基于虛擬儀器的回轉支承質量檢測及評估系統技術方案

本發明專利技術公開了基于虛擬儀器的回轉支承質量檢測及評估系統，屬于回轉支承的檢測技術領域。它包括依次連接的電源模塊、采集模塊、數據采集卡、工控機和打印機，所述的采集模塊包括差動位移傳感器、扭矩傳感器、加速度傳感器及所述的各傳感器對應的信號調理電路，所述的差動位移傳感器、扭矩傳感器、加速度傳感器與它們各自的信號調理電路連接，所述的工控機中包括質量檢測模塊、質量評估模塊及歷史數據查詢模塊。本發明專利技術的基于虛擬儀器的回轉支承質量檢測及評估系統可以采集、處理、顯示并存儲回轉支承的多個參數數據，并實現測試報表打印，回轉支承質量的評估及歷史數據查詢，為回轉支承質量的檢測和評估提供科學依據。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于回轉支承的檢測
，更具體地說，涉及一種基于虛擬儀器的回轉支承質量檢測及評估系統。
技術介紹
回轉支承是兩物體之間需作相對回轉運動且同時需承受軸向力、徑向力、傾翻力矩的機械所必需的重要傳動部件。回轉支承在船舶設備、工程機械、輕工機械、冶金機械、醫療機械、工業機械等行業有重要的應用。國外在回轉支承的檢測領域的研究起步較早，因而在產品的技術含量、可靠性和穩定性上略好于國內。如MO公司，羅特艾德等，有回轉支承的測試系統和生產規格參數來保證生產高品質的回轉支承，產品現已銷量全球；德國羅特艾德公司開發了 一套IntegrateWear Measuring Device,簡稱(IWM)的系統裝置,針對于回轉支承的各種狀態的檢測研究，并且達到了相當高的精度水平，但價格昂貴，且側重于狀態檢測。國內在回轉支承的檢測領域的研究起步較晚，相關領域如港口、風電站、工程機械的技術人員對此做了很多的研究與測試。如徐大偉等人對應用于港口工程機械中的回轉支承的狀態檢測和提聞其安裝可罪性反復做了實驗。王興東等人論述了超聲波位移傳感器測距的基本原理及其在大型回轉支承運行狀態監測中的應用。針對回轉支承運行特點，利用超聲波傳感器對其軸向位移進行了測量。對現場測試數據進一步處理得到了回轉支承的動態軸向磨損量，為評估其運行狀態提供了定量的依據。由于回轉支承進行故障檢測需要較高采樣頻率和大容量存儲的信號檢測儀，而一般的信號采集儀無法同時滿足兩種需求，為此袁泉等人對回轉支承故障檢測儀若干關鍵技術及其實現做了分析研究，介紹了一種能滿足這兩種需求的故障檢測儀，并分析了其實現的若干關鍵技術。實際使用說明，該檢測儀滿足了回轉支承故障信號采集分析的需求。武漢理工大學的肖漢斌等人運用有限元分析軟件對工作狀態下雙排異徑球形回轉支承發生故障前后的外圈應力分布及其表面應力變化的規律進行分析，他們認為基于對計算結果的數值分析提出回轉支承局部損傷類故障可以通過監測回轉支承外圈表面應力的變化來診斷。綜合來看，雖然國內外針對回轉支承的單個狀態或多個狀態的檢測進行了研究，并生產了相應的回轉支承檢測設備，但是國內外對回轉支承的單個狀態或多個狀態的檢測，更多是為了對回轉支承進行故障診斷，對關系回轉支承質量的多個性能參數的檢測進行的研究卻比較少，進而不能對生產的回轉支承的質量進行有效的檢測和評估。中國專利申請號CN200710023026. 8，申請日20070601的專利文件，公開了一種數字式回轉支承滾道直徑檢測裝置。該裝置的不足之處在于，僅能檢測回轉支承滾道的直徑參數，功能單一。中國專利申請號200910251609. 5，申請日20091228的專利文件公開了一種風力發電機回轉支承的裝配檢測臺。該檢測臺僅能對回轉支承360°范圍內的回轉阻力矩進行各種轉速的連續測量。中國專利申請號201110173343. 4，申請日20110626的專利文件，公開了回轉支承齒圈圓度的檢測校正裝置。該校正裝置僅能檢測回轉支承的齒圈圓度。上述三份現有技術的專利技術文獻都僅能對回轉支承的某一技術參數進行檢測，功能單一且效率低。《基于LabVIEW的回轉支承測試系統設計》(工程機械，第40卷2009年3月，朱飛，洪榮晶，高學海；南京工業大學機械與動力工程學院)，該文獻以回轉支承壽命測試試驗為研究課題，采用振動檢測方法，構建以信號調理器、數據采集片和工控機為系統硬件、LabVlE W8. 2為軟件平臺的虛擬儀器測試系統，并介紹其硬件構成、傳感器安裝布置及采用結構化和模塊化的軟件編程方法等，主要包括數據采集、數據處理、數據讀取、數據存儲和數據打印等模塊。數據處理部分采用以小波分析為主，時域統計分析和頻域傅立葉變換為輔的分析方法，提取回轉支承在強噪聲等復雜背景下的局部損傷及缺陷類故障信號。該文獻的研究不足之處在于，該文獻是模擬回轉支承的轉動情況和受載情況，以回轉支承的壽命測試試驗為目的，進行故障診斷；該文獻的數據采集、存儲的是單一的振動的信號，不足以反映回轉支承的全面的位移、振動、扭矩信息；該文獻打印的是單一的振動波形，不是回轉支承的綜合測試信息生成的測試報表；該文獻缺少回轉支承質量參數的數據查詢功能，不能對已存儲的生產的回轉支承各個參數的歷史記錄進行查詢；該文獻不能對回轉支承的質量進行有效的評估。總之，國內用于回轉支承的出廠檢測設備多為針對回轉支承的單個性能參數(如位移、扭矩、振動)而開發的專用檢測設備，使得檢測工序多、檢測效率低、測量設備多而帶來管理不便；此外，對于現有的回轉支承的檢測設備，回轉支承的測試數據是以文件格式或波形文件進行存儲的，不便于大量存儲；回轉支承當前多個參數的測試值不能生成測試報表；不能對回轉支承質量參數的歷史數據進行查詢，不便于對已生產的回轉支承的質量進行檢測和評估。
技術實現思路
本專利技術要解決的問題 針對回轉支承的質量檢測手段復雜、質量評估困難的不足，本專利技術提供了一種基于虛擬儀器的回轉支承質量檢測及評估系統，它可以采集、處理、顯示并存儲回轉支承的多個參數數據，并實現測試報表打印、回轉支承質量的評估及歷史數據查詢，為回轉支承質量的檢測和評估提供科學依據。技術方案 本專利技術的原理當電機帶動回轉支承運轉時，本專利技術技術方案中的各個傳感器將位移、振動、扭矩信號轉換成電壓信號。電壓信號經過信號調理電路的放大、濾波處理后轉換成標準電壓信號。標準電壓信號經數據采集卡后轉換成計算機可以識別的數字信號，該信號進入編寫的DAQmx數據采集程序，經過編寫的數值換算、濾波的數據處理程序后，在測試界面中實時顯示出來。同時，回轉支承質量參數的測試數據存儲在已連接的數據庫中，并生成測試報表供打印，對回轉支承的質量進行評估和對已存儲的回轉支承質量參數的歷史數據進行查詢，為回轉支承質量的檢測和評估提供科學依據。為解決公知技術中存在的技術問題，本專利技術所采取的技術方案如下 本專利技術的基于虛擬儀器的回轉支承質量檢測及評估系統，包括依次連接的電源模塊、采集模塊、數據采集卡和工控機，所述的采集模塊包括差動位移傳感器、扭矩傳感器、加速度傳感器及所述的各傳感器對應的信號調理電路，所述的差動位移傳感器、扭矩傳感器、力口速度傳感器與它們各自的信號調理電路連接。所述的信號調理電路用于對各傳感器提取的信號進行放大、濾波。所述的電源模塊為系統的各個傳感器及相應的信號調理電路提供不同電壓值的穩定、低壓電源。進一步地，它還包括打印機，所述的打印機與所述的工控機的輸出端連接。進一步地，所述的差動位移傳感器共計7個，其中3個差動位移傳感器沿著回轉支承的定圈均勻布置，提取回轉支承各個測點的軸向位移信號，并通過編程對三個檢測值進行平均和差值分析；另外4個差動位移傳感器分別用于提取齒間跳動、定位跳動、端面跳動、徑向間隙的位移信號。進一步地，所述的工控機包括質量檢測模塊、質量評估模塊及歷史數據查詢模塊。在本專利技術的所述的工控機中，質量檢測模塊完成回轉支承質量參數的采集、處理、顯示、存儲和報表打印，所述的質量檢測模塊實現的具體流程是 啟動所述的工控機的回轉支承質量檢測及評估系統主界面，判斷是否進行質量檢測，如為否，則返回主界面；如為是，則進入質量檢測界面，設置采集參數(即輸入接線端配置，最小值，最大值，物理通道，每通道采樣數，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
.基于虛擬儀器的回轉支承質量檢測及評估系統，包括依次連接的電源模塊（1）、采集模塊（2）、數據采集卡（3）和工控機（4），其特征在于，所述的采集模塊（2）包括差動位移傳感器、扭矩傳感器、加速度傳感器及所述的各傳感器對應的信號調理電路，所述的差動位移傳感器、扭矩傳感器、加速度傳感器與它們各自的信號調理電路連接，所述的信號調理電路用于對各傳感器提取的信號進行放大、濾波。

【技術特征摘要】
1..基于虛擬儀器的回轉支承質量檢測及評估系統，包括依次連接的電源模塊(1)、采集模塊(2)、數據采集卡(3)和工控機(4)，其特征在于，所述的采集模塊(2)包括差動位移傳感器、扭矩傳感器、加速度傳感器及所述的各傳感器對應的信號調理電路，所述的差動位移傳感器、扭矩傳感器、加速度傳感器與它們各自的信號調理電路連接，所述的信號調理電路用于對各傳感器提取的信號進行放大、濾波。2.根據權利要求1所述的基于虛擬儀器的回轉支承質量檢測及評估系統，其特征在于，它包括打印機(5)，所述的打印機(5)與所述的工控機(4)的輸出端連接。3.根據權利要求1所述的基于虛擬儀器的回轉支承質量檢測及評估系統，其特征在于，所述的差動位移傳感器共計7個，其中，3個差動位移傳感器沿著回轉支承的定圈均勻布置，提取回轉支承各個測點的軸向位移信號，并通過編程對三個檢測值進行平均和差值分析；另外4個差動位移傳感器分別用于提取齒間跳動、定位跳動、端面跳動、徑向間隙的位移信號。4.根據權利要求1或2或3所述的基于虛擬儀器的回轉支承質量檢測及評估系統，其特征在于，所述的工控機(4)包括質量檢測模塊、質量評估模塊及歷史數據查詢模塊。5.根據權利要求4所述的基于虛擬儀器的回轉支承質量檢測及評估系統，其特征在于，在所述的工控機(4)中，質量檢測模塊完成回轉支承質量參數的采集、處理、顯示、存儲和報表打印，所述的質量檢測模塊實現的具體流程是啟動所述的工控機(4)的回轉支承質量檢測及評估系統主界面，判斷是否進行質量檢測，如為否，則返回主界面；如為是，則進入質量檢測界面，設置采集參數，開始采集后，采集到的信號進入用DAQmx中的函數編寫的數據采集程序，再經過編寫的數值換算、濾波的數據處理程序后，將回轉支承質量的各參數實時顯示，停止采集后，數據存儲按鈕模塊動作， 各參數存入數據庫中，且該數據庫通過Iabview軟件調用，報表打印按鈕模塊動作，各參數生成的excel測試報表進行打印；然后，判斷是否繼續測試，如為是，則返回質量檢測界面的設置采集參數處，如為否，則退出質量檢測界面，返回回轉支承質量檢測及評估系統主界面...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡興柳，方挺，張敬國，劉松，范玲玉，
申請(專利權)人：安徽工業大學，
類型：發明
國別省市：