專利名稱：機車冷卻塔振動測試系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機車冷卻塔振動測試系統(tǒng)，它是一種冷卻塔振動信號采集和測試系統(tǒng)。
背景技術：
目前國內(nèi)對振動信號的采集和測試的技術方案多為采用手持式振動測試儀器進行測量。其主要不足是由于手持式振動測試儀在測量的時候帶有很大的隨機性，測試點難以保持統(tǒng)一，方向難于與被測面保持垂直；精度和可靠性較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服手持式振動測試儀的弱點，提供了一種測試精度高、可靠性強、能有效地檢測加速度、速度和位移等振動信號，準確反映出冷卻塔振動情況的機車冷卻塔振動測試系統(tǒng)。本發(fā)明的技術方案是機車冷卻塔振動測試系統(tǒng)，包括測試臺、電源柜，其特征在于所述的測試臺包括以直觀數(shù)字形式和波形形式顯示的工控機模塊、用于采集冷卻塔風機信號的壓電式傳感器、信號調(diào)理機模塊、數(shù)據(jù)采集卡、下位機模塊和指示燈；所述的電源柜包括電源主電路，變頻器模塊和三相穩(wěn)壓電源模塊，所述的變頻器模塊一端與工控機模塊連接，另一端與三相穩(wěn)壓電源模塊連接，該三相穩(wěn)壓電源模塊輸出端與工控機模塊；所述的用于采集冷卻塔風機信號的壓電式傳感器輸出端與信號調(diào)理機模塊連接， 信號調(diào)理機模塊輸出端與數(shù)據(jù)采集卡連接，數(shù)據(jù)采集卡輸出端與工控機模塊連接，該工控機模塊輸出端與下位機模塊連接，所述的下位機模塊一端與工控機模塊連接，另一端與指示燈連接，該下位機模塊與工控機模塊進行雙向通訊，所述的下位機模塊為PLC模塊。所述的壓電式傳感器實時采集冷卻塔風機的加速度振動信號，經(jīng)過信號調(diào)理機數(shù)據(jù)處理后進入數(shù)據(jù)采集卡至工控機，并在工控機以直觀的數(shù)字形式和波形形式顯示和報m.
θ ，所述的三相穩(wěn)壓電源和變頻器使工控機改變冷卻塔風機的運行頻率以及在工作頻率運行時的電壓穩(wěn)定。在工控機處設有不間斷給工控機供電的不間斷電源UPS，即系統(tǒng)采用三相穩(wěn)壓電源，通過在工控機設置頻率改變冷卻塔風機的運行頻率，同時UPS不間斷給工控機供電，使系統(tǒng)不掉電工作。采用壓電式傳感器，能夠?qū)崟r采集冷卻塔的加速度信號，并將其轉換為電壓信號，
精度尚。所述的信號調(diào)理機將采集得到的電壓信號進行處理的放大倍數(shù)設定為10。由傳感器的靈敏度及信號的放大倍數(shù)，準確計算出速度，位移，加速度的值。
所述的數(shù)據(jù)采集卡為32位通道對采集的模擬電壓信號進行數(shù)字轉化的PCI2002。
量化精度高?？傊?，本發(fā)明包括工控機模塊，下位機模塊，數(shù)據(jù)采集及處理模塊；電源柜包括三相穩(wěn)壓電源模塊，變頻及主控模塊；被測試對象為冷卻塔風機。工作時，壓電式傳感器實時采集冷卻塔風機的加速度振動信號，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后進入數(shù)據(jù)采集卡，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集卡處理后送入軟件測試系統(tǒng)，并在工控機以直觀的數(shù)字和波形形式顯示和報警，當加速度、速度和位移這些振動信號超過設定的閾值時，同時在硬件測試臺上指示燈顯示出冷卻塔風機當前運行狀態(tài)；系統(tǒng)將自動報警提示；通過在工控機改變頻率設置可調(diào)整冷卻塔風機的轉速，以適應不同風機型號。本系統(tǒng)能有效地檢測加速度、速度和位移這些振動信號，從而準確反映出冷卻塔的振動情況，改善振動測試的準確度，提高了生產(chǎn)的安全性和可靠性，具有很廣的應用前景。


圖1為本發(fā)明的硬件方塊結構示意圖；圖2為軟件測試工控機顯示界面示意圖；圖中1-工控機，2-傳感器，3-信號調(diào)理機，4_，數(shù)據(jù)采集卡，5-下位機PLC，6-變頻器，7-三相穩(wěn)壓電源，8-冷卻塔風機，9-不間斷電源UPS，10-指示燈。
具體實施例方式參看圖1和圖2，機車冷卻塔振動測試系統(tǒng)，包括測試臺、電源柜，其特征在于所述的測試臺包括以直觀數(shù)字形式和波形形式顯示的工控機模塊1、用于采集冷卻塔風機8信號的壓電式傳感器2、信號調(diào)理機模塊3、數(shù)據(jù)采集卡4、下位機模塊5和指示燈10 ；所述的電源柜包括電源主電路，變頻器模塊6和三相穩(wěn)壓電源模塊7，所述的變頻器模塊6 —端與工控機模塊1連接，另一端與三相穩(wěn)壓電源模塊7連接，該三相穩(wěn)壓電源模塊7輸出端與工控機模塊1 ；所述的用于采集冷卻塔風機8信號的壓電式傳感器2輸出端與信號調(diào)理機模塊3 連接，信號調(diào)理機模塊3輸出端與數(shù)據(jù)采集卡4連接，數(shù)據(jù)采集卡4輸出端與工控機模塊1 連接，該工控機模塊1輸出端與下位機模塊5連接，所述的下位機模塊5 —端與工控機模塊1連接，另一端與指示燈10連接，該下位機模塊5與工控機模塊1進行雙向通訊，所述的下位機模塊5為PLC模塊。所述的壓電式傳感器2實時采集冷卻塔風機8的加速度振動信號，經(jīng)過信號調(diào)理機3數(shù)據(jù)處理后進入數(shù)據(jù)采集卡4至工控機并在工控機1以直觀的數(shù)字形式和波形形式顯示和報警；所述的三相穩(wěn)壓電源7和變頻器6使工控1改變冷卻塔風機的運行頻率以及在工作頻率運行時的電壓穩(wěn)定。在工控機1處設有不間斷電源9 (UPQ ；系統(tǒng)采用三相穩(wěn)壓電源，通過在工控機設置頻率改變冷卻塔風機的運行頻率，同時UPS不間斷給工控機供電，使系統(tǒng)不掉電工作。所述的信號調(diào)理機3將采集得到的電壓信號進行處理的放大倍數(shù)設定為10。所述的數(shù)據(jù)采集卡4為32位通道對采集的模擬電壓信號進行數(shù)字轉化的PCI2002。傳感器2采集冷卻塔風機8的信號，經(jīng)過信號調(diào)理機3放大及數(shù)據(jù)采集卡4處理后，送入工控機1，工控機1處理數(shù)據(jù)并計算出風機振動的速度，加速度和位移。指示燈10 顯示測試臺當前運行狀態(tài)。三相穩(wěn)壓電源7用來保證系統(tǒng)在工作頻率運行時的電壓穩(wěn)定。 變頻器6調(diào)節(jié)風機轉速，使風機在不同頻率運轉。冷卻塔測試系統(tǒng)的軟件測試工控機顯示界面(見圖幻，在系統(tǒng)登陸后，設置冷卻塔風機8運行參數(shù)，點擊測試開始，冷卻塔風機8正常運轉后，軟件測試系統(tǒng)界面的中心顯示區(qū)的左側將顯示各通道振動信號的數(shù)字量，右側為各通道的波形顯示。同時界面將實時顯示當前溫度，濕度，電壓，電流，功率，同時軟件測試系統(tǒng)能夠顯示冷卻塔風機8振動速度，加速度，位移是否超限。根據(jù)系統(tǒng)界面的顯示結果可以綜合判斷出冷卻塔風機是否合格。
權利要求
1.一種機車冷卻塔振動測試系統(tǒng)，包括測試臺、電源柜，其特征在于所述的測試臺包括以直觀數(shù)字形式和波形形式顯示的工控機模塊(1)、用于采集冷卻塔風機(8)信號的壓電式傳感器O)、信號調(diào)理機模塊(3)、數(shù)據(jù)采集卡G)、下位機模塊 (5)和指示燈(10)；所述的電源柜包括電源主電路，變頻器模塊(6)和三相穩(wěn)壓電源模塊(7)， 所述的變頻器模塊(6) —端與工控機模塊(1)連接，另一端與三相穩(wěn)壓電源模塊(7) 連接，該三相穩(wěn)壓電源模塊(7)輸出端與工控機模塊(1)；所述的用于采集冷卻塔風機(8)信號的壓電式傳感器( 輸出端與信號調(diào)理機模塊 (3)連接，信號調(diào)理機模塊C3)輸出端與數(shù)據(jù)采集卡(4)連接，數(shù)據(jù)采集卡(4)輸出端與工控機模塊(1)連接，該工控機模塊(1)輸出端與下位機模塊( 連接，所述的下位機模塊( 一端與工控機模塊(1)連接，另一端與指示燈(10)連接，該下位機模塊( 與工控機模塊(1)進行雙向通訊，所述的下位機模塊( 為PLC模塊。
2.如權利要求1所述的機車冷卻塔振動測試系統(tǒng)，其特征在于所述的工控機模塊(1) 處設有不間斷給工控機模塊(1)供電的不間斷電源UPS(9)。
3.如權利要求1所述的機車冷卻塔振動測試系統(tǒng)，其特征在于所述的信號調(diào)理機模塊 (3)將采集得到的電壓信號進行處理的放大倍數(shù)設定為10。
4.如權利要求1所述的機車冷卻塔振動測試系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集卡(4) 為32位通道對采集的模擬電壓信號進行數(shù)字轉化的PCI2002。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機車冷卻塔振動測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)含測試臺，電源柜；測試臺包括工控機模塊，下位機模塊，數(shù)據(jù)采集及處理模塊；電源柜包括三相穩(wěn)壓電源模塊，變頻及主控模塊；被測試對象為冷卻塔風機。工作時，壓電式傳感器實時采集冷卻塔風機的加速度振動信號，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后進入數(shù)據(jù)采集卡，并在工控機以直觀的數(shù)字和波形形式顯示和報警，當加速度、速度和位移這些振動信號超過設定的閾值時，系統(tǒng)將自動報警提示；通過在工控機改變頻率設置可調(diào)整冷卻塔風機的轉速，以適應不同風機型號。本系統(tǒng)能有效地檢測加速度、速度和位移這些振動信號，從而準確反映出冷卻塔的振動情況，改善振動測試的準確度，提高了生產(chǎn)的安全性和可靠性。
文檔編號G01H11/08GK102564566SQ201210013468
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月17日 優(yōu)先權日2012年1月17日
發(fā)明者孫曉, 席軍德, 易丁, 王友良, 王文禹, 賀正蕓 申請人:株洲聯(lián)誠集團有限責任公司