用于测量部件转速的指示参数的装置制造方法及图纸

一种用于测量部件转速的指示参数的装置(1)，其包括：

【技术实现步骤摘要】
用于测量部件转速的指示参数的装置


[0001]本专利技术涉及适用于从采集的信号中提取特定参数的信号处理方法和设备。
[0002]更特别地是，本专利技术涉及与旋转部件相关的振动信号的处理。

技术介绍

[0003]为了控制电机电源的开/关或者调节，例如，若转速超出预定值，则十分重要的是测量电机轴的所述转速的指示参数从而提供该信息给系统。
[0004]此外，由于所述参数值必须按照特殊标准或者建议每周验证，故用简单快速的方式获取参数是方便的，尤其是当需要检查大量的部件时。
[0005]这种验证应该在电机的制造过程中完成。例如，当制造一个电机时，根据所耗电流控制轴的转速。
[0006]该测试需要使用一个快速且精确的速度测试装置。
[0007]工业中有许多测量部件转速的方案，例如转速计。
[0008]更准确来说，转速计是一个测量移动物体速度的仪器。他可以是机械的，光学的或者涡流的。
[0009]例如，光学转速计是专门用于测量旋转物体的，其发射的光线在目标上反射并返回到设置有接收器的装置上。
[0010]因此，速度通过计算被反射光束的频率来测量。
[0011]然而，这种方式占据较大的空间并需要在部件上或者其内部进行复杂安装。
[0012]此外，当动力传动系统具有由变速箱连接的多个轴时，需要每个轴都安装转速计。
[0013]此外，其他方法仅仅是在整个数据采集期间，通过检查振动信号的频谱来估计平均转速。
[0014]但是，平均转速不能用来对部件进行良好诊断，特别是当转速有较大变化的情况下。

技术实现思路

[0015]因此，本专利技术旨在用简化且快速的方法去测量所述参数的精确值，同时部件中的专用空间量最小化。
[0016]为此，根据第一方面，本专利技术提供了一种测量部件转速的指示参数的测量方法，包括以下步骤：
[0017]‑
采集由安装在部件上的振动传感器获得的振动信号，其特征在于所述方法包括：
[0018]‑
基于预定频率范围，把所述振动信号滤波为正弦信号，并且，
[0019]‑
从正弦信号中生成脉冲波形信号从而读取参数值。
[0020]通过这种方法，所述参数来源于振动信号。
[0021]当这种方法应用于动力传动链时，会产生与变速箱中所有轴的参数相关的信号。
[0022]特别是，通过传感器传送的振动信号表示为时间函数。此表述用于跟踪部件在其
使用期间的振动行为。
[0023]然而，由于振动信号读取困难，因此优选地把其分解为由其幅值限定的正弦信号。
[0024]之后，所述正弦信号可以被表示为脉冲波信号的形式，称为占空比，其有助于读取所述参数值。
[0025]换言之，每个振动片段可以表示为垂直条，其中横坐标表示时间，纵坐标表示幅值。
[0026]因此，可以将其转换成转速，例如无速度传感器的情况下。换言之，为了获取所述参数而安装传感器变得无关紧要。
[0027]在一个实施例中，预定频率范围是所述参数的变化频率范围。
[0028]特别是，当所述参数在最佳条件下的值且其变化范围是已知的情况下，利用这些信息去选择带宽以实施所述滤波是有利的。
[0029]在一个实施例中，该部件是驱动轴。
[0030]在一个实施例中，所述参数是驱动轴的转动频率。
[0031]在一个替代实施例中，所述参数是驱动轴的速度。
[0032]作为一个变型，该部件是离心泵。
[0033]在一个实施例中，所述参数是所述离心泵的叶片通过频率(passage)。
[0034]根据另一方面，专利技术的进一步包括一个测量部件转速的指示参数的装置，包括:
[0035]‑
采集器，该采集器被配置成接收安装在部件上的振动传感器发送振动信号；
[0036]‑
升压滤波器，所述升压滤波器被配置成基于预定频率范围，将所述振动信号滤波处理为正弦信号，以及，
[0037]‑
比较器，所述比较器被配置成从正弦信号中生成脉冲波形信号，从而读取所述参数的值。
[0038]根据作为中心频率、带宽和增益的至少三滤波器个参数的设定，升压滤波器扩大或者截断中频段。
[0039]在一个实施例中，所述预定频率范围是所述参数的变化频率范围。
[0040]本专利技术进一步包括集成电路，该集成电路具有如上所述的用于测量部件转速的指示参数的装置。
附图说明
[0041]通过学习作为非限制性示例给出并由附图示出的具体实施例的详细说明将能更好地理解本专利技术及其优势，附图中：
[0042]图1示意性示出根据本专利技术的一个实施例的被配置成测量部件转速的指示参数的装置；
[0043]图2A示出了随时间变化的振幅的第一曲线G1；
[0044]图2B示出了呈正弦形式信号的幅值随时间变化函数的第二曲线G2；
[0045]图2C示出了表示脉冲波形信号的第三曲线G3。
具体实施方式
[0046]图1示了被配置成测量例如离心泵或驱动轴等部件的转速的指示参数的装置。
[0047]例如，当部件是离心泵时，所述参数是所述离心泵的叶片通过频率。
[0048]当部件是引擎的驱动轴时，所述参数此时为驱动轴的转动频率或者其速度。
[0049]该装置可嵌入集成电路中。
[0050]为了确定参数的值，装置1包括被配置成接收振动信号的采集器2，该振动信号由在装置外部并安装在部件上的振动传感器3发出。
[0051]如图2A所示，振动信号表示振幅(G)随时间(T)变化的函数。
[0052]当然，振动传感器3可以替换为其他能够追踪振动信号的装置。
[0053]振动传感器3可以被有线或者无线连接到所述采集器2。
[0054]然而，由于难以读取振动信号，装置1可以进一步包括与采集器2耦接并配置成接收振动信号作为输入的升压滤波器4.
[0055]升压滤波器4可以进一步配置成将振动信号转换为如图2B所示的由幅值(A)随时间(T)变化而定义的正弦信号。
[0056]为此，升压滤波器4根据作为中心频率、带宽和增益的至少三个滤波器参数来构建。
[0057]升压滤波器4基于所述参数的变换范围可进一步构建。因此，升压滤波器4被配置成提取包含所述参数的预定变化范围的预定频率范围。
[0058]例如，众所周知，在最佳情况下，当40km/h的速度时，一般齿轮啮合频率为775.21Hz。基于此信息，中心频率设置为775Hz，带宽设置为200HZ，以允许速度变化，并把增益设为100。
[0059]为了读取由升压滤波器4输出的正弦信号参数值，装置1也包括与升压滤波器4耦接的比较器5，该比较器配置成从正弦信号中生成脉冲波形信号作为输出。
[0060]特别是，如图2C所示，脉冲波形信号代表幅值(A)随时间(T)的变化过程。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量部件转速的指示参数的方法，其包括以下几个步骤：
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采集由安装在部件上的振动传感器(3)获得的振动信号，其特征在于，该方法包括：
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基于预定频率范围，将所述振动信号滤波为正弦信号，
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从正弦信号中生成脉冲波形信号以读取所述参数的值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预定频率范围是所述参数变化的频率范围。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述部件为驱动轴。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述参数为驱动轴的转动频率。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述参数为驱动轴的速度。6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述部件为离心泵。...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦俊，
申请(专利权)人：斯凯孚中国有限公司，
类型：发明
国别省市：