基于虚拟仪器的回转支承质量检测及评估系统技术方案

本发明专利技术公开了基于虚拟仪器的回转支承质量检测及评估系统，属于回转支承的检测技术领域。它包括依次连接的电源模块、采集模块、数据采集卡、工控机和打印机，所述的采集模块包括差动位移传感器、扭矩传感器、加速度传感器及所述的各传感器对应的信号调理电路，所述的差动位移传感器、扭矩传感器、加速度传感器与它们各自的信号调理电路连接，所述的工控机中包括质量检测模块、质量评估模块及历史数据查询模块。本发明专利技术的基于虚拟仪器的回转支承质量检测及评估系统可以采集、处理、显示并存储回转支承的多个参数数据，并实现测试报表打印，回转支承质量的评估及历史数据查询，为回转支承质量的检测和评估提供科学依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于回转支承的检测
，更具体地说，涉及一种基于虚拟仪器的回转支承质量检测及评估系统。
技术介绍
回转支承是两物体之间需作相对回转运动且同时需承受轴向力、径向力、倾翻力矩的机械所必需的重要传动部件。回转支承在船舶设备、工程机械、轻工机械、冶金机械、医疗机械、工业机械等行业有重要的应用。国外在回转支承的检测领域的研究起步较早，因而在产品的技术含量、可靠性和稳定性上略好于国内。如MO公司，罗特艾德等，有回转支承的测试系统和生产规格参数来保证生产高品质的回转支承，产品现已销量全球；德国罗特艾德公司开发了 一套IntegrateWear Measuring Device,简称(IWM)的系统装置,针对于回转支承的各种状态的检测研究，并且达到了相当高的精度水平，但价格昂贵，且侧重于状态检测。国内在回转支承的检测领域的研究起步较晚，相关领域如港口、风电站、工程机械的技术人员对此做了很多的研究与测试。如徐大伟等人对应用于港口工程机械中的回转支承的状态检测和提闻其安装可罪性反复做了实验。王兴东等人论述了超声波位移传感器测距的基本原理及其在大型回转支承运行状态监测中的应用。针对回转支承运行特点，利用超声波传感器对其轴向位移进行了测量。对现场测试数据进一步处理得到了回转支承的动态轴向磨损量，为评估其运行状态提供了定量的依据。由于回转支承进行故障检测需要较高采样频率和大容量存储的信号检测仪，而一般的信号采集仪无法同时满足两种需求，为此袁泉等人对回转支承故障检测仪若干关键技术及其实现做了分析研究，介绍了一种能满足这两种需求的故障检测仪，并分析了其实现的若干关键技术。实际使用说明，该检测仪满足了回转支承故障信号采集分析的需求。武汉理工大学的肖汉斌等人运用有限元分析软件对工作状态下双排异径球形回转支承发生故障前后的外圈应力分布及其表面应力变化的规律进行分析，他们认为基于对计算结果的数值分析提出回转支承局部损伤类故障可以通过监测回转支承外圈表面应力的变化来诊断。综合来看，虽然国内外针对回转支承的单个状态或多个状态的检测进行了研究，并生产了相应的回转支承检测设备，但是国内外对回转支承的单个状态或多个状态的检测，更多是为了对回转支承进行故障诊断，对关系回转支承质量的多个性能参数的检测进行的研究却比较少，进而不能对生产的回转支承的质量进行有效的检测和评估。中国专利申请号CN200710023026. 8，申请日20070601的专利文件，公开了一种数字式回转支承滚道直径检测装置。该装置的不足之处在于，仅能检测回转支承滚道的直径参数，功能单一。中国专利申请号200910251609. 5，申请日20091228的专利文件公开了一种风力发电机回转支承的装配检测台。该检测台仅能对回转支承360°范围内的回转阻力矩进行各种转速的连续测量。中国专利申请号201110173343. 4，申请日20110626的专利文件，公开了回转支承齿圈圆度的检测校正装置。该校正装置仅能检测回转支承的齿圈圆度。上述三份现有技术的专利技术文献都仅能对回转支承的某一技术参数进行检测，功能单一且效率低。《基于LabVIEW的回转支承测试系统设计》(工程机械，第40卷2009年3月，朱飞，洪荣晶，高学海；南京工业大学机械与动力工程学院)，该文献以回转支承寿命测试试验为研究课题，采用振动检测方法，构建以信号调理器、数据采集片和工控机为系统硬件、LabVlE W8. 2为软件平台的虚拟仪器测试系统，并介绍其硬件构成、传感器安装布置及采用结构化和模块化的软件编程方法等，主要包括数据采集、数据处理、数据读取、数据存储和数据打印等模块。数据处理部分采用以小波分析为主，时域统计分析和频域傅立叶变换为辅的分析方法，提取回转支承在强噪声等复杂背景下的局部损伤及缺陷类故障信号。该文献的研究不足之处在于，该文献是模拟回转支承的转动情况和受载情况，以回转支承的寿命测试试验为目的，进行故障诊断；该文献的数据采集、存储的是单一的振动的信号，不足以反映回转支承的全面的位移、振动、扭矩信息；该文献打印的是单一的振动波形，不是回转支承的综合测试信息生成的测试报表；该文献缺少回转支承质量参数的数据查询功能，不能对已存储的生产的回转支承各个参数的历史记录进行查询；该文献不能对回转支承的质量进行有效的评估。总之，国内用于回转支承的出厂检测设备多为针对回转支承的单个性能参数(如位移、扭矩、振动)而开发的专用检测设备，使得检测工序多、检测效率低、测量设备多而带来管理不便；此外，对于现有的回转支承的检测设备，回转支承的测试数据是以文件格式或波形文件进行存储的，不便于大量存储；回转支承当前多个参数的测试值不能生成测试报表；不能对回转支承质量参数的历史数据进行查询，不便于对已生产的回转支承的质量进行检测和评估。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题 针对回转支承的质量检测手段复杂、质量评估困难的不足，本专利技术提供了一种基于虚拟仪器的回转支承质量检测及评估系统，它可以采集、处理、显示并存储回转支承的多个参数数据，并实现测试报表打印、回转支承质量的评估及历史数据查询，为回转支承质量的检测和评估提供科学依据。技术方案 本专利技术的原理当电机带动回转支承运转时，本专利技术技术方案中的各个传感器将位移、振动、扭矩信号转换成电压信号。电压信号经过信号调理电路的放大、滤波处理后转换成标准电压信号。标准电压信号经数据采集卡后转换成计算机可以识别的数字信号，该信号进入编写的DAQmx数据采集程序，经过编写的数值换算、滤波的数据处理程序后，在测试界面中实时显示出来。同时，回转支承质量参数的测试数据存储在已连接的数据库中，并生成测试报表供打印，对回转支承的质量进行评估和对已存储的回转支承质量参数的历史数据进行查询，为回转支承质量的检测和评估提供科学依据。为解决公知技术中存在的技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下 本专利技术的基于虚拟仪器的回转支承质量检测及评估系统，包括依次连接的电源模块、采集模块、数据采集卡和工控机，所述的采集模块包括差动位移传感器、扭矩传感器、加速度传感器及所述的各传感器对应的信号调理电路，所述的差动位移传感器、扭矩传感器、力口速度传感器与它们各自的信号调理电路连接。所述的信号调理电路用于对各传感器提取的信号进行放大、滤波。所述的电源模块为系统的各个传感器及相应的信号调理电路提供不同电压值的稳定、低压电源。进一步地，它还包括打印机，所述的打印机与所述的工控机的输出端连接。进一步地，所述的差动位移传感器共计7个，其中3个差动位移传感器沿着回转支承的定圈均匀布置，提取回转支承各个测点的轴向位移信号，并通过编程对三个检测值进行平均和差值分析；另外4个差动位移传感器分别用于提取齿间跳动、定位跳动、端面跳动、径向间隙的位移信号。进一步地，所述的工控机包括质量检测模块、质量评估模块及历史数据查询模块。在本专利技术的所述的工控机中，质量检测模块完成回转支承质量参数的采集、处理、显示、存储和报表打印，所述的质量检测模块实现的具体流程是 启动所述的工控机的回转支承质量检测及评估系统主界面，判断是否进行质量检测，如为否，则返回主界面；如为是，则进入质量检测界面，设置采集参数(即输入接线端配置，最小值，最大值，物理通道，每通道采样数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
.基于虚拟仪器的回转支承质量检测及评估系统，包括依次连接的电源模块（1）、采集模块（2）、数据采集卡（3）和工控机（4），其特征在于，所述的采集模块（2）包括差动位移传感器、扭矩传感器、加速度传感器及所述的各传感器对应的信号调理电路，所述的差动位移传感器、扭矩传感器、加速度传感器与它们各自的信号调理电路连接，所述的信号调理电路用于对各传感器提取的信号进行放大、滤波。

【技术特征摘要】
1..基于虚拟仪器的回转支承质量检测及评估系统，包括依次连接的电源模块(1)、采集模块(2)、数据采集卡(3)和工控机(4)，其特征在于，所述的采集模块(2)包括差动位移传感器、扭矩传感器、加速度传感器及所述的各传感器对应的信号调理电路，所述的差动位移传感器、扭矩传感器、加速度传感器与它们各自的信号调理电路连接，所述的信号调理电路用于对各传感器提取的信号进行放大、滤波。2.根据权利要求1所述的基于虚拟仪器的回转支承质量检测及评估系统，其特征在于，它包括打印机(5)，所述的打印机(5)与所述的工控机(4)的输出端连接。3.根据权利要求1所述的基于虚拟仪器的回转支承质量检测及评估系统，其特征在于，所述的差动位移传感器共计7个，其中，3个差动位移传感器沿着回转支承的定圈均匀布置，提取回转支承各个测点的轴向位移信号，并通过编程对三个检测值进行平均和差值分析；另外4个差动位移传感器分别用于提取齿间跳动、定位跳动、端面跳动、径向间隙的位移信号。4.根据权利要求1或2或3所述的基于虚拟仪器的回转支承质量检测及评估系统，其特征在于，所述的工控机(4)包括质量检测模块、质量评估模块及历史数据查询模块。5.根据权利要求4所述的基于虚拟仪器的回转支承质量检测及评估系统，其特征在于，在所述的工控机(4)中，质量检测模块完成回转支承质量参数的采集、处理、显示、存储和报表打印，所述的质量检测模块实现的具体流程是启动所述的工控机(4)的回转支承质量检测及评估系统主界面，判断是否进行质量检测，如为否，则返回主界面；如为是，则进入质量检测界面，设置采集参数，开始采集后，采集到的信号进入用DAQmx中的函数编写的数据采集程序，再经过编写的数值换算、滤波的数据处理程序后，将回转支承质量的各参数实时显示，停止采集后，数据存储按钮模块动作， 各参数存入数据库中，且该数据库通过Iabview软件调用，报表打印按钮模块动作，各参数生成的excel测试报表进行打印；然后，判断是否继续测试，如为是，则返回质量检测界面的设置采集参数处，如为否，则退出质量检测界面，返回回转支承质量检测及评估系统主界面...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡兴柳，方挺，张敬国，刘松，范玲玉，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：