一种具有模糊判别功能的注脂器的制作方法

技术领域：

本发明涉及一种具有模糊判别功能的注脂器。

背景技术：
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随着社会的不断进步，我国基础机械电子行业也在不断进行产业升级，从最初的人力操作也逐步到实现自动化、智能化、网络化、集成化发展，对于设备润滑来说，为了保证设备能正常的工作，工厂管理需要巡检人员周期性拿着手动黄油枪，手持式测振仪，红外线测温枪，进行现场设备巡检。发明专利cn205090173u“多功能机械设备在线点检仪”公开了一种方便对设备进行加油的点检仪，能够通过传感器监测运行设备的运行状况，以指导加注润滑油的油量和间隔时间，从而实现设备不工作不润滑、低频工作低频润滑、高频工作常态润滑、超高频工作超强润滑的效果，但是，该发明专利所公开的技术中存在缺点，在点检工作的过程中，受到注脂器安装位置的限制，注脂器可能被安装在位置过高、过低洼、空间狭小等不便于数据采集的地方，人们无法得知注脂器的内部工作情况，无法进行注油情况的记录，更无法对该运行设备形成较为系统的监测数据以指导今后的润滑工作；另外，注脂器在运行过程中耗费的电量来源于其自身的电池，即使采用功耗较低的处理器也需要经常更换电池才能满足需要，如果注脂器被安装在较难进行维护的位置，更换电池就大大增加了维护维修的成本，增加了工人的劳动量。

技术实现要素：
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本发明提供了一种具有模糊判别功能的注脂器，它设计合理，通过无线数据传输模块将被测数据传送至便携智能手持器，并通过转速电流分析诊断模块实现注脂器自身进行监测，能够方便人们对设备润滑工作进行有效监控，不但可以检测被测设备的运行工作状态，还可实时掌握注脂器的工作及警报状态，即处于油路油堵状态、内部电机损坏状态或是机构控制单元部件异常状态，及时对被测设备,如电机、轴承等滚动运动设备,的运行情况进行记录，工人可以通过智能手持器对注脂器及被测设备的的工作状态进行数据采集、检测，形成系统的记录，以便指导被测设备、注脂器的工作；同时，带有自我唤醒功能的中央控制单元只在工作时唤醒工作，不进行工作时处于停止模式，降低了功耗，大大降低了维护成本，降低了工人的劳动量，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种具有模糊判别功能的注脂器，包括一注脂器本体，在注脂器本体的内部设有中央控制单元，中央控制单元的供电端与供电单元电池相连，在中央控制单元和供电单元电池之间设有稳压电路，中央控制单元的信号采集端通过信号处理采集模块与用于检测被润滑设备的传感器相连，用于开启和关闭注脂器的泵马达驱动模块与中央控制单元的控制端相连，所述中央控制单元带有自我唤醒功能，中央控制单元的唤醒端与无线数据传输模块相连，无线数据传输模块与便携智能手持器相通信，便携智能手持器又与转速电流分析对比自诊断模块相通信，转速电流分析对比自诊断模块与中央控制单元相连，同时又与连接在泵马达驱动模块上的速度检测模块相连。

所述无线数据传输模块包括与中央控制单元的唤醒端相连的红外信号感应单元，所述红外线传输模块包括一二极管d2，二极管d2的负极与中央控制单元的唤醒端相连，正极与一三极管n3的集电极相连，在三极管n3的发射极和基极之间连接有电阻r27，发射极接电源集极与一红外信号接收器d1的输出端相连。

所述红外信号感应单元包括一红外信号接收器dydl1，所述红外信号接收器dydl1的型号为tfdu4101，红外信号接收器dydl1的rxd引脚与中央控制单元的通信引脚相连，txd通过一电阻r5与场效应管n1的栅极相连，场效应管n1的源极通过电阻r6接电源，漏极通过电阻r9接地，同时漏极与中央控制单元红外信号接收器dydl1的vcc引脚接电源，，gnd引脚与场效应管n2的漏极相连，又通过电阻r8接地，栅极通过电阻r13与中央控制单元的源极接地。

所述注脂器本体的注油口为一体化接头，所述一体化接头包括一温振信号传感器接头，在温度、振动信号传感器接头内设置有温度传感器和振动传感器，温振信号传感器接头的底部连接有中转注油接口，注油管路连接至中转注油接口的一侧，在注油管路上设有油路锁紧接口，在中转注油接口的底部设有一三通接口，所述三通接口的顶部口与中转注油接口相连，底部其中一接口为人工补油接口，另一接口为油路输出接口。

本发明采用上述结构，能够方便人们对注脂器的工作进行监控，同时实现被测设备的有效信号传到及检测，以便了解注脂器的工作状态，即处于油路油堵状态、内部电机损坏状态或是机构控制单元部件异常状态，及时对注脂器的情况进行记录，工人可以通过智能手持器对被润滑设备、注脂器本身的工作状态进行了解，形成系统的记录，以便指导注脂器的工作，掌握被润滑设备的运行状态信息；同时，带有自我唤醒功能的中央控制单元只在工作时唤醒工作，不进行工作时处于停止模式，大大降低了功耗，保证了注脂器的待机功耗做到80μa以下，设备能够工作超过1年的而不需要进行维护，大大降低了维护成本，降低了工人的劳动量。

附图说明：

图1为本发明的结构框图。

图2为本发明的实施例1的红外信号感应单元电路原理图。

图3为本发明的实施例2的红外信号感应单元电路原理图。

图4为本发明的fpt模型中待润滑设备的时域曲线。

图5为本发明的fpt模型中数字滤波定频采样后的时域波形图。

图6为本发明的fpt模型中采集信号的离线分析频谱数据图。

图7为本发明的fpt模型中信号峰值、地毯智的获取值图。

图8为本发明的fpt模型中信号幅值的阈值判断跟踪折线图。

图9为本发明的fpt模型中待润滑设备的温度信号曲线图。

图10为本发明的一体化接头结构示意图。

图11为本发明的实践应用结构框图。

图中：1、温振信号传感器接头，2、中转注油接口，3、油路锁紧接口，4、三通接口，5、人工补油接口，6、油路输出接口。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

实施例1：

如图1、3所示，一种具有模糊判别功能的注脂器，包括一注脂器本体，在注脂器本体的内部设有中央控制单元，中央控制单元的供电端与供电单元电池相连，在中央控制单元和供电单元电池之间设有稳压电路，中央控制单元的信号采集端通过信号处理采集模块与用于检测润滑设备的传感器相连，用于开启和关闭注脂器的泵马达驱动模块与中央控制单元的控制端相连，传感器包括温度传感器、振动传感器，传感器采集被润滑设备的状态信号数据，通过信号处理采集模块将信号数据发送至中央控制单元，中央控制单元对收到的信号数据进行处理，转换成可以用于分析的频率信号、幅值信号、频谱或包络信号，并进行有效分析，采用自动化领域的模糊识别和模糊控制算法技术来实现设备的模糊润滑控制，根据设备运行振动周期、振动幅度，进行有效的窗口判断，将振动周期、振动幅度同注脂频次建立一个有效的模糊控制模型，实现设备不工作不润滑、低频工作低频润滑、高频工作常态润滑、超高频工作超强润滑、高频高幅度高强润滑的效果，避免设备停机一段时间造成导致润滑剂显著的聚集和过载时设备的欠润滑操作。通过数据采样的设备运行频率和振动幅值的大小可以组建一个fpt数学模型。

如图4-9所示：所述模糊润滑控制fpt模型重点基于设备运行工作频率、幅值、运行时间三个参数进行设置的。目的实现设备的润滑控制的模糊控制跟踪及处理，实现设备的良性润滑。即实现设备不工作不润滑、低频工作低频润滑、高频工作常态润滑、超高频工作超强润滑、高频高幅度高强润滑的效果，避免设备停机一段时间造成导致润滑剂显著的聚集和过载时设备的欠润滑操作。被润滑设备的正常工作运行振动曲线如图4-图9所示，根据实际实验数据，把振动传感器采集到的振动数据，通过加窗处理，获取某一时间段内的实际有效运行振动波形，并通过处理器处理器的数字滤波软件算法，获取要分析的既定频段数据的频谱数据，获知实际的运行频率、实际的振动幅值，设定一个坐标阈值(f_a，p_a,t_a)，通过频率可以判断设备的工作正常与否，在此仅通过高频信号来判断润滑状况的良好与否，通过幅值我们可以判断设备的工作的加载状况、润滑状况、基座固定等状况，通过温度我们可以获知设备的运行状态处于润滑良好与不良好。电机负荷过大，轴承内的润滑脂过少，会使电机整体温度过高，甚至损坏轴承。但是轴承内的润滑脂过多，使轴承内产生的温度不易散去，而且还增加了电机运转时的负荷，使电机电流也升高。

被测设备的模糊润滑控制fpt模型的实例运用：在设备运行状态的检测的fp分辨率和能量消耗及复杂性之间的合适平衡得以实现并且适合基于该特定技术领域中的要求。根据实际的工作使用现场条件，获取的时域波形的幅值来粗判别润滑状况，取一个可以认可设备工作的幅值设定为amp_mid，可以通过手持机进行设定,当检测到的幅值低于这个值时候，当高于该值时需要按正常的润滑方式进行润滑，如图8所示，设备处于ab/cd/ef/gh/lj阶段时候，可以采用常态既定程序润滑措施；但如果处于bc/de/fg/hj阶段时，设备就需要参考图9，如果处在图9中bc段，则仍旧可以采用常态润滑；如果处于ab段，则需要结合振动加速度脂的变化趋势进行酌情调整，如果测试到的振动加速度在增加可以增加单位时间的润滑当量来调节，如果振动加速度不变或温度变化趋势在沿图9的bc段下行，这说明顺滑合适，按常态润滑计量即可；如果设备的振动加速度测量值后续变化趋势为减小，但是温度变化趋势是增加，则说明顺滑过量，需要减小润滑当量或增加润滑周期。

在实际的fpt模型中，另外在模糊判别润滑剂量以及调整剂量时，除了参照幅值变化和温度变化外，还有另外两个关键参数指标：图6为采集信号的离散分析-频谱数据定频点附近的边频状况，图7为信号峰值、地毯值的获取。根据实际的设备开发实践，在滑动设备的润滑领域，着重考虑0.5倍频附近的边频频谱，若边频丰富且离散性强，也即峰值多，且大于既定设定值fmax，则需要在原有润滑的基础上增加润滑剂量；若边频信号比较平坦，即地毯值多，且小于既定设定值fmax，说明设备运行平稳，润滑状况良好。根据实际的设备开发实践，在滚动设备的润滑中，关注点实在奇数频点的变频上，判断依据参照上述华东的判断依据，通过实际实验及设备的现场使用分析，但在0.5倍频点处已经不是显性了，实际上是和被测设备的运转频率、滚动轴承的轴承型号、以及相关辅助的部件有直接关系，根据这些因子，选取合适的数字带通滤波器，获取需要的既定频谱和边频数据，进行综合性分析设备的润滑状况。

通过fpt数学模型能够对设备的运行状态进行判断，然后对注脂器的工作进行调整，通过对中央控制单元的自动唤醒频率的调节实现注脂器加油量的有效控制。

所述中央控制单元带有自我唤醒功能，中央控制单元内部的rtc始终对中央控制单元进行唤醒，唤醒后的中央控制单元控制泵马达驱动模块启动泵马达，进行注油，中央控制单元的唤醒端与无线数据传输模块相连，无线数据传输模块与便携智能手持器相通信，便携智能手持器又与转速电流分析对比自诊断模块相通信，转速电流分析对比自诊断模块与中央控制单元相连，同时又与连接在泵马达驱动模块上的速度检测模块相连。

无线数据传输模块能够与便携智能手持器进行通信。当需要对注脂器进行通信时，如果此时注脂器并未处于唤醒状态，则需要对注脂器进行唤醒后才能进行通信，便携智能手持器通过无线数据传输模块向中央控制单元发送信号，使得中央控制单元被唤醒，即可控制转速电流分析对比自诊断模块对注脂器目前的运行状况进行检测，然后将注脂器的运行情况传送至便携智能手持器，即可通过获得的信息对注脂器的运行情况进行记录和汇总。

如图2所示，所述无线数据传输模块包括与中央控制单元的唤醒端相连的红外信号感应单元，所述红外线传输模块包括一二极管d2，二极管d2的负极与中央控制单元的唤醒端相连，正极与一三极管n3的集电极相连，在三极管n3的发射极和基极之间连接有电阻r27，发射极接电源，集极与一红外信号接收器d1的输出端相连。其适用于2.4g无线传输。n3的基极与一红外信号接收管d1的相连，外部即受到红外信号，d1呈现短路状态，使得n3的ube得电，n3工作集电极获得高电平，通过d2产生高电平信号输出到处理器强制唤醒gpio口。

如图10所示：所述注脂器本体的注油口为一体化接头，所述一体化接头包括一温振信号传感器接头1，在温振信号传感器接头1内设置有温度传感器和振动传感器，温振信号传感器接头1的底部连接有中转注油接口2，注油管路连接至中转注油接口的一侧，在注油管路上设有油路锁紧接口3，在中转注油接口2的底部设有一三通接口4，所述三通接口4的顶部口与中转注油接口2相连，底部其中一接口为人工补油接口5，另一接口为油路输出接口6。

将一体化接头安装在被润滑设备的注油嘴处，当中央控制单元被唤醒时，通过一体化接头可以对被润滑设备注油，通过设置在一体化接头上的温度传感器和振动传感器能够同时对设备的运行情况进行检测，并将检测结果发送至中央控制单元，由中央控制单元通过模糊判别功能进行判别，进而指导注油器的工作。

实施例2：

与实施例1的不同之处在于：如图3所示，所述红外信号感应单元包括一红外信号接收发送模块，所述红外信号接收发送模块的核心芯片型号为tfdu4101，红外信号接收发送模块的rxd引脚与中央控制单元的通信引脚相连，txd通过一电阻r5与场效应管n1的栅极相连，场效应管n1的源极通过电阻r6接电源，漏极通过电阻r9接地，同时漏极与中央控制单元的处理器pa0端相连，红外信号接收器dydl1的vcc引脚接电源，gnd引脚与场效应管n2的漏极相连，又通过电阻r8接地，栅极通过电阻r13与中央控制单元的的处理器pb口中的gpio口相连，源极接地。其中对电阻r8的调节能够实现对电源输出能力的调节。其适用于irfd红外传输。

如图11所示：在本发明的实践应用中，可以实现若干便携智能手持器之间的相互通信，便携智能手持器可以通过无线通信方式与若干个注脂器相通信，注脂器的加注润滑油情况、待润滑设备的情况以及注脂器自身的情况均可以通过无线通信将数据汇集至便携智能手持器，然后便携智能手持器可以将汇集的信息发送至信号中继器，由信号中继器发送至数据采集管理终端，再通过企业数据管理服务器对数据进行处理，汇集到企业大数据云管理平台，获知设备的运行状态统计信息数据，利于企业提出有效设备管理维护保养执行方案，促进企业整体生产加工技术的发展。

采用本发明的具有模糊判别功能的注脂器，能够方便人们对注脂器的工作进行监控，以便了解注脂器的工作状态，即处于油路油堵状态、内部电机损坏状态或是机构控制单元部件异常状态，及时对注脂器的情况进行记录，工人可以通过编写智能手持器对注脂器的工作状态进行了解，形成系统的记录，以便指导注脂器的工作；同时，带有自我唤醒功能的中央控制单元只在工作时唤醒工作，不进行工作时处于停止模式，大大降低了功耗，保证了注脂器的待机功耗做到80μa以下，设备能够工作超过1年的而不需要进行维护，大大降低了维护成本，降低了工人的劳动量。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。