一种用于在线监测旋转机械动平衡的设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103162906A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103162906103162906A(43)申请公布日2013.06.19(21)申请号201310023545.X(22)申请日2013.01.22(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号申请人北京航天智控监测技术研究院(72)发明人彭翀蓝力沄曾志生邴奇(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251代理人杨学明(51)Int.Cl.G01M1/16(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图13页附图13页(54)发明名称一种用于在线监测旋转机械动平衡的设备(57)摘要本发明涉及一种用于在线监测旋转机械动平衡的设备，该设备包括AIC8904总控制电路、电源和充电装置、系统工作状态装置，AIC8904总控制电路包括转速和振动采集装置和运算控制装置。其工作方式是用转速和振动采集装置采集数据，将所采集的数据通过运算控制装置分析并传输到上位机，由上位机显示；电源和充电装置用于设备供电正常；系统工作状态装置用于正确显示设备当前工作状态。该装置适用于汽轮机、电机、风机、机床、齿轮箱等各类机械振动的离（在）线振动状态监测和故障诊断。可在线诊断旋转机械变形、不平衡、转子磨损、综合不对中、轴弯曲变形、预测潜在故障、判定故障发展趋势等。CN103162906ACN103629ACN103162906A权利要求书1/1页1.一种用于在线监测旋转机械动平衡的设备，其特征在于：该设备包括AIC9900总控制电路、电源和充电装置和系统工作状态装置，AIC9900总控制电路包括转速和振动采集装置和运算控制装置，其中：所述的运算控制装置，负责产生各种逻辑信号，控制模拟电路各种动作，包括EP3C5F256控制器、USB2.0高速处理器及其它辅助电路；EP3C5F256控制器负责产生各种逻辑信号，控制模拟电路各种动作，设置高通、低通、一次积分、二次积分、程控放大倍数、采样频率；EP3C5F256控制器把采集到的数据存入内部虚拟出来的FIFO或RAM里，等待USB高速处理器的读取；USB2.0高速处理器解析上位机的命令，并负责把数据从EP3C5F256控制器传到上位机；辅助电路包括EP3C5F256控制器及USB2.0高速处理器的配置电路、低电压电源电路、电压检测电路；所述的转速和振动采集装置，支持1-4个振动数据采集通道，支持电荷、电压、电流传感器输入，主要电路模块有：（1）、14位A/D转换器，最高采样频率可达到250KSPS；（2）、高通滤波器；（3）、一次积分（速度）；（4）、二次积分（位移）；（5）、可软件设置的多档程控放大器，最大放大倍数100；（6）、包络；（7）、10阶低通滤波器（抗混滤波器）；所述的电源和充电装置，电源装置可以自动切换供电电源，提供过冲、短路保护及恒流、涓流充电模式。充电装置包括3.3V，+5V，-5V，24V电压电路、软启动及电池欠压自动关断电路；所述的系统工作状态装置，包括充电指示灯、冲满指示灯、自检工作灯、异常工作灯、电量指示灯和欠压指示灯。2.根据权利要求1所述的一种用于在线监测旋转机械动平衡的设备，其特征在于：所述的AIC8904总控制电路由数字电路和模拟电路组成。2CN103162906A说明书1/3页一种用于在线监测旋转机械动平衡的设备技术领域[0001]本发明涉及旋转机械运行监测的技术领域，特别涉及一种用于在线监测旋转机械动平衡的设备，特别适用于汽轮机、电机、风机、空压机、机床、泵、齿轮箱等各类机械振动的在线振动状态监测。背景技术[0002]旋转机械运行时，转子在不平衡量产生的周期性离心力作用下受迫振动。这种受迫振动将引起机械振动，影响其正常运行。这种振动影响机械支撑正常工作，同时造成动、静部分磨损、基础松裂、或使机器管路裂开、自动调节失效，致使机器要经常修理或过早报废等危害。[0003]从转子动力学中可知其定义为：当转子的中心主惯线与旋转轴线不重合时，转子存在不平衡。为了消除转子不平衡，动平衡技术应运而生。动平衡技术是与理论力学、材料力学、动力学、精密机械和精密仪表等学科密切相关的一门综合性技术。动平衡技术的核心目标是消除转子不平衡，可分为刚性转子动平衡平衡和柔性转子动平衡，根据不平衡分类不同，其动平衡技术方法不一样。转子动平衡技术通常分为工艺动平衡、现场动平衡和在线动平衡。工艺动平衡的测试系统所受干扰小，平衡精度高，但一般与实际工况不一致，实验价格昂贵，为了克服这些缺点，采用整机现场动平衡法。将组装完毕的旋转机械在现场安装状态下进行的平衡操作称为整体现场平衡。这种方法是机器作为动平衡机座，通过传感器测的转子有关部