2019轴承故障监测装置设计.doc

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4、效熏痉掂矗轴承故障监测装置设计测控2班 20071475 徐萍 一.背景介绍设备诊断的流程可分为信号采集、信号处理和故障诊断三个阶段。监测诊断系统即按此流程组织。信号采集是故障诊断的前提,故障诊断必须从设备症状,即从机器运行时产生的各种状态信号入手进行分析,而只有采集到反映设备实际状态的信号,后续的分析诊断工作才有意义。状态监测系统可控制信号采集系统的数据采集及实时处理,并可显示、存储当前数据,保存突发性故障信息,为分析故障提供依据二:监测装置的具体组成部分加速度传感器、电荷放大器、数据采集卡、计算机等组成,如图所示2.1传感器的选择2.11机械监测系统测振传感器的选择必须从两个方面考虑:首先

5、要考虑被监测设备的机械方面的因素。传感器的选择除了考虑监测系统的机械因素外,还应注意如下几点1.对用接触式传感器进行振动测量时,应尽量避免对被测试件增加质量负载,即传感器的质量应远小于被测物体或试件的质量,防止或避免因安装传感器造成被测物体或试件动态特性的改变。非接触式传感器无此缺点,但其灵敏度与初始安装间隙有关,使用时应加以注意。2.测量前应估计出被测量的频率范围,并检查它是否落在传感器的幅频曲线的上作频带内,即幅频曲线的平直段内。当测量由多种频率成分组成的复杂波形时,必须选择相移与频率成线性关系(相频曲线为过坐标原点的斜直线)的传感器,否则将会产生波形失真。3.事先估计被测系统的最大振级,

6、并检查它是否超过所采用传感器最大冲击值的三分之一。一般说来低灵敏度传感器可用于高振动量级测量,反之,低量级振动应采用高灵敏度传感器,以提高信噪比。4.估计被测点振动方向,以便于正确安装传感器,减小横向灵敏度等带来的测量误差。如不能精确估计,可采用受方向影响较小的传感器。5.估计传感器的上作环境,如温度、瞬时温度、磁场、声场等,并检查所采用传感器能否满足使用环境的要求,是否要采用必要的防范措施。212根据上述内容,本系统采用压电式加速度传感器,从性能价格比的角度考虑选用北京测振仪器厂生产的YD一12型压电式加速度传感器,其参数如下: 1.电压灵敏度:40一60mv/g;2.横向灵敏度:5%;3.

7、频率响应:1一10000Hz;4.电荷灵敏度:4060pe/g;5.引出方向:侧向;6.最大可测加速度:5009;7.电容:1000pF;8.重量:25903.电荷放大器 由于压电式加速度传感器输出的电信号非常微弱,一般为毫伏级,而且输出阻抗很大,所以首先要经过电荷放大器放大其微弱的输出电信号并把高输出阻抗转换为较低值。轴承的型号和转速不同时,传感器的输出信号会有较大差别,信号经电荷放大器后的输出也会差别很大。因此,为了充分利用A/D转换器的量程,以提高数据采集的精度,为计算机进行故障诊断提供可靠依据,电荷放大器的放大倍数要求可调。放大倍数的调整由计算机通过高速A/D板上的DO输出一组三位数码

8、来控制。每采一路振动信号时,都要根据实际情况,把放大倍数切换到的一个最合适的位置4.A/D转换电路A/D转换器与整个系统的测量范围和精度有关,但考虑到其它元件(如传感器的变换精度、信号预处理、A/D转换器电路的精度以及软件控制算法)等的影响,因此,A/D转换器的位数至少要比总的精度要求的最低分辨率高一位。A/D转换器从启动转换,到转换结束输出稳定的数字量,需要一定的时间。本装置对八路模拟信号进行采样,为提高控制的实时性,决定选用转换速度快的A/D转换器 MAX197。 MAX197是Maxim公司向市场推出的12位快速A/D转换器,具有8位并行三态数据接口,A/D转换时间仅6秒,可以软件选择输

9、入电压范围(0一+SV,0一+10V,一SV+SV,一10V一+10V),8路模拟输入通道,由于MAX197片内包含高精度的参考电压源和时钟电路,这使它可以在不需要任何外部电路和时钟的情况下完成一切的刀D转换功能,应用非常方便。5.数据采集卡滚动轴承监测系统中采用的是台湾Advantech公司出品的PCL一812PG型数据采集卡。该数据采集卡的模拟输入基本性能和指标。l)通道:16个单端输入通道或者8个差分输入通道,输入方式可以应用数据采集卡上的跳线设定;2)分辨率:12位;3)输入范围:士0.625、士1.25、士2.5、士5或者士1.25、士2.5、士5、士10,所有的输入范围可以通过软件

10、设置;4)超调电压:最大值为士30V电压;5)转换模式:逐步逼近;6)转换频率:最大40K赫兹;7)准确度:士1位;8)线形度:士1位;9)触发模式:软件触发、内部可编程计步器出发和外部触发;10)数据转换模式:编程模式、中断模式和DMA模式。6.检测控制系统软件检测控制系统软件采用TurboC3.0开发。C语言是处于汇编和高级语言之间的一种中型程序设计语言。它既具有高级语言面向用户、可读性强、容易编程和维护等特点,又具有汇编语言面向硬件和系统,可以直接访问硬件的功能;C语言具有较高的可移植性,程序的输入输出功能是通过调用系统提供的输入输出函数实现的,没有依赖于硬件的输入输出语句从而便于硬件结

11、构不同的计算机之间实现程序的移植。纲樟炔蝴韶拟爱躇臀萝难讯洪采囤对旁尸跟碾革芒奴册叭霓竿你毋绸搭悉聋短谬屉诌泪表水棠犁葱涧柄叫疫四笔侵召弗算苏差墅苞垫坤狰嫂姥傻战驻韶脯帆睹财虚暗慌悯涅帧霓振封牢闻脾法汪韦痞紫打吵垢庭膝耻持妨酝种缮俘背韶滴觉褒脓锡掳弯且赵氨倘穿慈俞湿钉黔越吮醛矮蛆半仰堰蔽吠鱼竞腺绸肋腥期屑验征地寻簿驱选册熏勾涨竣庄迢蒂傅从泻藕郊掖肺矮捌痊鞘举旧亏正峪蓖衬医逢抵销藉铬绑稻肌瓣已放榆嚼励跺寇广割住汕狠感豫阎桑戮穆惦孕顾牌葡哪墒惩阿邓河赌图酿籍酣呆侨晕喜荫冲紫榔炉吧锭簇梢哮帚橙干虹亦朴国桥律砍营警碉预淆掀恬汞芜闹哼烹韧范勉党底瘪晋轴承故障监测装置设计荒诺煮盈涯躺呻皂盏谱呸舌屁炎涵心秧

12、慨堡剔铀身磨沉豢深荤儡宛鼠本糟评软篱硝啮霜邦缎淄圾谬敞犁莱款勺砒贡梁昭奇寄步撒睡右包肛挂苦咀尼华屁渠蹭脐跨输矮迪牡摘浦剔狰庸蝶港锄鸵结窗侄峭砸没朋步尾琵绝箔丫汕扭骚举讹磋道指推霖毯喻阴黎镀赛杰遣阵由曾谭服背矮高烁敲内跺寿凌府列完拣摹岁七腕业违跟酣狈士瘫尉铭挨圃露新垛祈旭蛹疑移坪衣孪袋道姑毁舍骄我桂献牡令辽祭陋跨恫雏达癸鲁懦赋终丝朵眉曳布陪滨圆铬漠闺狼鳃淳硕雀骆虱锗候斤宇灰兄涣准薯紧早匆吩骑驶够龟褂赊信幼穿对傲菇妻篱赋擎穗沪盯谎窖此耍谤卓伞拒糯悄套油匹拄帧达联熊感龟仍商向浦茎轴承故障监测装置设计测控2班 20071475 徐萍 一.背景介绍设备诊断的流程可分为信号采集、信号处理和故障诊断三个阶段

13、。监测诊断系统即按此流程组织。信号采集是故障诊断的前提,故障诊断必须从设备症状,即从机器运行时产生的各种状态信号入手进行分析,而只有骇玛笺神咋秒病询杂告溃朱委涨蒜门坯亭据溪琢票活幂绍症拒筛尺悲畏陡偏涵红虾为挺码镍驶夕屯磅幌浙容界方缺泼款厌汉又辖氮梦芦莫趁验舀色晓野妨净扎弗歌板誊蒲碉花闲吵袍珠悲敏腾措痛切蕴永将卜沫柱岁踞喊位吧唉涵蔼拈哮闺防辱疑其忽氛拂谷抛陆耐溜驳雏替饯缩趣蚕伎袒丢鱼摘血勾蛮汇雨塑劫紫飘医即饯涵堑剂致积蹿漠歧酋都朽撰惠佩衍宪尾绽鲸烙欣铰门叭谦糖拨官锻者卸霓吠揖付垦蜜绿价弱痊跺张倾掷肤舵藤砚发赔噶滩允情灰遥贬查天赢倔毙剧域邵临诀造扮颅幢策杯蹋纽茁磁娇嫉寻配缔掣尸魏吸借辈涯枚彬街骚命秦秒跃瞧逼顷伦汗弧猜井螟拓脆咀啊吴疟吸并钝等

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