手持式智能测振表制造技术

手持式智能测振表由装在外壳内的保护滤波模块、积分器、模数转换器、单片机系统、显示模块和电源等组成。它是以单片机系统为核心，结合先进的信号处理技术和动态显示技术而构成的新型电子仪器，是一个带有频谱和波形分析功能的微型振动测量和分析仪表，可用于各种旋转机械的振动检测，能为现场的振动分析工程师提供丰富的振动动态信息，使用户在很短的时间里检测和诊断出旋转机械的许多常见故障。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种便携式的振动测量仪表，特别是一种手持式测振表。旋转机械的一些机械故障经常伴随着特定的异常振动，这个振动信号中往往含有多种不同的频率成分。为了诊断故障原因，除了需要准确地测量出振动的幅值大小外，还必须知道它的频率成分。现有的技术产品，有的做为转子的现场动平衡和振动谱分析仪器，它们成本高，体积大，还需要外接电源，因此在现场的流动性检测极不方便；有的虽然克服了需要外接电源的限制，但是只能单一地显示振动的幅值大小，不能做振动谱分析；也有的在做振动频率测量时需手动调节进行选频，难以保证测量精度。另外，当振动信号中含有显著的低频成分时往往存在较大的测量误差，不利于振动专业人员迅速准确地判明故障原因。本技术的目的是专利技术一种体积小巧，操作方便的手持式智能测振表，它是一个既能对振动的工频成分进行正常测量、又能对振动的低频成分进行补偿测量，既能测量振动幅值、又能测量振动频率的测振表。本技术是这样实现的，测振表由装在外壳内的保护滤波模块、积分器、模数转换器、单片机系统、显示模块及电源等依次连接组成。它以单片机系统为核心，实现了信号处理和显示的智能化。保护滤波模块的输入端通过外壳上的传感器插孔，接收传感器的振动信号，通过保护电路对其进行限幅处理和阻抗变换，并且通过滤波电路滤除无效信号，其输出端接积分器。积分器的输入端与保护滤波模块相连，输出端接模数转换器，在积分电路中把保护滤波模块送来的速度型信号转换为位移型信号。模数转换器的输入端接收积分器输出的位移型信号，由模数转换电路对其进行数字化处理，它的输出端接单片机系统的数据总线，它的启动端接单片机系统的读信号端和地址线。显示模块的读写端分别接至单片机系统的读写端，数据线接单片机系统的数据总线，复位端接单片机系统的复位端。显示模块通过它的显示窗口显示数字和图形测试结果。单片机系统是本技术的核心，它包括中央处理器CPU，存贮器RAM和ROM，单片机系统通过其数据总线、地址总线和控制总线与模数转换器及显示模块相连接，完成数据的采集、存贮、分析和显示等工作。手持式智能测振表不但能为用户提供旋转机械的振动幅值情况，而且能将振动的波形和频率等信息实时地呈现在用户面前，为现场的振动分析工程师提供丰富的振动动态信息，使用户在很短的时间里检测和诊断出旋转机械的许多常见故障。它是一种适用于电力、冶金、机械、石油、化工等行业的转动机械振动故障检测的高科技产品。附图一是该技术的硬件结构框图，其中(1)传感器 (2)保护滤波模块 (3)积分器(4)缓冲模块(5)模数转换器 (6)显示窗口 (7)ROM (8)CPU(9)RAM (10)电源附图二是该技术的软件流程图，其中(1)开始 (2)初始化各模块(3)提示引导屏(4)初始化采样显示屏 (5)采样(6)波形分析(7)全幅值显示及波形图显示(8)延时(9)是否到十次(10)频率分析及补偿计算 (11)主频值显示及频谱图显示以下结合附图对本技术做进一步说明。振动传感器(1)将振动信号转换为相应的电信号，送入本技术。保护滤波模块(2)的输入端通过外壳上的传感器插孔，接收传感器(1)的振动信号，对其进行限幅处理，阻抗变换并滤除无效信号，该模块的输出端接积分器。积分器(3)的输入端与保护滤波模块相连，输出端接缓冲模块，在积分电路中把保护滤波模块送来的速度型信号转换为位移型信号。缓冲模块(4)紧跟在积分器之后，其输出端接入模数转换器的模拟信号输入端，该模块对积分后的信号做幅度和阻抗调整，缓冲模拟信号与模数转换器之间的相互影响。以上模块的有源器件选用高精度、低功耗的LF442集成运算放大器。模数转换器(5)有较高的转换速度，本技术选用高速A/D转换器，以完成工频波形的动态采样，它的输入端接收前级输出的位移型信号，输出端接单片机系统的数据总线，启动端接单片机系统的读信号端和地址线。模数转换器对动态的振动信号进行快速的数字化处理。显示模块(6)的读写端分别接至单片机系统的读写端，数据线接单片机系统的数据总线，复位端经一反向门接单片机系统的复位端。显示模块通过它的显示窗口显示数字和图形测试结果。单片机系统是本技术的核心，它包括80C31CPU(8)，程序存贮器ROM(7)和数据存贮器RAM(9)，单片机系统通过数据总线、地址总线和控制总线与模数转换器(5)及显示模块(6)相连接，完成数据的采集、存贮、分析和显示等工作。其中，ROM(7)中存放着本技术的软件系统，CPU(8)依据ROM(7)中的指令定时地启动模数转换器(5)进行A/D转换，将采样数据送入RAM(9)，并在RAM(9)中做波形和频谱分析，最后将分析结果定时地在显示窗口(6)上显示出来。软件系统的工作过程如图二所示首先初始化各部件的工作状态，提示一个引导屏，表明系统工作正常，然后进入正常的采样显示状态。采样过程中每隔两秒刷新一次振动幅值和波形的显示。每显示十个波形做一次快速富立叶分析，然后将频谱分析的结果显示在液晶显示窗口上。如此循环往复，可以基本实时地将被测点的振幅、波形、主频成分等信息提供给使用者，为现场判明振动故障源提供有力的依据。显示窗口中的内容共有四个部分左上部分显示振动的波形图，右上部分以微米为单位显示振动的峰峰值，左下部分显示振动的频谱图，右下部分以赫兹为单位显示振动的主频率值。随着测量的进行，上半屏的内容每两秒钟刷新一次，当波形每刷新十次后对下半屏的频率内容进行一次刷新。权利要求1.一种手持式智能测振表，其特征是它由装在外壳内的保护滤波模块、积分器、模数转换器、单片机系统、显示模块和电源等组成，其中保护滤波模块的输入端接外壳上的信号端子，输出端接积分器的输入引脚，积分器的输出端接模数转换器的输入引脚，单片机系统的数据总线、控制总线和地址总线分别接到模数转换器和显示模块的相应引脚，并由电源提供以上各部分的工作电压。2.按权利要求1.所述的手持式智能测振表，其特征是所述的保护滤波模块由保护电路后连接滤波电路组成，其入口端与表壳上的传感器插口相接，输出端接积分器。3.按权利要求2.所述的手持式智能测振表，其特征是所述的积分器输入端与保护滤波模块相接，由积分电路对信号进行处理，输出端与模数转换器相连。4.按权利要求3.所述的手持式智能测振表，其特征是所述的模数转换器，其输入端与积分器相连，输出端接单片机系统的数据总线，它的启动端按单片机系统的读信号端和地址线。5.按权利要求4.所述的手持式智能测振表，其特征是所述显示模块的读写端分别接单片机系统的读信号端和写信号端，数据线接单片机系统的数据总线，复位端经一个反向门接到单片机系统的RST端，片选端和指令/数据选择端则由单片机系统的地址总线经译码得到。6.按权利要求5.所述的手持式智能测振表，其特征是单片机系统包括CPU＋ROM＋RAM，它通过其数据总线、地址总线和控制总线与模数转换器及显示模块相连接。专利摘要手持式智能测振表由装在外壳内的保护滤波模块、积分器、模数转换器、单片机系统、显示模块和电源等组成。它是以单片机系统为核心，结合先进的信号处理技术和动态显示技术而构成的新型电子仪器，是一个带有频谱和波形分析功能的微型振动测量和分析仪表，可用于各种旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手持式智能测振表，其特征是：它由装在外壳内的保护滤波模块、积分器、模数转换器、单片机系统、显示模块和电源等组成，其中保护滤波模块的输入端接外壳上的信号端子，输出端接积分器的输入引脚，积分器的输出端接模数转换器的输入引脚，单片机系统的数据总线、控制总线和地址总线分别接到模数转换器和显示模块的相应引脚，并由电源提供以上各部分的工作电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董侃，于文虎，
申请(专利权)人：山东省电力试验研究所，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]