一种振动和温度数据采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种振动和温度数据采集装置，包括：振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计、电源、通信接口；其中，振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器依次连接；数字温度计与处理器连接；处理器与通信接口连接；电源与振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计分别连接。本发明专利技术具有如下优点：可以实现机械设备中分布较广的旋转零件的振动信号检测的高度覆盖，同时还可以监测各个振动与温度数据采集装置节点的实时工作环境温度信息；具有多种类型的通信接口以供选择，可以根据实际的工作环境与技术要求选择合适类型的通信接口。

A vibration and temperature data acquisition device

The invention discloses a vibration and temperature data acquisition device, which comprises a vibration sensor, a filter circuit, an amplifier circuit, an A/D conversion circuit, a processor, a digital thermometer, a power supply and a communication interface, wherein the vibration sensor, a filter circuit, an amplifier circuit, an A/D conversion circuit and a processor are connected in turn; The power supply is connected with vibration sensor, filter circuit, amplifier circuit, A / D conversion circuit, processor and digital thermometer respectively. The invention has the following advantages: it can realize the high coverage of the vibration signal detection of the widely distributed rotating parts in the mechanical equipment, and can also monitor the real-time working environment temperature information of the nodes of each vibration and temperature data acquisition device; it has a variety of communication interfaces for selection, and can be based on the actual work. Choose suitable type of communication interface for environment and technical requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种振动和温度数据采集装置
本专利技术涉及面向大型车间、机械或船舶中旋转机械设备的健康状况检测与监测
，具体涉及一种振动和温度数据采集装置。
技术介绍
在现代科学技术高速发展的今天，机械设备正朝着大型化、高速化、连续化、集中化和自动化方向发展，设备的组成和结构越来越复杂。各个子系统之间的联系也越来越紧密。一旦在运行过程中某个部分发生了故障，就会造成严重的损失，尤其是在航空航天、军事机械设备和建筑生产等领域，甚至会带来灾难性的后果。机械零部件、机械系统的健康状态监测和故障诊断就是为了适应科学技术高速发展的需要而形成和发展起来的。为了防患于未然，将设备可能产生的故障和可能造成的严重后果消灭于萌芽阶段。大型机械设备内部拥有着数量众多的旋转机械部件，且分布在整个设备的各个位置。其中某些重要旋转零件发生故障将会立即导致整个机械设备无法正常运行，甚至会导致惨重的事故、造成严重经济损失。而有些小型或次要的旋转零部件在出现故障，无法正常工作时，可能不会立即影响到整个设备的正常运行，操作人员也不会发现设备的异常。如果未能及时发现故障零件并进行更换，会成为机械系统大面积故障，甚至全系统崩溃的隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种振动和温度数据采集装置，用于对航空航天、军事机械设备和建筑生产等领域的大中型旋转机械设备进行健康监测，尤其是振动与温度信号监测。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为一种振动和温度数据采集装置，其特征在于，包括：振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计、电源、通信接口；其中，振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器依次连接；数字温度计与处理器连接；处理器与通信接口连接；电源与振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计分别连接。在一种可能的实现方式中，所述通信接口包括以下任一种或多种：不可见光通信接口、可见光通信接口、光纤接口、RS-485接口；其中，所述不可见光通信接口包括紫外光通信接口和/或红外通信接口。在一种可能的实现方式中，所述通信接口包括无线连接通信接口和/或网络接口。在一种可能的实现方式中，所述无线连接通信接口为2.4GHz及以下频率的无线频段的通信接口。在一种可能的实现方式中，所述装置还包括稳压电路；电源通过稳压电路与振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计分别连接。在一种可能的实现方式中，电源为电池。在一种可能的实现方式中，处理器为微处理器或单片机MCU。本专利技术具有如下优点：可以实现机械设备中分布较广的旋转零件的振动信号检测的高度覆盖，同时还可以监测各个振动与温度数据采集装置节点的实时工作环境温度信息；具有多种类型的通信接口以供选择，可以根据实际的工作环境与技术要求选择合适类型的通信接口，这使振动和温度数据采集传感器具有了更好的兼容性与可操作性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的振动与温度数据采集装置的结构示意图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。若想有效地进行旋转机械设备的健康状态监测及故障诊断，就要对机械设备中的每一个旋转零件的振动及温度信号进行实时检测，将采集到的数据上传到服务器进行数据处理与分析。采集和传输是两个必不可少的环节，因此一种振动和温度数据采集装置在此条件下将会展现其特有的优势。接下来，结合图1对本专利技术实施例提供的振动和温度数据采集装置进行具体介绍。如图1所示，本专利技术实施例提供的振动和温度数据采集装置包括：振动传感器1、滤波电路2、放大电路3、A/D转换电路4、处理器5、数字温度计6、内部电源7、通信接口。振动传感器1、滤波电路2、放大电路3、A/D转换电路4、处理器5依次连接；数字温度计6与处理器5连接；处理器5与通信接口连接；内部电源7与振动传感器1、滤波电路2、放大电路3、A/D转换电路4、处理器5、数字温度计6分别连接。通信接口具体可以为不可见光通信接口，也可以为可见光通信接口11，也可以为光纤接口12，也可以为RS-485接口13，也可以为无线连接通信接口14，也可以为网络接口15。不可见光通信接口可以为紫外光通信接口9和/或红外通信接口10。无线连接通信接口14为2.4GHz及以下频率的无线频段的通信接口。振动和温度数据采集装置也可以同时具备上述接口或者同时具备上述接口中的几种。网络接口15可以有两对差分信号线，分别为发送通道TX(TX+、TX-)和接收通道RX(RX+、RX-)。网络接口15可以用于10Mbps/100Mbps兼容网络的通信。在一个示例中，本专利技术实施例提供的振动和温度数据采集装置还包括稳压电路8；内部电源7通过稳压电路8与振动传感器1、滤波电路2、放大电路3、A/D转换电路4、处理器5、数字温度计6分别连接。内部电源7可以为电池，例如可以为锂电池、蓄电池等。处理器5可以为微处理器，也可以为单片机MCU。稳压电路8还可以连接外接电源16，由外接电源16为振动和温度数据采集装置供电。振动与温度数据采集装置用来采集旋转机械设备的振动与温度信号。振动传感器1、滤波电路2、放大电路3、A/D转换电路4和处理器5依次链接，实现振动信号的实时采集与存储功能。其中滤波电路2可以在强噪声环境下将有用的微弱振动信号提取出来，再经过放大电路3将信号的幅值放大到合适值后供A/D转换电路4进行信号采样读取。数字温度计6则直接与处理器5链接，进行温度信号采集与存储；所述振动和温度数据采集传感器可以有内部电源7供电，内部电源7和稳压电路8相连接。内部电源7具体可以为电池。振动和温度数据采集传感器可以连接外部电源16供电，外部电源16和稳压电路8相连。稳压电路8可以将内部电源7或外部电源16的输出电压值转换成传感器内部各器件稳定工作所需的安全电压值。多种类型的通信接口可以包括可见光通信接口11、光纤接口12、无线连接通信接口14、RS-485接口13、网络接口15、不可见光通信接口中的一种或多种；其中不可见光通信接口包括包含紫外光通信接口9和/或红外通信接口10。通信接口直接与处理器5相连接，MCU可以通过通信接口将采集到的振动与温度数据上传到制定接收控制端。无线连接通信接口14为2.4GHz及以下频率的无线频段的通信接口。本专利技术实施例提供的振动和温度数据采集装置可以应用于分布式网络化振动和温度数据采集系统。本专利技术实施例提供的分布式网络化振动和温度数据采集系统包括数据服务器、多个网络交换机、多个传感器供电及数据转发基站组、多个振动与温度数据采集装置组。每个传感器供电及数据转发基站组包括多个传感器供电及数据转发基站。每个振动与温度数据采集装置组包括振动与温度数据采集装置。数据服务器与网络交换机网络连接。每个网络交换机与一个传感器供电及数据转发基站组中的传感器供电及数据转发基站网络连接。每个传感器供电及数据转发基站与一个振动与温度数据采集装置组中的振动与温度数据采集装置连接。传感器供电及数据转发基站包括网络接口、第二网络变压器、第二PHY接口、第二处理器、FPGA系统、至少一个第二供电及网络通信接口。第二供电及网络通信接口包括第三PHY接口、第三网络变压器。第二处理器具体可以为微处理器或单片机MCU。振动和温度数据采集装置的通信接口和第二供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种振动和温度数据采集装置，其特征在于，包括：振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计、电源、通信接口；其中，振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器依次连接；数字温度计与处理器连接；处理器与通信接口连接；电源与振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计分别连接。

【技术特征摘要】
1.一种振动和温度数据采集装置，其特征在于，包括：振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计、电源、通信接口；其中，振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器依次连接；数字温度计与处理器连接；处理器与通信接口连接；电源与振动传感器、滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器、数字温度计分别连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信接口包括以下任一种或多种：不可见光通信接口、可见光通信接口、光纤接口、RS-485接口；其中，所述不可见光通信接口包括紫外光通信接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：温江涛，张鹏程，张光宇，
申请(专利权)人：北京裕成泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11