mS的情况下，无线振动传感器在典型的使用频率下可以维持1-2年的使用时间。
[0017]当需要采集无线振动传感器的数据时，内置射频功能移动式点检仪首先需要激活被选中的无线振动传感器，通过给每个无线振动传感器的ID来识别，移动式点检仪首先通过第二射频收发器，在T时间内密集的发送带有需要唤醒的无线振动传感器ID的唤醒包，当无线振动传感器捕捉到带自己ID唤醒包后就会进入准备模式，这时无线振动传感器的第一射频收发器出于完全工作状态，通过第一射频收发器接收来自移动式点检仪的采集命令，然后无线振动传感器的第一单片机激活采集电路，按照移动式点检仪命令的设置采集振动数据，并做数字处理后暂时存储在铁电存储器中，然后再通过射频收发器将处理后的振动数据发送到移动式点检仪端，完成这一过程后，无线振动传感器继续回到低功耗的间歇性监听模式，等待下一次被激活。
[0018]本发明通过无线振动传感器和移动式点检仪的射频通信配合实现无线方式的振动数据采集分析，相比传统的线缆方式更加方便快捷。而且上述模拟信号的调理、转换均为成熟的现有技术，本发明仅仅拿来使用，且本发明的创新点也不在于此，同样的最后的本装置的工作模式的设置和原理，此也为现有技术，仅仅是如何让本装备在这样的模式下更好的工作，此处也不涉及方法特征，详细的步骤和电路部件在此不再赘述。
[0019]综上，本发明通过将振动传感器和模拟调理电路，模拟数据转换器，单片机，射频收发器和电池和外置天线这些部件集成到一个小巧的无线振动传感器之中，此无线振动传感器可以方便的布置在现场的机械设备上，设备维护人员携带内置有与无线振动传感器具有相同射频通信功能移动式点检仪就可以在无线振动传感器的通信范围可以与无线振动传感器进行通信获取设备的振动信息。
【主权项】
1.一种适用于无线测振的移动式点检仪，其特征在于:包括用于放置在现场进行测量 机械震动的无线振动传感器和内置射频通信功能的可移动式点检仪;所述的无线振动传感 器包括振动传感器、模拟调理电路、模拟数据转换器、第一单片机、第一射频收发器、电源和 第一外置天线，振动传感器的输出端依次通过模拟调理电路和模拟数据转换器与单片机的 输入端相连，所述的单片机的输出端通过第一射频收发器与第一外置天线相连；所述的内置射频通信功能的可移动式点检仪包括点检仪本体、第二单片机、第二射频 收发器和第二外置天线，所述的点检仪本体与第二单片机相连接，第二单片机的输出端通 过第二射频收发器与第二外置天线相连接。2.根据权利要求1所述的适用于无线测振的移动式点检仪，其特征在于:还包括有存储 器，所述的存储器为铁电存储器，所述铁电存储器与第一单片机相连接。3.根据权利要求1所述的适用于无线测振的移动式点检仪，其特征在于:所述的振动传 感器为压电陶瓷振动传感器芯体。4.根据权利要求1所述的适用于无线测振的移动式点检仪，其特征在于:所述的射频收 发器为atme 1公司的ATRF212。5.根据权利要求1所述的适用于无线测振的移动式点检仪，其特征在于:还包括有阻抗 线，所述的阻抗线分别设置在第一射频收发器和第一外置天线与第二射频收发器和第二外 置天线之间，大小为50ohm。6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的适用于无线测振的移动式点检仪，其特征在 于:所述的无线振动传感器有多个，多个无线振动传感器通过第一无线收发器分别与可移 动式点检仪相连接。
【文档编号】G01M7/02GK105973555SQ201610489334
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】李明伟, 朱子玉, 张东峰
【申请人】河南中烟工业有限责任公司