一种机械故障检测系统及其检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种机械故障检测系统及其检测方法，系统包括三个与被测机械相连接的振动传感器，与各路传感器对应的滤波器和程控开关，以及进行监测信号后续处理的信号加法器、滤波放大电路、模数转换器、故障检测处理器，检测时，首先控制程控开关全部打开，此时监测系统监测的是X、Y、Z三路振动信号的累加，故障检测处理器将累加值与故障阈值进行比较，判断是否发生故障；检测到故障后，通过程控开关分别选通，进行单路的重点监测，把故障定位到某个方向上。本发明专利技术设置程控开关，可以把三个信号叠加到一起监测，也可以分时重点监测某一路信号，提高了处理电路的复用性和一致性，降低了系统虚警率。

A mechanical fault detection system and its detection method

The invention discloses a mechanical fault detection system and its detection method. The system includes three vibration sensors connected with the tested machinery, filters and program-controlled switches corresponding to each sensor, and signal adders, filter amplification circuits, analog-to-digital converters and fault detection processors for subsequent processing of monitoring signals. When detecting, first control all the program-controlled switches When it is turned on, the monitoring system monitors the accumulation of X, y and Z vibration signals, and the fault detection processor compares the accumulated value with the fault threshold value to determine whether there is a fault; after the fault is detected, the program-controlled switches are respectively selected to carry out single channel key monitoring and locate the fault in a certain direction. The program-controlled switch is set in the invention, which can monitor three signals together or focus on a certain signal in time-sharing, improve the reusability and consistency of the processing circuit, and reduce the false alarm rate of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种机械故障检测系统及其检测方法
本专利技术涉及机械故障检测技术，具体涉及一种机械故障检测系统及其检测方法。
技术介绍
安装于机械表面的振动传感器，会随着被监测部件的振动或转动而振动，得到与被监测部件频率一致，幅值与振动加速度值正相关的电信号，因此，通过监测振动传感器的电信号可以检测机械故障。由于机械振动信号在空间三维上都存在分布，而传统的加速度传感器是具有方向性的，所以为了全方位监控故障信号，往往需要在XYZ三维方向上都布置振动传感器。这样每路传感器需要一个调理电路和模数转换，后端电路系统庞大且参数设置复杂，导致监测系统自身的故障率和虚警率较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机械故障检测系统及其检测方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种机械故障检测系统，包括三个与被测机械相连接的振动传感器，与各路传感器对应的滤波器和程控开关，以及进行监测信号后续处理的信号加法器、滤波放大电路、模数转换器、故障检测处理器，其中：所述振动传感器用于将机械在X、Y、Z方向的振动信号转换为电信号；所述滤波器与振动传感器相连，用于隔离振动传感器检测信号的直流部分；所述程控开关与滤波器相连，用于选通传输到下一电路部分的信号；所述信号加法器与程控开关相连，用于对选通信号进行等比例叠加；所述滤波放大电路与信号加法器相连，用于对叠加的信号进行滤波和放大；所述模数转换器与滤波放大电路相连，用于将滤波放大后的模拟信号转换为数字信号；所述故障检测处理器与模数转换器相连，用于读取数字信号，完成故障判断和程控开关控制。一种机械故障检测方法，首先控制程控开关全部打开，此时监测系统监测的是X、Y、Z三路振动信号的累加，故障检测处理器将累加值与故障阈值进行比较，判断是否发生故障；检测到故障后，通过程控开关分别选通，进行单路的重点监测，把故障定位到某个方向上。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：本专利技术设置程控开关，可以把三个信号叠加到一起监测，也可以分时重点监测某一路信号，提高了处理电路的复用性和一致性，降低了系统虚警率。附图说明图1是本专利技术机械故障检测系统的示意图。图2是加法器的示意图。图3是机械故障检测方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步说明本专利技术方案。如图1所示，机械故障检测系统包括三个与被测机械相连接的振动传感器，与各路传感器对应的滤波器和程控开关，以及进行监测信号后续处理的信号加法器、滤波放大电路、模数转换器、故障检测处理器，其中：所述振动传感器用于将机械在X、Y、Z方向的振动信号转换为电信号；所述滤波器与振动传感器相连，用于隔离振动传感器检测信号的直流部分；所述程控开关与滤波器相连，用于选通传输到下一电路部分的信号；所述信号加法器与程控开关相连，用于对选通信号进行等比例叠加；所述滤波放大电路与信号加法器相连，用于对叠加的信号进行滤波和放大；所述模数转换器与滤波放大电路相连，用于将滤波放大后的模拟信号转换为数字信号；所述故障检测处理器与模数转换器相连，用于读取数字信号，完成故障判断和程控开关控制。作为一种具体实现，所述滤波器可以采用隔直电容。所述程控开关可以是三个单独的程控开关，也可以是一个每路可单独控制的集成程控开关。所述加法器可以由一个放大器搭建，如图2所示。所述滤波放大电路由滤波电路和放大芯片构成。所述模数转换器是一个满足精度的单路模数转换器。所述故障检测处理器可以是单片机、DSP、FPGA、ARM等。基于上述机械故障检测系统的机械故障检测方法，首先控制程控开关全部打开，此时监测系统监测的是X、Y、Z三路振动信号的累加，故障检测处理器将累加值与故障阈值，即累计故障的阈值或突变故障的阈值进行比较，判断是否发生故障；当某一个方向的故障突然发生时，检测到的信号叠加值也会突变，当突变量超过突变故障阈值时，对三路分别选通，进行单路的重点监测，把故障定位到某个方向上；当三路信号叠加值的累积误差超过累计故障阈值时，可以对三路分别选通，把故障定位到某个方向上。软件实现方法如图3所示。本专利技术给出了在XYZ三个方向进行监测的情况，实际应用中，也可以根据应用要求配置多于三个方向的监测装置，监测原理同上文所述。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械故障检测系统，其特征在于，包括三个与被测机械相连接的振动传感器，与各路传感器对应的滤波器和程控开关，以及进行监测信号后续处理的信号加法器、滤波放大电路、模数转换器、故障检测处理器，其中：所述振动传感器用于将机械在X、Y、Z方向的振动信号转换为电信号；所述滤波器与振动传感器相连，用于隔离振动传感器检测信号的直流部分；所述程控开关与滤波器相连，用于选通传输到下一电路部分的信号；所述信号加法器与程控开关相连，用于对选通信号进行等比例叠加；所述滤波放大电路与信号加法器相连，用于对叠加的信号进行滤波和放大；所述模数转换器与滤波放大电路相连，用于将滤波放大后的模拟信号转换为数字信号；所述故障检测处理器与模数转换器相连，用于读取数字信号，完成故障判断和程控开关控制。

【技术特征摘要】
1.一种机械故障检测系统，其特征在于，包括三个与被测机械相连接的振动传感器，与各路传感器对应的滤波器和程控开关，以及进行监测信号后续处理的信号加法器、滤波放大电路、模数转换器、故障检测处理器，其中：所述振动传感器用于将机械在X、Y、Z方向的振动信号转换为电信号；所述滤波器与振动传感器相连，用于隔离振动传感器检测信号的直流部分；所述程控开关与滤波器相连，用于选通传输到下一电路部分的信号；所述信号加法器与程控开关相连，用于对选通信号进行等比例叠加；所述滤波放大电路与信号加法器相连，用于对叠加的信号进行滤波和放大；所述模数转换器与滤波放大电路相连，用于将滤波放大后的模拟信号转换为数字信号；所述故障检测处理器与模数转换器相连，用于读取数字信号，完成故障判断和程控开关控制。2.根据权利要求1所述的机械故障检测系统，其特征在于，所述滤波器采用隔直电容。3.根据权利要求1所述的机械故障检测系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩玉楠，徐丽清，汪慧云，李兴旺，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司上海航空测控技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31