基于瞬变速度的智能轴承监测系统及其方法技术方案

本发明专利技术监测系统由一块集成信号调理电路板及一块振动加速度传感器电路板构成，能够实现两路转速传感器、两路温度传感器及一路三轴振动加速度信号的信号调理及信号输出。对采集到的加速度信号及脉冲信号进行处理获得角域与时域平稳信号及瞬时转速，主要有四个步骤：步骤1，周向将轴承分成若干区域并安装磁钢，磁钢随轴承转动通过霍尔传感器获得脉冲信号；步骤2，计算相邻脉冲之间的时间差，获得轴承的瞬时转速；步骤3，通过对每个区域采集的时域信号进行均等插值，得到时域平稳信号；步骤4，根据转速变化关系对时域信号进行插值重采样，得到角域平稳信号。本发明专利技术总体实现了对转速、温度及振动加速度三种动态参数的实时调理与监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械自动化领域，尤其涉及一种。
技术介绍
高速列车及城市轨道交通是一个国家先进科技的象征，其可靠性和安全性直接关系到人民的人身及财产安全和国家形象。智能轴承突破了传统的轴承状态监测诊断方式，是应用于高速列车的一项关键技术，目前此项技术被国外垄断和封锁，因此研究智能轴承具有重大的社会和经济价值。而智能轴承的概念就是集成多种传感器，实现对轴承的各种动态参数的实时监测与故障诊断。而复合传感器的原始信号并不一定都是常用的标准电压或者电流信号，需要电路板进行调理转换后才能输入到采集仪器进行采集，进一步实现对智能轴承实时状态的显示、监测、分析与储存。在轴承运转过程中，工况和荷载的变化，会导致旋转速度出现一定程度的波动。传统的时间采样方式使得信号的统计特征与时间紧密相关，一旦转速出现波动，这些统计特征也会随时间发生变化，以致采集到轴承的时域振动信号会是一个非平稳信号，增加了轴承状态监测的难度。因此有必要实现非平稳信号的平稳化转变，已有的基于编码器与基于转速计的等角度采样方式虽然实现了信号的平稳转换，但前者的采样频率固定且较低，后者的转换精度较低，而且二者采集设备的安装均有较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于瞬变速度的智能轴承监测系统，其特征在于，包括加速度传感器电路、两个霍尔传感器、两个温度传感器、信号调理电路、钢隔圈、磁钢和防尘盖，?所述加速度传感器电路分别连接电脑终端和信号调理电路，所述霍尔传感器连接信号调理电路转速测量输入端，所述信号调理电路转速测量输出端连接电脑终端，所述温度传感器连接所述信号调理电路温度转换输入端，所述信号调理电路温度转换输出端连接电脑终端；?两个霍尔传感器之间圆心角为90°，两个温度传感器也对称布置在加速度传感器的两边，所述两个温度传感器之间的圆心角小于90°，所述两个温度传感器布置在所述两个霍尔传感器之间，所述加速度传感器布置在所述两个温度传感器之间，所述两...

【技术特征摘要】
1.一种基于瞬变速度的智能轴承监测系统，其特征在于，包括加速度传感器电路、两个霍尔传感器、两个温度传感器、信号调理电路、钢隔圈、磁钢和防尘盖， 所述加速度传感器电路分别连接电脑终端和信号调理电路，所述霍尔传感器连接信号调理电路转速测量输入端，所述信号调理电路转速测量输出端连接电脑终端，所述温度传感器连接所述信号调理电路温度转换输入端，所述信号调理电路温度转换输出端连接电脑终端； 两个霍尔传感器之间圆心角为90°，两个温度传感器也对称布置在加速度传感器的两边，所述两个温度传感器之间的圆心角小于90°，所述两个温度传感器布置在所述两个霍尔传感器之间，所述加速度传感器布置在所述两个温度传感器之间，所述两个霍尔传感器、两个温度传感器和加速度传感器安装于防尘盖上，所述钢隔圈圆周上均匀布置磁钢，所述钢隔圈固定于轴承上，轴承带动所述钢隔圈运动，所述防尘盖封盖钢隔圈，所述防尘盖相对于钢隔圈固定不动。2.根据权利要求1所述的基于瞬变速度的智能轴承监测系统，其特征在于，所述加速度传感器电路包括:加速度传感器、第一电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和第五电容； 所述第一电阻一端连接加速度传感器，所述第一电阻另一端连接信号调理电路，所述第一电容一端分别连接信号调理电路、第二电容一端、第三电容一端和加速度传感器COM端，所述第一电容另一端连接加速度传感器X轴输出端，所述第二电容一端还连接信号调理电路、第三电容一端和加速度传感器COM端，所述第二电容另一端连接加速度传感器Y轴输出端，所述第三电容一端还连接信号调理电路和加速度传感器COM端，所述第四电容一端分别连接第一电阻一端和第五电容一端，所述第四电容另一端连接所述第无电容另一端，所述第五电容另一端连接所述加速度传感器。3.根据权利要求2所述的基于瞬变速度的智能轴承监测系统，其特征在于，所述加速度传感器电路还包括加速度传感器供电单元，所述加速度传感器供电单元一端连接直流供电电源，所述加速度传感器供`电单元另一端连接加速度传感器。4.根据权利要求3所述的基于瞬变速度的智能轴承监测系统，其特征在于，所述加速度传感器供电单元包括:第六电容、第七电容、第八电容、直流电源供电单元、稳压单元和加速度传感器供电芯片， 所述第六电容一端分别连接直流电源供电单元接地端和稳压单元接地端，所述第六电容另一端连接稳压单元和直流电源供电单元电压输出端，所述第七电容一端连接稳压单元接地端，所述第七电容另一端连接稳压单元输出端和加速度传感器供电芯片电压输出端，所述第八电容一端连接稳压单元接地端，所述第八电容另一端连接加速度传感器供电芯片电压输出端。5.根据权利要求1所述的基于瞬变速度的智能轴承监测系统，其特征在于，所述信号调理电路包括:转速测量模块和温度转换模块， 所述转速测量模块分别连接两个霍尔传感器，通过霍尔传感器将轴承转速信息传送到转速测量模块，所述转速测量模块连接电脑终端，所述温度转换模...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵毅敏，叶维军，王利明，叶军，陈国钦，牛青波，杨与东，刘飞，
申请(专利权)人：重庆大学，洛阳轴研科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：