多通道轴系振动无线遥测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多通道轴系振动无线遥测系统，其特点是：包括无线发射部分和无线接收部分。无线发射部分安装在被测轴上，包括至少一组由一纵向振动传感器、一横向振动传感器和一扭转振动传感器组成的振动传感器组；各振动传感器分别得到被测轴上振动信号，经前置处理、模数转换和编码后，通过发射模块发射到无线接收部分；无线接收部分的接收模块接收无线发射部分发出的信号；通过信号解码、信号调理和数据处理分析，对分析处理后的信号在显示屏上显示和在数据存储器上存储；或通过通信模块上传到控制中心。可应用在任意转速范围内，系统测试精度在±０．５％。具有无线遥测、长时监测、频响范围宽和抗干扰能力强等特点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于动力装置的多通道轴系振动无线遥测系统。
技术介绍
动力装置轴系振动是船舶柴油机及其动力装置的一项重要特性。如果对轴 系振动不能进行有效控制，会对动力装置的安全运行造成危害，甚至导致动力 装置的失效。对轴系振动进行有效的测量能让使用者了解轴系振动的特性，从 而对轴系振动进行控制。轴系振动主要分为轴系扭转振动、轴系纵向振动和轴系横向振动，在轴系 的实际运行当中这几种振动会产生互相耦合，使轴系振动的测试和分析更加复 杂。由于现代舰船动力装置的复杂和多样化，对于常规轴系测试技术无法适用 的特殊环境条件下的轴系振动测量，目前也没有较好的解决方案。目前轴系振动测量例如船舶轴系振动测量方法主要是对轴系振动的主要 振动形式进行分别单独测量和分析，然后使用者再根据该测量的结果进行分析 对轴系振动的情况做一个综合判断。因此存在判断过程复杂和人为分析可能存 在误差的缺点。另外，现有的轴系振动测量的方式基本是在被测轴上安装测量元件，通过 导线连接到分析仪器主机，虽然可以达到测量的目的，但由于导线的连接，对 执行长期轴系振动测量带来不变，甚至可能对测量信号产生干扰。
技术实现思路
本技术是为了克服现有技术存在的上述缺点而提供的一种主要用于 动力装置轴系振动的在线无线遥测的多通道轴系振动无线遥测系统，该多通道 轴系振动无线遥测系统可以通过无线的方式全面监测被测轴振动的状况，再进 行分析处理，实时得到轴系扭转振动、轴系纵向振动和轴系横向振动的各种参数，具有测量分析数据全面、及时、精确和安装实施方便、抗干扰能力强、可用于特殊轴系振动测试场合等优点。为实现上述目的，本技术采取的技术方案是多通道轴系振动无线遥测系统，包括被测量轴，其特点是，包括无线发射部分和无线接收部分；所述的无线发射部分设置在被测轴上，包括设置在被测轴上的至少一组由一纵向振动传感器、 一横向振动传感器和一扭转振动传感器组成的振动传感器组；用于将所接收的各传感器输出的信号进行前置处理和模数转换的传感器信号采集处理模块，所述传感器信号采集处理模块的输入端与各传感器的输出端电连接；用于将传感器信号采集处理模块输出的信号进行编码的信号编码模块，所述信号编码模块输入端与传感器信号采集处理模块的输出端电连接；用于将信号编码模块输出的信号发射到接收部件的发射模块，所述发射模块的输入端与信号编码模块的输出端电连接；所述的无线接受部分包括对所接收的信号进行解码的信号解码模块；该信号解码模块的输入端与接收模块的输出端电连接；对所述被解码的信号进行调理的信号调理模块，该信号调理模块的输入端与信号解码模块的输出端电连接；对信号调理模块输出的信号进行采集的数据采集模块，该数据采集模块的输入端与信号调理模块的输出端电连接；用于对所采集的信号进行处理分析的数据处理模块，该数据处理模块的输入端与数据采集模块的输出端电连接；用于输出和显示经数据处理模块处理后数据的数据输出模块和显示屏；以及，将数据输出模块输出的数据上传到控制中心的通信模块。上述多通道轴系振动无线遥测系统，其中，所述的数据处理模块包括数据输入单元、基准信号输出单元、比较单元、数据存储单元、时域波形分析单元、频谱分析单元、数据输出单元；所述的数据输入单元接收数据采集模块所采集的信号，与基准信号输出单元输出的基准信号共同输出到比较单元；所述的比较单元对数据进行比较后得到被测轴的纵向振动、横向振动和扭转振动数据；该数据送到时域波形分析单元进行时域波形分析，产生时域波形送到显示屏显示；所述时域波形分析单元的输出信号并传输到频谱分析单元，经傅立叶变换，得到被测量参数，通过数据输出模块输出到显示屏显示，或输出到通信模块，与用户或控制中心进行数据交换；所述的数据存储单元保存时域波形分析单元和频谱分析单元输出的数据。上述多通道轴系振动无线遥测系统，其中，所述的振动传感器由恒流源激励的ICP振动传感器构成。上述多通道轴系振动无线遥测系统，其中，所述的无线传输的方式为PCM编码和解码方式。上述多通道轴系振动无线遥测系统，其中，所述的无线发射模块的供电方式为电源供电方式或无线感应供电方式。上述多通道轴系振动无线遥测系统，其中，所述的无线感应供电的方式为在接收部分设置一与电源连接的无线感应发射器，所述的发射部分设置一无线电源接收器；所述的无线感应发射器包括一电源发射模块和与该电源发射模块的输出端电连接的无线感应发射头；所述的无线电源接收器包括无线电源接收线圈，该无线电源接收线圈感应的电势作为提供发射部分各元器件工作的电上述多通道轴系振动无线遥测系统，其中，所述的无线电源接收器还包括一无线电源接收模块和充电电池；所述的无线电源接收模块接收无线电源接收线圈感应的电势经稳压后作为提供发射部分各元器件工作的电源；或者，所述的无线电源接收模块接收无线电源接收线圈感应的电势经稳压处理后向充电电池充电，由充电电池提供发射部分各元器件工作的电源。上述多通道轴系振动无线遥测系统，其中，还包括一多通道控制器，与无线接收部分的数据采集模块的输入端连接，用于选择采集信号送到数据处理模块进行数据处理；所述的多通道控制器由选择开关或具有多路开关量输入输出通道的采集卡构成。由于本技术采用了以上的技术方案，其产生的技术效果是明显的1、 利用无线遥测技术对轴系振动进行无线遥测和分析，能够在线实时监测动力装置的轴系振动情况，获得振动的实时数据。2、 整个系统利用无线遥测的技术，使得测量精确，抗干扰能力强，测量更为方便。3、 改变了现有技术对轴系振动需要分项测试的现状，将轴系振动的测量做了整合，在同一个系统里实现了轴系的纵向振动、横向振动和扭转振动的综合测量。监测人员能及时通过该系统对动力装置的运行做出判断。4、整个系统的供电除电源或电池供电外，对发射部分还可通过无线感应的方式进行供电，以实现动力装置轴系振动的长时间在线监测。附图说明为进一步了解本技术的特征、性能和优点，下面结合本技术的实施例及附图对本技术作进一步的说明。图1是本技术轴系振动无线遥测系统的一种实施例的结构原理示意图。图2是本技术轴系振动无线遥测系统的另一种实施例的电方框图。图3是本技术轴系振动无线遥测系统的数据处理模块的电方框图。图4是本技术轴系振动无线遥测系统的无线感应供电方式的电方框图。图5是本技术轴系振动无线遥测系统的工作原理示意图。具体实施方式请参阅图l、图2。其中图1是本技术轴系振动无线遥测系统的一种实施例的结构原理示意图。图2是本技术轴系振动无线遥测系统的另一种实施例的电方框图。本技术多通道轴系振动无线遥测系统，包括无线发射部分1和无线接收部分2。所述的无线发射部分1设置在被测轴上，包括设置在被测轴100上的至少一组振动传感器组，在图1的实施例中给出了 n组振动传感器组10-l至10-n;在图2的实施例中给出了一组振动传感器组10。如图2所示，每一振动传感器组10由一纵向振动传感器11、 一横向振动传感器12和一扭转振动传感器13组成。无线发射部分1还包括用于将所接收的各传感器输出的信号进行前置处理和模数转换的传感器信号采集处理模块14(如果采用的传感器本身带模数转换功能的则无需传感器信号采集处理模块)；用于将传感器信号采集处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
多通道轴系振动无线遥测系统，包括被测量轴，其特征在于，包括无线发射部分和无线接收部分；　所述的无线发射部分设置在被测轴上，包括：　设置在被测轴上的至少一组由一纵向振动传感器、一横向振动传感器和一扭转振动传感器组成的振动传感器组；用于将所接收的各传感器输出的信号进行前置处理和模数转换的传感器信号采集处理模块；所述传感器信号采集处理模块的输入端与各传感器的输出端电连接；　用于将传感器信号采集处理模块输出的信号进行编码的信号编码模块；所述信号编码模块输入端与传感器信号采集处理模块的输出端电连接；　用于将信号编码模块输出的信号发射到接收部件的发射模块；所述发射模块的输入端与信号编码模块的输出端电连接；　所述的无线接受部分包括：　用于接收发射部分发射的信号的接收模块；　对所接收的信号进行解码的信号解码模块；该信号解码模块的输入端与接收模块的输出端电连接；　对所述被解码的信号进行调理的信号调理模块，该信号调理模块的输入端与信号解码模块的输出端电连接；　对信号调理模块输出的信号进行采集的数据采集模块，该数据采集模块的输入端与信号调理模块的输出端电连接；　用于对所采集的信号进行处理分析的数据处理模块，该数据处理模块的输０入端与数据采集模块的输出端电连接；　用于输出和显示经数据处理模块处理后数据的数据输出模块和显示屏；以及，将数据输出模块输出的数据上传到控制中心的通信模块。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宾，王慰慈，李森，张心玮，周君，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：实用新型
国别省市：31[]