[实用新型]一种基于多传感器信息融合的液压缸故障检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工程机械液压缸故障检测装置，特别是一种基于多传感器信息融合的液压缸故障故障检测装置。

背景技术

液压系统是工程机械最重要组成部分，其工作状态直接影响了整机的工作效率。液压缸作为液压执行元件，承担工程机械的行走、驱动等重要功能。为了保证工程机械整机的利用率，必须在液压缸故障出现时，迅速查明原因并及时排除。

现有液压缸故障诊断手段，是以液压缸入油口与出油口的液压油流量是否处于设定值或设定值附件作为判断依据。检测过程采用嵌入式流量传感器，对数据的采集产生影响。另一方面，数据来源采用单一类型传感器，诊断手段采用阀值比较，不能提供液压缸故障更为准确清晰的判据，诊断误差较大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种基于多传感器信息融合的液压缸故障故障检测装置，提供液压缸故障更为准确清晰的判据，以减小诊断误差。

本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种基于多传感器信息融合的液压缸故障故障检测装置，它包括设置在液压缸入油口的第一流量传感器、设置在液压缸出油口的第二流量传感器，以及嵌入式检测仪，其特征在于：它还包括设置在液压缸活塞杆上的位移传感器，第一流量传感器、第二流量传感器和位移传感器分别通过Wi-Fi通信模块与嵌入式检测仪连接。

按上述方案，所述的第一流量传感器和第二流量传感器均为超声波流量传感器。

本实用新型的工作原理为：第一流量传感器用于对液压缸入油口处液压油流量进行实时非嵌入式监测，避免产生干扰；第二流量传感器实时监测液压缸出油口处流量；位移传感器实时监测液压缸活塞杆的位移量；所有传感器通过Wi-Fi通信模块将数据无线传输给嵌入式检测仪进行处理：传感器管理模块储存各传感器的数据参数；信号采集模块通过Wi-Fi无线接收传感器的实时数据，并进行滤波和调理；信号处理模块对数据采用相应的已定义的算法，分别提取数据的故障特征值；信息融合模块将故障特征值合成故障特征向量；人机交互模块显示传感器实时数据与信息融合的分析结果；数据储存模块储存传感器信号、传感器数据特征值以及分析结果。

本实用新型的有益效果为：增加液压缸活塞的位移量作为数据来源之一，提供液压缸故障更为准确清晰的判据，以减小诊断误差。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的检测装置结构图。

图2为本实用新型的检测原理框图。

图3为本实用型新的故障检测原理框图。

图4为本实用新型的检测多液压缸故障结构图。

具体实施方式

图1为本实用新型一实施例的检测装置结构图，包括设置在液压缸1入油口3的第一流量传感器6、设置在液压缸1出油口4的第二流量传感器7，以及嵌入式检测仪13，还包括设置在液压缸1活塞杆2上的位移传感器5，第一流量传感器6、第二流量传感器7和位移传感器5分别通过Wi-Fi通信模块9、10、8与嵌入式检测仪13连接。

启动液压缸1，各传感器开始采集数据，嵌入式检测仪13通过Wi-Fi通信模块11接收Wi-Fi通信模块9、10、8传输的数据，将数据与分析结果显示在液晶触摸显示器12。此外用户可以通过液晶触摸显示器12对数据储存模块的数据内容进行添加、删除与修改操作。

图2是本实用新型的检测原理框图，实时数据通过无线传输，由嵌入式检测仪13的Wi-Fi模块11接收。嵌入式检测仪硬件包括嵌入式处理板，Wi-Fi通信模块以及液晶触摸显示器12。嵌入式检测仪软件包括信号采集模块、信号处理模块、数据储存模块、信息融合模块、传感器管理模块以及人机交互模块。

传感器管理模块储存各传感器的数据参数，如传感器型号、传感器精度、传感器误差，传感器滤波算法、传感器调理算法、传感器信号分析算法、传感器权系数等参数。

信号采集模块接收Wi-Fi模块11的数据，识别数据采集的传感器类型。传感器发送的数据为数字信号，不需要进行数模转换，但该数据中存在大量噪声干扰，信号采集模块需要对采集的数据进行数字滤波与调理。该模块识别传感器数据中的型号参数，根据传感器管理模块的数据匹配滤波算法与调理算法，对传感器的数据分别进行处理，处理后的数据储存于数据储存模块。

信号处理模块接收信号采集模块处理后的传感器数据，识别传感器类型，匹配传感器管理模块中的分析算法，对传感器数据采用相应的已定义的算法，分别提取数据的故障特征值。

信息融合模块根据传感器类型从传感器管理模块中读取传感器权系数参数，对传感器采集的数据的故障特征值合成故障特征向量。