一种用于顶压机顶锤的在线故障监测方法技术

本发明专利技术提供一种用于顶压机顶锤的在线故障监测方法，该方法监测两面顶压机的顶锤或六面顶压机的顶锤的施工安全，通过将声发射组件中的传感器安装在顶压机的每个顶锤上；声发射组件实时监测顶锤是否产生声发射信号；事件组各传感器采集信号并传入主机处理生成事件组；判断压力信号的值、声发射信号撞击时间差及各通道声发射信号能量平均值；并进行顶压机顶锤开裂报警。本发明专利技术提出的方法有效且可靠地降低了顶锤故障误报率与错报率，准确实现了在线监测并可以及时发现损坏探头并进行更换；同时节约了人力及金钱成本，避免了由于顶锤出现故障而导致的安全事故及经济损失；保证了两面或六面顶压机的运行的安全性及可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于顶压机顶锤的在线故障监测方法
本专利技术涉及声发射在线监测领域，具体涉及一种用于顶压机顶锤的在线故障监测方法。
技术介绍
金刚石作为已知天然物质中最硬的材料，具有许多优异的特性，如带隙宽、超硬特性、绝缘性高、热膨胀系数极低和良好的化学惰性等，因此作为一种重要的功能材料被广泛应用于光电子信息、微电子加工、精密切削仪器、光学窗口材料等。金刚石主要分天然与人工合成两类，两面及六面顶压机作为一种常见的人造金刚石制备机器，其原理是将石墨相的碳在高温高压状态下转化为金刚石相的碳。由于生产过程中与石墨相接触的顶锤需要长期在高压应力下工作，使得其自身产生应力疲劳出现裂纹损坏，而某一顶顶锤损坏会打破之前的平衡状态使其他正常的顶锤发生碰撞，从而造成额外的经济损失。目前，在生产过程中需要技术工人对两面或六面顶压机的顶锤进行监控，并凭借经验在仪器出现异常时及时进行处理，这种方法较为消耗人力并有可能由于疏忽而导致的漏报现象。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供的一种用于顶压机顶锤的在线故障监测方法，该方法有效且可靠地降低了顶锤故障误报率与错报率，准确实现了在线监测并可以及时发现损坏探头并进行更换；同时节约了了人力及金钱成本，避免了由于顶锤出现故障而导致的安全事故及经济损失；保证了两面或六面顶压机的运行的安全性及可靠性。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种用于顶压机顶锤的在线故障监测方法，所述监测方法通过声发射组件实现，所述声发射组件包括依次连接的传感器、前置放大器、数据采集卡及计算机；所述方法用于监测两面顶压机的顶锤或六面顶压机的顶锤的施工安全；所述方法包括如下步骤：步骤1.将各个所述声发射组件中的所述传感器分别安装在所述顶压机的每个所述顶锤的外壁上；且每个所述传感器分别与其依次连接的前置放大器、数据采集卡及计算机组成一个声发射通道；步骤2.所述声发射组件实时监测所述顶锤是否产生判断信号；若否，则继续监测；若是，则进入步骤3；步骤3.同步采集所述判断信号并生成事件组；其中，所述事件组包括声发射信号及压力信号；步骤4.根据所述事件组中接收的信号判断各声发射通道是否正常工作；若是，则进入步骤5；若否，则对所述声发射组件进行检修并返回步骤2；步骤5.判断所述压力信号的值是否超过标准压力值；若是，则进入步骤6；若否，则返回步骤2；步骤6.判断声发射信号第一撞击与第二撞击时间差是否超过标准时间差；若是，则进入步骤7；若否，则返回步骤2；步骤7.判断各所述声发射通道的声发射信号能量平均值是否超过标准能量平均值；若是，则进行所述顶压机顶锤开裂报警；若否，则返回步骤2。优选的，所述标准压力值的设置范围为0-200MPa；所述标准时间差的设置范围为1-9999μs；所述标准能量平均值的设置范围为1-99999mV·ms。优选的，所述步骤3包括：3-1.所述数据采集卡同步采集所述判断信号并发送至所述计算机；3-2.所述计算机将接收到的所述判断信号生成事件组。优选的，所述步骤4包括：4-1.同时判断所述事件组中是否有所述声发射通道存在两次以上撞击并连续超过规定次数、及所述事件组中是否缺少某一所述声发射通道数据并连续超过所述规定次数；所述规定次数为1至100次；若两处判断结果其中之一或均为是，则进入4-2；若两处判断结果均为否，则进入步骤5；4-2.进行所述传感器的故障报警并检修，返回步骤2。优选的，所述步骤6中的所述撞击时间差为所述事件组的各个所述声发射通道接收撞击的时间差值。优选的，所述事件组的最大长度在10-9999μs之间，且所述事件组的闭锁时间在100-999999μs之间。从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供了一种用于顶压机顶锤的在线故障监测方法，该方法监测两面顶压机的顶锤或六面顶压机的顶锤的施工安全，通过将声发射组件中的传感器安装在顶压机的每个顶锤上；声发射组件实时监测顶锤是否产生判断信号；传感器根据判断信号同步采集顶锤的事件组；判断声音信号、压力信号的值、撞击时间差及声发射通道能量平均值；并进行顶压机顶锤开裂报警。本专利技术提出的方法有效且可靠地降低了顶锤故障误报率与错报率，准确实现了在线监测并可以及时发现损坏探头并进行更换；同时节约了了人力及金钱成本，避免了由于顶锤出现故障而导致的安全事故及经济损失；保证了两面或六面顶压机的运行的安全性及可靠性。与最接近的现有技术比，本专利技术提供的技术方案具有以下优异效果：1、本专利技术所提供的技术方案中，通过将声发射组件中的传感器安装在顶压机的每个顶锤上；准确且有效的实现了对两面或六面顶压机顶锤的在线故障监测，节约了了人力及金钱成本。2、本专利技术所提供的技术方案，通过声发射组件实时监测顶锤是否产生判断信号；传感器根据判断信号同步采集顶锤的事件组；判断声音信号、压力信号的值、撞击时间差及声发射通道能量平均值；并进行顶压机顶锤开裂报警；有效且可靠地降低了顶锤故障误报率与错报率，准确实现了在线监测并可以及时发现损坏探头并进行更换；避免了由于顶锤出现故障而导致的安全事故及经济损失；保证了两面或六面顶压机的运行的安全性及可靠性。3、本专利技术提供的技术方案，在顶压机故障监测领域应用广泛，具有显著的社会效益和经济效益。附图说明图1是本专利技术的一种用于顶压机顶锤的在线故障监测方法的流程图；图2是本专利技术的监测方法的步骤3的流程示意图；图3是本专利技术的监测方法的步骤4的流程示意图；图4是本专利技术的一种用于顶压机顶锤的在线故障监测方法的具体应用例中的声发射检测原理图；图5是本专利技术的具体应用例中的声发射系统基本构成图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提供一种用于顶压机顶锤的在线故障监测方法，监测方法通过声发射组件实现，声发射组件包括依次连接的传感器、前置放大器、数据采集卡及计算机；方法用于监测两面顶压机的顶锤或六面顶压机的顶锤的施工安全；方法包括如下步骤：步骤1.将各个声发射组件中的传感器分别安装在顶压机的每个顶锤的外壁上；且每个传感器分别与其依次连接的前置放大器、数据采集卡及计算机组成一个声发射通道；步骤2.声发射组件实时监测顶锤是否产生判断信号；若否，则继续监测；若是，则进入步骤3；步骤3.同步采集判断信号并生成事件组；其中，事件组包括声发射信号及压力信号；步骤4.根据事件组中接收的信号判断各声发射通道是否正常工作；若是，则进入步骤5；若否，则对声发射组件进行检修并返回步骤2；步骤5.判断压力信号的值是否超过标准压力值；若是，则进入步骤6；若否，则返回步骤2；步骤6.判断声发射信号第一撞击与第二撞击时间差是否超过标准时间差；若是，则进入步骤7；若否，则返回步骤2；步骤7.判断各声发射通道的声发射信号能量平均值是否超过标准能量平均值；若是，则进行顶压机顶锤开裂报警；若否，则返回步骤2。其中，标准压力值的设置范围为0-200MPa；标准时间差的设置范围为1-9999μs；标准能量平均值的设置范围为1-99999mV·ms。如图2所示，步骤3包括：3-1.数据采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于顶压机顶锤的在线故障监测方法，所述监测方法通过声发射组件实现，所述声发射组件包括依次连接的传感器、前置放大器、数据采集卡及计算机；其特征在于，所述方法用于监测两面顶压机的顶锤或六面顶压机的顶锤的施工安全；所述方法包括如下步骤：步骤1.将各个所述声发射组件中的所述传感器分别安装在所述顶压机的每个所述顶锤的外壁上；且每个所述传感器分别与其依次连接的前置放大器、数据采集卡及计算机组成一个声发射通道；步骤2.所述声发射组件实时监测所述顶锤是否产生判断信号；若否，则继续监测；若是，则进入步骤3；步骤3.同步采集所述判断信号并生成事件组；其中，所述事件组包括声发射信号及压力信号；步骤4.根据所述事件组中接收的信号判断各声发射通道是否正常工作；若是，则进入步骤5；若否，则对所述声发射组件进行检修并返回步骤2；步骤5.判断所述压力信号的值是否超过标准压力值；若是，则进入步骤6；若否，则返回步骤2；步骤6.判断声发射信号第一撞击与第二撞击时间差是否超过标准时间差；若是，则进入步骤7；若否，则返回步骤2；步骤7.判断各所述声发射通道的声发射信号能量平均值是否超过标准能量平均值；若是，则进行所述顶压机顶锤开裂报警；若否，则返回步骤2。...

【技术特征摘要】
2015.11.27 CN 20151089440591.一种用于顶压机顶锤的在线故障监测方法，所述监测方法通过声发射组件实现，所述声发射组件包括依次连接的传感器、前置放大器、数据采集卡及计算机；其特征在于，所述方法用于监测两面顶压机的顶锤或六面顶压机的顶锤的施工安全；所述方法包括如下步骤：步骤1.将各个所述声发射组件中的所述传感器分别安装在所述顶压机的每个所述顶锤的外壁上；且每个所述传感器分别与其依次连接的前置放大器、数据采集卡及计算机组成一个声发射通道；步骤2.所述声发射组件实时监测所述顶锤是否产生判断信号；若否，则继续监测；若是，则进入步骤3；步骤3.同步采集所述判断信号并生成事件组；其中，所述事件组包括声发射信号及压力信号；步骤4.根据所述事件组中接收的信号判断各声发射通道是否正常工作；若是，则进入步骤5；若否，则对所述声发射组件进行检修并返回步骤2；步骤5.判断所述压力信号的值是否超过标准压力值；若是，则进入步骤6；若否，则返回步骤2；步骤6.判断声发射信号第一撞击与第二撞击时间差是否超过标准时间差；若是，则进入步骤7；若否，则返回步骤2；步骤7.判断各所述声发射通道的声发射信号能量平均值是...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘时风，董屹彪，
申请(专利权)人：北京声华兴业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11