[发明专利]旋转机械的光机电多参数精密监测装置无效
申请号: | 201010013606.0 | 申请日: | 2010-01-19 |
公开(公告)号: | CN101776508A | 公开(公告)日: | 2010-07-14 |
发明(设计)人: | 张小栋;张平;刘春翔;杨亮;范红红;杨卫志 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
主分类号: | G01M1/22 | 分类号: | G01M1/22;G01B11/06 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 汪人和 |
地址: | 710049*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 旋转 机械 机电 参数 精密 监测 装置 | ||
技术领域
本发明涉及机械设备状态监测领域,尤其涉及一种应用于监测大型旋转机械的监测装置。
背景技术
大型旋转机械能否正常运行主要取决于转子系统的振动稳定性,即支撑元件-轴承的工作状况。为此,过去人们常常从不同的角度分别对大型旋转机械的振动,包括转子的振动和机组的壳体振动实施有效的监测,同时辅之以润滑油温度监控等,来实现机组的状态监控与故障诊断。随着近几年来的工程实践证明,由于大型旋转机械是一个显著的非线性时变系统,它的振动变化规律非常复杂,经常会出现:“不同的故障类型可能表现为相同的振动故障特征,而同一故障类型在不同的条件下又表现出不同的振动故障特征”等模糊现象。人们为了追求准确有效的故障诊断,虽然采取了一系列的诸如全息谱分析、时频细化分析、小波信息处理与特征提取、模糊聚类与灰色预测理论、基于支持向量机的机电设备状态趋势预测及基于人工神经网络或数据挖掘的智能诊断等有效的先进处理方法,这些监测与诊断手段由于其缺乏更精密的测量方法和没有考虑多参数信息的融合处理等问题,致使对于具有复杂动力学行为的大型旋转机械显得有些不足,常常会出现机组故障不能准确诊断的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种旋转机械的光机电多参数精密监测装置,该监测装置对运行中的轴承-转子系统轴承的润滑膜和转子的振动同时进行监测,通过综合润滑膜信号和振动信号,可以对旋转机械的运行状态进行更加准确的监测并准确的诊断出旋转机械的故障。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种旋转机械的光机电多参数精密监测装置,其包括监测转子振动的振动传感器、监测转子键相信号的键相传感器、多参数信号调理装置、数据采集卡及上位机,该监测装置还包括监测旋转机械的滑动轴承润滑膜厚度的光纤位移传感器,所述振动传感器、键相传感器及光纤位移传感器均连接所述多参数信号调理装置,所述多参数调理装置连接数据采集卡,所述数据采集卡连接上位机。
所述多参数信号调理装置包括光电转换模块、振动信号处理模块,所述监测转子振动的振动传感器及监测转子键相信号的键相传感器连接所述振动信号处理模块,所述监测旋转机械的滑动轴承润滑膜厚度的光纤位移传感器连接所述光电转换模块。
所述旋转机械的光机电多参数精密监测装置包括至少3个光纤位移传感器,该3个光纤位移传感器中的一个与其它两个的夹角均呈90度。
所述旋转机械的光机电多参数精密监测装置包括至少2个监测转子振动的振动传感器,该两个监测转子振动的振动传感器之间的夹角呈90度。
所述振动传感器、键相传感器均采用电涡流传感器,所述光纤位移传感器采用双圈同轴光纤位移传感器。
所述光电转换模块由光电转换部分、滤波部分和限压部分组成。
所述振动信号处理模块由分压部分、滤波部分和限压部分组成。
本发明的有益效果:本发明实现了以滑动轴承(圆轴承)为支撑的旋转机械的润滑膜和转子振动的综合精密监测;通过本发明的装置,可对运行中的轴承-转子系统轴承的润滑膜和转子的振动同时进行监测;通过润滑膜状态的监测,可知润滑膜的静态工作点以及润滑膜的动态变化情况,对于判断整个系统的运行状态有很大的帮助;通过提取润滑膜的特征和振动信号的特征,并将其应用于旋转机械的状态监测和故障诊断,这样可以综合多种信息,提高状态监测和故障诊断的准确性。
附图说明
图1为本发明旋转机械的光机电多参数精密监测装置系统组成框图。
图2为光纤位移传感器的安装示意图。
图3为监测转子振动的电涡流传感器的安装示意图。
图4为监测键相的键相传感器的安装示意图。
图5为多参数信号调理装置的光电转换模块电路图。
图6为多参数信号调理装置的振动信号处理模块电路图。
具体实施方式
以下结合发明人给出的具体实施例对本发明作进一步的说明。
请参阅图1及图2所示,本发明旋转机械的光机电多参数精密监测装置首先将传感器组安装到轴承-转子系统,其次将传感器组采集到的信号送入多参数调理装置,调理后的信号经采集卡进入上位机,上位机对采集到的多参数信号进行处理,提取信号特征,利用提取的信号特征进行故障诊断。
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