[实用新型]六面顶液压机健康监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及六面顶液压机监测领域，特别涉及一种六面顶液压机健康监测系统。

背景技术

六面顶液压机是合成超硬材料及其制品的超高压设备，主要应用于制造人造金刚石、立方氮化硼的单晶和聚晶，以及合成聚晶金刚石、聚晶立方氮化硼复合片等超硬材料领域的加工和生产，工作压力高达100MPa。在液压机工作过程中，其液压驱动件(活塞、柱塞)换向和卸压产生的冲击，影响设备的正常工作，如此长时间、有规律的往复循环施加荷载，极易使六面顶液压机应力集中点(如铰链梁、工作缸、吊耳应力承载关键点)的疲劳损伤，严重时将产生裂纹，甚至直接引起设备故障，造成人身伤亡和经济损失。因此，进行六面顶液压机作业过程中应力集中点的实时健康监测，正确有效地揭示潜在故障的发生、发展，可以为维修管理提供准确、可靠的依据。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术不具备在线监测和即时保护能力、难以满足智能六面顶液压机健康监测可靠性要求的缺陷，而提供一种检测精度高、效率高、具备在线监测和即时保护能力、能满足智能六面顶液压机健康监测可靠性要求的六面顶液压机健康监测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种六面顶液压机健康监测系统，包括：电源管理模块、与电源管理模块连接的信号处理模块和与信号处理模块连接的远程监测模块；其中：

电源管理模块由工业交流电提供电源，通过电源转模块和电压基准源转换，得到稳定可靠的电路电压为信号处理模块供电；

信号处理模块包括微处理器和分别与微处理器连接的应变检测模块、信号调理模块、存储模块和无线数据传输模块；应变检测模块与信号调理模块连接，应变检测模块包括相连接的应变采集片、桥式补偿电路、电子开关；信号调理模块包括相连接的通道放大器、滤波器及A/D转换器；

远程监测模块包括上位机软件、显示器、存储器和打印机。

所述桥式补偿电路为温度补偿片、高精度低温漂电阻以及多个应变片并联而成的工作应变片连接组成的单臂半桥电路；工作应变片的每个应变片与所述电子开关连接，构成多通道微弱应变信号采集区，由电子开关控制每个通道的工作状态，每个多通道微弱应变信号采集区由电压基准源通过三极管扩流后的电量作为供桥电源，并且焊接在由35GrMo制成厚度在0.2～3mm的应变采集片上。

所述应变采集片由与六面顶液压机相同材质35GrMo制成，厚度0.2～3mm，贴设在六面顶液压机应力集中位置，随六面顶液压机应力集中区发生相应应变。

所述电压基准源与桥式补偿电路输入端通过三极管扩流连接；桥式补偿电路各工作应变片与电子开关输入端通过线路连接；电子开关输出端通过微处理器I/O口与通道放大器、滤波器、A/D转换器顺序连接。

所述微处理器与应变检测模块、信号调理模块、存储模块以及无线数据传输模块通过线路连接；

所述应变检测模块通过所述应变采集片贴在六面顶液压机应力集中位置；电源管理模块与信号处理模块通过线路连接，远程监测模块与信号处理模块通过无线数据传输模块通信。

所述微处理器选用单片机，存储模块选用SD卡，显示器选用LCD显示器，电压基准源采用MAX6175，无线数据传输模块采用GPRS模块，电子开关采用CD4053，通道放大器采用精密仪表运放INA114，滤波器采用RC滤波器，A/D转换器采用多通道、高精度24位AD7710转换芯片。

本发明的六面顶液压机健康监测方法及系统，具有以下有益效果：能够精确、快速获取微弱应变信号的数据，具备在线监测、实时显示记录设备使用状况、预测实际工况中设备疲劳寿命、在线发送反馈信号以及为设备研发单位提供由于使用者频繁过载、高频率使用设备而造成设备损坏要求研发单位赔偿相关损失的依据，有效避免研发单位的额外损失。

附图说明

图1为本发明六面顶液压机健康监测系统一个实施例中系统结构示意图；

图2为所述实施例中应变采集片结构图；

图3为所述实施例中应变检测模块具体结构示意图；

图4为所述实施例中方法流程图。