电源信号分离器、声发射信号采集分离系统及方法技术方案

电源信号分离器、声发射信号采集分离系统及方法，电源信号分离器包括电绝缘壳体，稳压模块，电池模块和多通道信号分离芯片板，壳体上设有多对前放电源端口和信号输出端口，以及充/供电接口及开关；充/供电接口、电池模块通过同一供电线路电连接多通道信号分离芯片板上的电源接入点，所述供电线路中设有控制电路启闭的开关及将多通道信号分离芯片板输入电压稳定在设定范围内的稳压模块；多通道信号分离芯片板上并列设置多组相互独立的电源信号分离电路，电源信号分离电路之间电隔离。本发明专利技术能够在一个电源信号分离器同时实现多路电源信号的分离，便于携带，占用空间小；使用时不受使用区域范围限制；制作工艺简单，接线方便，功能多样。

【技术实现步骤摘要】
电源信号分离器、声发射信号采集分离系统及方法
本专利技术涉及声发射信号采集分离领域，尤其涉及电源信号分离器、声发射信号采集分离系统及方法。
技术介绍
在高度发展的现代工业中，现代测试技术向数字化、信息化方向发展已成必然发展趋势，传感器作为测试系统的最前端设备，在整个测试系统中发挥着重要作用。电气设备作为电力系统中的枢纽，其运行的可靠性直接关系到电力系统的安全与稳定。在对电气设备检测的过程中，不光需要对电信号测量，同样要求对如变压器这样主要电气设备的振动信号和声信号进行测量，因此要求通过对部分拥有新技术的传感器的使用，来实现对此类信号的测试要求。随着声发射领域的不断成熟，声发射技术在传感器上也逐渐得到了利用与体现。常见的声发射传感器，如SRI40一体化声发射传感器，工作的频率范围为15KHz到70KHz，其传感器接触面采用陶瓷材料使外壳与被测物电磁隔离，属于压电陶瓷传感器中的一种，该传感器的连线简单，携带方便，且广泛应用在工程检测、系统集成等领域。一般的采用陶瓷材料的压电传感器即具备测量设备振动信号的功能，且一般只有两根外接线，即是正负电源供电线，正极供电线兼具有输出信号的功能。它本身具有体积小、结构简单、重量轻、使用寿命长等优点，在振动和冲击测量中普遍使用。压电陶瓷传感器的主要工作原理是正压电效应，当压电传感器中的压电陶瓷承受被测机械应力的作用时，在它的两个极面上出现极性相反但电量相等的电荷，测试系统对这一电荷进行放大，然后转换成振动物理量。由于压电陶瓷传感器的信号输出与正极供电线是同一根传输线，因此对于此类传感器一般需要通过电源信号分离器实现供电与信号的分离，配合电源信号分离器一同使用。目前市场上常见的电源信号分离器只能实现一个信号的分离与输出，多个振动信号的同时输出需要接入多个电源信号分离器。并且，目前的电源信号分离器都需要外接额外的电源适配器的情况下才能够供电，即电源信号分离器的使用存在一定区域范围要求，超过该电源供电区域，信号分离器无法工作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种电源信号分离器、声发射信号采集分离系统及方法，能够较好的克服现有技术的不足，可通过一个电源信号分离器实现多路信号电源的分离，并且在条件受限时无需外接电源工作。本专利技术是通过以下技术方案实现的：电源信号分离器，其特征在于：包括电绝缘壳体，稳压模块，电池模块和多通道信号分离芯片板，其中：壳体上设有多对前放电源端口和信号输出端口，以及充/供电接口及开关；充/供电接口、电池模块通过同一供电线路电连接多通道信号分离芯片板上的电源接入点，所述供电线路中设有控制电路启闭的开关及将多通道信号分离芯片板输入电压稳定在设定范围内的稳压模块；多通道信号分离芯片板上并列设置多组相互独立的电源信号分离电路，电源信号分离电路之间电隔离；每组电源信号分离电路中分别包括一对低通滤波器和高通滤波器，低通滤波器输入端分别与电源接入点电连接，低通滤波器输出端分别与前放电源端口和高通滤波器输入端电连接，高通滤波器输出端与信号输出端口电连接。电源信号分离器配合声发射传感器、声发射前置放大器一同使用，由于声发射传感器仅有两根外接线，即为正负两极的供电线路，其中正极的供电线路兼具有输出信号的功能，因此导致声发射传感器输出的信号中包含有24V的偏置电压，通过此电源信号分离器可将每个输入信号中的24V偏置电压去掉，只留下信号再输入到后续的信号采集装置中，将信号储存或分析。改进后的电源信号分离器中兼具多对前放电源端口和信号输出端口，以及多个电源信号分离电路构成的多通道信号分离芯片板，可以实现多个信号的同时输入，依次满足分离信号功能，并消除偏置电压后再将分离后的信号同时输出。由于多通道信号分离芯片板上的电源信号分离电路并不彼此相连，而是出于分离的状态，因此多个信号输入之间并不会相互干涉或受到影响，且多个电源信号分离电路能同时运行，因此改进后的电源信号分离电路可实现多个信号分离的工作。由于改进后的电源信号分离器内设有电池模块，因此其本身即可实现对自身装置的供电，不必完全依赖外部供电对声发射传感器、声发射前置放大器供电，不再受供电范围的限制，更加便捷、实用。同时，该装置也包含有可进行外部充电的充/供电接口，可在外部通电或内部供电两种供电模式之间灵活切换，提高了装置运行的灵活性。进一步的，所述前放电源端口和信号输出端口，分两排分别并列布置在壳体两侧，每排前放电源端口和信号输出端口之间分别对应设有一块多通道信号分离芯片板，电池模块设于两块多通道信号分离芯片板之间。该布置结构不仅能够提供尽可能多的电源信号分离通道，而且布局紧凑，充分利用了壳体内部空间，同时兼顾了电池模块散热。进一步的，所述壳体上还设有用于显示电池模块剩余电量的电量指示器，电量指示器与电池模块电连接。便于随时掌握电池模块的剩余电量，在电量不足时及时充电。进一步的，所述低通滤波器为低通截止频率28.4Hz的RC滤波器。有效阻止从电源输入的高频噪声信号进入前放电源端口，将前放电源端口输出的电压稳定在24V，适配目前大多数的声发射传感器、声发射前置放大器。进一步的，所述高通滤波器为高通截止频率10.6Hz的RC滤波器，有效阻断低频以及直流信号进入信号输出端口，适配后端的多通道同步信号采集器进一步的，所述电池模块为24V锂电池，同样与目前市场上的主流声发射信号采集分离装置相匹配。进一步的，所述前放电源端口和信号输出端口均为BNC接口，充/供电接口为DC接口，与目前目前市场上的主流声发射信号采集分离装置相匹配。一种声发射信号采集分离系统，其特征在于：包括如上任一电源信号分离器，还包括若干个集成了声发射前置放大器的声发射传感器和/或若干组声发射前置放大器和声发射传感器，以及多通道同步信号采集器和显示终端；电源信号分离器的每个前放电源端口上分别连接一个集成了声发射前置放大器的声发射传感器或一组声发射前置放大器和声发射传感器；电源信号分离器的每个信号输出端口分别连接多通道同步信号采集器的多个信号输入端，信号采集器的信号输出端连接显示终端。一种使用上述电源信号分离器的方法，包括：作为电源信号分离器使用时：第一步，将电源信号分离器的多个前放电源端口作为信号输入端，分成连接集成了声发射前置放大器的多个声发射传感器的供电端，或者，顺次连接前放电源端口、声发射前置放大器和声发射传感器，保证每个声发射传感器正极输出的信号独立输入到电源信号分离器中，同时为声发射前置放大器正常供电；第二步，将电源信号分离器的多个信号输出端口分别连接多通道同步信号采集器的多个信号输入端，再将信号采集器的信号输出端连接显示终端；第三步，打开电源信号分离器的开关，无外部电源时，直接由电源信号分离器的电池模块向声发射前置放大器、声发射传感器供电，有外部电源时，将外部电源连接电源信号分离器的充/供电接口，由外部电源向声发射前置放大器、声发射传感器供电，并在必要时，由外部电源向电池模块充电；第四步，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电源信号分离器，其特征在于：包括电绝缘壳体(1)，稳压模块(2)，电池模块(3)和多通道信号分离芯片板(4)，其中：/n壳体(1)上设有多对前放电源端口(5)和信号输出端口(6)，以及充/供电接口(7)及开关(8)；/n充/供电接口(7)、电池模块(3)通过同一供电线路电连接多通道信号分离芯片板(4)上的电源接入点，所述供电线路中设有控制电路启闭的开关(8)及将多通道信号分离芯片板(4)输入电压稳定在设定范围内的稳压模块(2)；/n多通道信号分离芯片板(4)上并列设置多组相互独立的电源信号分离电路，电源信号分离电路之间电隔离；每组电源信号分离电路中分别包括一对低通滤波器和高通滤波器，低通滤波器输入端分别与电源接入点电连接，低通滤波器输出端分别与前放电源端口(5)和高通滤波器输入端电连接，高通滤波器输出端与信号输出端口(6)电连接。/n

【技术特征摘要】
1.电源信号分离器，其特征在于：包括电绝缘壳体(1)，稳压模块(2)，电池模块(3)和多通道信号分离芯片板(4)，其中：
壳体(1)上设有多对前放电源端口(5)和信号输出端口(6)，以及充/供电接口(7)及开关(8)；
充/供电接口(7)、电池模块(3)通过同一供电线路电连接多通道信号分离芯片板(4)上的电源接入点，所述供电线路中设有控制电路启闭的开关(8)及将多通道信号分离芯片板(4)输入电压稳定在设定范围内的稳压模块(2)；
多通道信号分离芯片板(4)上并列设置多组相互独立的电源信号分离电路，电源信号分离电路之间电隔离；每组电源信号分离电路中分别包括一对低通滤波器和高通滤波器，低通滤波器输入端分别与电源接入点电连接，低通滤波器输出端分别与前放电源端口(5)和高通滤波器输入端电连接，高通滤波器输出端与信号输出端口(6)电连接。


2.根据权利要求1所述的电源信号分离器，其特征在于：所述前放电源端口(5)和信号输出端口(6)，分两排分别并列布置在壳体(1)两侧，每排前放电源端口(5)和信号输出端口(6)之间分别对应设有一块多通道信号分离芯片板(4)，电池模块(3)设于两块多通道信号分离芯片板(4)之间。


3.根据权利要求1所述的电源信号分离器，其特征在于：所述壳体(1)上还设有用于显示电池模块(3)剩余电量的电量指示器(9)，电量指示器(9)与电池模块(3)电连接。


4.根据权利要求1所述的电源信号分离器，其特征在于：所述低通滤波器为低通截止频率28.4Hz的RC滤波器。


5.根据权利要求1所述的电源信号分离器，其特征在于：所述高通滤波器为高通截止频率10.6Hz的RC滤波器。


6.根据权利要求1所述的电源信号分离器，其特征在于：所述电池模块(3)为24V锂电池。


7.根据权利要求1所述的电源信号分离器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾成龙，赵文彬，叶青，赵琪，
申请(专利权)人：上海西隆电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31