專利名稱：軸芯軌跡分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及分析儀器，具體涉及軸芯軌跡分析儀。
背景技術(shù)：
軸心軌跡能直觀的反映轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動情況，還包含了大量的故障信息，傳統(tǒng)的軸芯軌跡分析儀一般采用通用計(jì)算機(jī)，功能單一、靈活性差，對測試對象做動態(tài)測試需要連接多個儀器并調(diào)試，調(diào)試?yán)щy，操作復(fù)雜，并且通用計(jì)算機(jī)對工作環(huán)境要求高，不能在比較惡劣的工業(yè)環(huán)境下正常運(yùn)行。另外由于通用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的開放性，使得系統(tǒng)維護(hù)困難，容易因?yàn)閷ο到y(tǒng)文件的誤操作、系統(tǒng)的錯誤設(shè)置、病毒影響等，造成系統(tǒng)崩潰。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種軸芯軌跡分析儀。為了解決上述問題，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，軸芯軌跡分析儀，包括傳感器組、數(shù)據(jù)采集模塊、嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)和顯示器，其中傳感器組采集外部信號，將外部信號轉(zhuǎn)換成電信號，輸出到數(shù)據(jù)采集模塊；數(shù)據(jù)采集模塊將收到的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，輸出到嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)；嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和保存，然后將結(jié)果輸出到顯不器顯不；其特征在于傳感器組由X軸向位移傳感器和Y軸向位移傳感器構(gòu)成，X軸向位移傳感器和Y軸向位移傳感器分別將X軸向位移信號和Y軸向位移信號轉(zhuǎn)換成電信號，輸出到數(shù)據(jù)采集模塊。軸芯軌跡分析儀通過X軸向位移傳感器和Y軸向位移傳感器對被測主軸的軸心軌跡采樣，通過嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)對信號做進(jìn)一步的分析以獲得旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸心軌跡特性， 根據(jù)軸心軌跡特性監(jiān)測和診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)以及故障類型，可適合于各種類型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械做軸心軌跡測試，并通過顯示器以直觀的圖形化方式呈現(xiàn)結(jié)果，并且檢測數(shù)據(jù)可在硬盤中作長時(shí)間保存，也可以轉(zhuǎn)存到刻錄光盤作永久性的保存，使該軸芯軌跡分析儀具有離線數(shù)據(jù)分析功能，離線數(shù)據(jù)分析時(shí)所分析的數(shù)據(jù)來源于硬盤中的數(shù)據(jù)文件，直接調(diào)用并進(jìn)行分析，無需再采樣轉(zhuǎn)換。根據(jù)所述本實(shí)用新型所述的軸芯軌跡分析儀的優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括 PCI總線數(shù)據(jù)采集卡或USB接口數(shù)據(jù)采集器，PCI總線數(shù)據(jù)采集卡或USB接口數(shù)據(jù)采集器接收X軸向位移傳感器和Y軸向位移傳感器輸出的電信號，并將收到的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量， 輸出到嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)；當(dāng)采用PCI總線數(shù)據(jù)采集卡時(shí)，通過PCI總線與嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)通信，當(dāng)采用USB接口數(shù)據(jù)采集器時(shí)，通過USB接口與嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)通信，在嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)中安裝相應(yīng)的功能軟件，使軸芯軌跡分析儀能夠在線和離線進(jìn)行測試。本實(shí)用新型所述的軸芯軌跡分析儀的有益效果是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，所述的軸芯軌跡分析儀通過X軸向位移傳感器和Y軸向位移傳感器對被測主軸的軸心軌跡采樣，通過嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)對信號做進(jìn)一步的分析以獲得旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸心軌跡特性，根據(jù)軸心軌跡特性監(jiān)測和診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)以及故障類型，可對各種類型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械做軸心軌跡測試，并通過顯示器以直觀的圖形化方式呈現(xiàn)結(jié)果；并且檢測數(shù)據(jù)可在硬盤中作長時(shí)間保存，具有離線數(shù)據(jù)分析功能，有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

圖1是本實(shí)用新型所述的軸芯軌跡分析儀的電路原理框圖。圖2是本實(shí)用新型所述的嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)4中安裝的軟件流程框圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1和圖2，本實(shí)用新型所述的軸芯軌跡分析儀，由傳感器組1、數(shù)據(jù)采集模塊 3、嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)4和顯示器5構(gòu)成，其中傳感器組1采集外部信號，將外部信號轉(zhuǎn)換成電信號，輸出到數(shù)據(jù)采集模塊3 ；數(shù)據(jù)采集模塊3將收到的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，輸出到嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)4 ；嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)4對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和保存，然后將結(jié)果輸出到顯示器5顯示；傳感器組1由X軸向位移傳感器和Y軸向位移傳感器構(gòu)成，X軸向位移傳感器和Y 軸向位移傳感器通過夾具安裝在主軸支架上，X軸向位移傳感器和Y軸向位移傳感器分別將X軸向位移信號和Y軸向位移信號轉(zhuǎn)換成電信號，輸出到數(shù)據(jù)采集模塊3。在嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)4中安裝有如圖2所示的軟件，其中，嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)4進(jìn)行的數(shù)據(jù)分析包括信號濾波去噪、自相關(guān)分析、特征值計(jì)算、直方圖分析、頻譜分析、功率譜分析、倒譜分析以及軸心軌跡類型識別等。在具體實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集模塊3包括PCI總線數(shù)據(jù)采集卡或USB接口數(shù)據(jù)采集器，PCI總線數(shù)據(jù)采集卡或USB接口數(shù)據(jù)采集器接收X軸向位移傳感器和Y軸向位移傳感器輸出的電信號，并將收到的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，輸出到嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)4。嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)4采用工業(yè)級主板，可以采用1. IG CPU, 256M內(nèi)存，80G硬盤， 顯示器5可以采用IXD液晶顯示屏，PCI總線數(shù)據(jù)采集卡可以采用凌華公司生產(chǎn)的PCI9114 數(shù)據(jù)采集卡，通過PCI總線擴(kuò)展槽與嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)4連接；USB接口數(shù)據(jù)采集器可以采用DTE3216 USB接口數(shù)據(jù)采集器，通過USB接口與嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)4連接；為方便攜帶， 可將數(shù)據(jù)采集模塊3、嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)4和顯示器5安裝于專用儀器機(jī)箱中，機(jī)箱用鋁合金沖壓而成，并用工業(yè)級電源供電，也保證了該軸芯軌跡分析儀具有屏蔽電磁干擾和抗振動的能力。在該軸芯軌跡分析儀中安裝的軟件采用組件化的方式設(shè)計(jì)，使軟件可脫離軸芯軌跡分析儀的硬件部分獨(dú)立運(yùn)行，其中軟件包括中心控制模塊，參數(shù)設(shè)定模塊，信號顯示模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊，數(shù)據(jù)記錄回放模塊，信號處理模塊，報(bào)表打印和其他輔助功能模塊等。本實(shí)用新型采用組件化設(shè)計(jì)方法，簡化了硬件結(jié)構(gòu)，使用本實(shí)用新型所述軸芯軌跡分析儀，只需外接傳感器，負(fù)責(zé)前期信號采集，不存在各測試儀器之間的調(diào)試匹配問題， 可操作性加強(qiáng)，維護(hù)方便，成本大大的降低；軟件與硬件分離，方便升級；軟件可以作為獨(dú)
4立程序使用，用于將保存的檢測數(shù)據(jù)回放和分析；配合豐富的軟件包，可以實(shí)現(xiàn)多種分析功能。
權(quán)利要求1.軸芯軌跡分析儀，包括傳感器組(1)、數(shù)據(jù)采集模塊(3)、嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)(4)和顯示器(5)，其中傳感器組(1)采集外部信號，將外部信號轉(zhuǎn)換成電信號，輸出到數(shù)據(jù)采集模塊(3)；數(shù)據(jù)采集模塊(3)將收到的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，輸出到嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)(4);嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)(4)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和保存，然后將結(jié)果輸出到顯示器(5)顯示；其特征在于傳感器組(1)由X軸向位移傳感器和Y軸向位移傳感器構(gòu)成，X軸向位移傳感器和Y軸向位移傳感器分別將X軸向位移信號和Y軸向位移信號轉(zhuǎn)換成電信號，輸出到數(shù)據(jù)采集模塊(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸芯軌跡分析儀，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集模塊(3)包括 PCI總線數(shù)據(jù)采集卡或USB接口數(shù)據(jù)采集器，PCI總線數(shù)據(jù)采集卡或USB接口數(shù)據(jù)采集器接收X軸向位移傳感器和Y軸向位移傳感器輸出的電信號，并將收到的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量， 輸出到嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)(4 )。
專利摘要本實(shí)用新型公開了軸芯軌跡分析儀，包括傳感器組、數(shù)據(jù)采集模塊、嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)和顯示器，其中傳感器組采集外部信號，將外部信號轉(zhuǎn)換成電信號，輸出到數(shù)據(jù)采集模塊；數(shù)據(jù)采集模塊將收到的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，輸出到嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)；嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和保存，然后將結(jié)果輸出到顯示器顯示；其特征在于傳感器組由X軸向位移傳感器和Y軸向位移傳感器構(gòu)成，X軸向位移傳感器和Y軸向位移傳感器分別將X軸向位移信號和Y軸向位移信號轉(zhuǎn)換成電信號，輸出到數(shù)據(jù)采集模塊；本實(shí)用新型對被測主軸的軸心軌跡采樣，通過嵌入式計(jì)算機(jī)主機(jī)對信號分析以獲得旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸心軌跡特性，診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)以及故障類型。
文檔編號G01B21/02GK202058148SQ20112011955
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者劉富安, 尹愛軍, 張遵國, 王軍, 王勇, 王見, 郭平, 雷才國 申請人:重慶大學(xué)