[实用新型]一种声振信号联合的监测装置有效

专利信息
申请号: 202022434210.5 申请日: 2020-10-28
公开(公告)号: CN214793469U 公开(公告)日: 2021-11-19
发明(设计)人: 刘祖斌;邱颖楠;赵逸平 申请(专利权)人: 浙江工业大学
主分类号: G01H17/00 分类号: G01H17/00;G01M99/00
代理公司: 杭州天正专利事务所有限公司 33201 代理人: 舒良
地址: 310014 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 信号 联合 监测 装置
【说明书】:

一种声振信号联合的监测装置,包括:底座,其底部固装在待测设备上,电路板安装在其上;壳体,拆卸式安装在底座的上部;电路板,包括监测模块与控制模块;监测模块包括声波采集装置及振动采集装置;以及控制模块,设置在电路板上,由单片机构成,所述单片机通过焊接的方式安装在电路板上,单片机的信号输入端通过电路分别与声波采集装置的信号输出端、振动采集装置的信号输出端电连接,单片机的信号输出端通过数据线与待测设备的主控制器电连接;所述单片机通过变压器与外部电源相连,用于对单片机进行供电。本实用新型的有益效果是:利用声音与振动两种信号对设备进行联合监测,使监测装置的监测更加全面、有效、精准,提前判断对象故障。

技术领域

本实用新型涉及一种声振信号联合的监测装置,属于监测装置领域。

背景技术

随着人们生活水平的提高,大家对于安全越来越重视、对生活品质要求越来越高。人类在大量使用机械作业的现代化过程中,伴随而来会产生各种各样机械的振动和声音,而这些振动和声音信号可以反映机械运行的状态。针对于此,国内外学者已经提出了多种声音与振动监测技术以获取机械设备的运行状态信息,相应的硬件设备也日趋完善。

但是,关于声振信号联合监测的技术研究相对较少,对应的硬件设备几乎没有,目前声音和振动的监测硬件全都是分离的,测量过程也是分离的。目前国内外对于可以同时监测声音与振动信息的单个硬件的研究查找不到公开资料,几乎所有研究和应用都是采用单声信号或单振动信号监测,这样的技术面临状态判断精度受限,应用场景受限,监测成本过大等问题,因此难以实现广泛的工业应用。

发明内容

本实用新型的内容在于设计一种声振信号联合监测装置,用于同时在线监测声音与振动两种信号,使机械设备的状态监测更加全面、精准和经济,实现提前判断对象故障,提前进行保养和维护,减少因故障或停产带来的社会经济损失,对于工业数字化智能化升级具有重要的意义。本实用新型可应用于工业设备、桥梁、建筑等方面,具有广泛的通用性。

本实用新型所述的一种声振信号联合的监测装置,其特征在于,包括:

底座,其底部固定安装在待测设备结构上,电路板安装在其上。

壳体,拆卸式安装在底座的上部,壳体内部中空形成中空腔,壳体侧面设计有可与中空腔连通的声波采集孔,用于使外部声波穿透壳体被内部的声波采集装置采集;侧面还设有通线孔,供各种接线通过。

以及电路板,形状为圆形,包括监测模块与控制模块;其中:

监测模块,包括声波采集装置及振动采集装置,所述声波采集装置、所述振动采集装置均安装在电路板上,并且声波采集装置的声波采集前端对准壳体底部的声波采集孔,用于接收从声波采集孔穿透的声波;所述声波采集装置的信号输出端、所述振动采集装置的信号输出端通过电路与控制模块相应的信号输入端电连接,用于将采集的声波信号以及振动信号传输给控制模块进行处理。

控制模块设置在电路板上,由单片机构成,所述单片机通过焊接的方式安装在电路板上,单片机的信号输入端通过电路分别与所述声波采集装置的信号输出端、所述振动采集装置的信号输出端电连接,并且所述的单片机的信号输出端通过数据线与待测设备的主控制器电连接,用于将接收的声波信号和振动信号传输至主控制器以进行分析处理;所述单片机通过外部变压器与外部电源相连,用于对单片机进行供电。

所述壳体为一空心的圆柱,底座为一可与壳体底部螺纹连接的圆盘,并且所述底座上开有三个周向分布的通孔,用于安装固定电路板,并且可将底座与电路板共同安装在待测设备结构上。所述声波采集装置为数字麦克风传感器,通过SMD贴片方式固定在电路板上,用回流焊接的方法接入电路;所述数字麦克风传感器共采用三个,按照圆周均布的方式安装在电路板上并且尽可能靠近电路板边缘,电路板的直径可根据实际安装需要设计为50mm至150mm,此种方式布置三个数字麦克风传感器可以组成小型的环形麦克风阵列,使用麦克风阵列可以有效地抑制远场噪声,准确地采集到目标声信号,也可为后续需进行噪声源定位提供技术基础。

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