专利名称：数字型振动检控仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数字型振动监控仪，主要用于对检测到的机械振动信 号进行检测、分析和变送，在出现异常情况时进行报警，属于电子仪器。
背景技术：
机械特别是旋转机械在工作时会出现振动，振动是卩I起机械设备损坏和故 障的 一 个重要原因，同时不同的振动信号也反应出设备的不同状态以及潜在 的故障，因此对机械特别是旋转机械振动进行在线检测和分析可以随时掌握设 备的运行状态，及时发现可能出现的故障，以使在发生严重故障或酿成事故前 加以维护修理，从而延长设备的使用寿命，减少或避免事故的发生。目前对振 动信号可能采用加速度输出型传感器、速度输出型传感器以及位移输出型传感 器等多种传感器进行采集，并形成相应的模拟电信号输出，根据电信号的大小 和特性，可以定量地给出设备相应的各种振动指标，用于评价设备的振动情况， 并分析出设备的运行状态，但是由于这种分析需要通过人工或独立的计算机进 行，因此不仅操作起来比较麻烦，而且还不利于数据的及时处理，不利于及时 发现问题，不利于在紧急状态下对设备的运行进行及时的控制。 发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种数字型振动检控仪，这 种仪器可以同传感器连接，对设备的振动信号进行在线采集和分析，并形成一 定形式的信号输出，在出现异常振动时，进行报警。
本实用新型实现上述目的的技术方案是 一种数字型振动检控仪，包括模 拟信号前端预处理电路、模/数转换电路、中央处理单元、数/模转换电路、电流输出电路和报警控制电路，所述模拟信号前端处理电路设有传感器输入端 子，其输出端通过所述模/数转换电路连接所述中央处理单元，所述中央处理 单元的报警信号输出端连接所述的报警控制电路，振动信号输出端通过所述的 数/模转换电路连接所述的电流输出电路，所述电流输出电路设有电流输出端 子，所述报警控制电路连接有报警元件。
由于本实用新型通过传感器采集机械设备的振动信息，生成原始模拟振动 信号送入模拟信号前端处理电路，由模拟信号前端处理电路进行信号的放大和 降噪等处理后，通过模数转换电路转换为可以被中央处理单元的识别和分析的 原始数据振动信号，由中央处理单元在嵌入式软件支持下运算后，形成数字量 的振动信号，经模数转换电路转换成模拟振动信号后，送入输出电路处理成适
宜于输出的振动信号电流进行电流输出，以便进行振动的显示和监控；由于在 振动异常的情况，中央处理单元还会生成数字报警信号送入报警控制电路，由 报警控制电路进行处理成适宜于报警元件的报警控制信号，控制报警元件进行 报警，由此实现了对机械设备振动状况的在线监控和实时报警，在机械设备出 现异常振动时，及时发现问题并提醒有关人员进行处理，并可以通过振动信号 电流的输出控制适宜的设备进行必要的动作，进行振动状态的记录、监视以及 对机械设备进行停车等控制，为问题的及时发现和处理提供了有利条件，有助 于设备的正常运行，有助于降低设备的损坏，避免事故的发生。
图1是本实用新型内部的电路框图2是本实用新型的外部结构示意图。
具体实施方式
参见图1和图2，本实用新型提供了一种数字型振动检控仪，包括模拟信
4号前端预处理电路12、模/数转换电路10、中央处理单元8、数/模转换电路
15、电流输出接口电路9和报警控制电路16,所述模拟信号前端处理电路设 有传感器输入端子7,其输出端通过所述模/数转换电路连接所述中央处理单 元，所述中央处理单元的报警信号输出端连接所述的报警控制电路，振动信号 输出端通过所述数/模转换电路连接所述电流输出接口电路，所述电流输出接 口电路设有电流输出端子1，所述报警控制电路连接有报警元件。
所述模拟信号前端处理电路的输出端还可以连接原始信号緩冲输出接口 电路11,用于输出原始的未经模数转换和中央处理单元处理的模拟振动信号， 以保持信号的真实性，避免信息丢失，这些输出可以供其它监控仪器使用。
所述中央处理单元可以设有通讯接口电路13，以便通过RS485与上位机 进行通讯，使得上位机通过配置软件对本数字型振动检控仪进行组态设置，或 实时读取本数字型振动检控仪的状态和输出的数据或信息。另外多个数字型振 动检控仪还可以依靠该通讯接口电路通过Modbus RTU协议组成一个网络，以 便实现全面监控。不同的数字型振动检控仪可以通过不同的ID号进行区分。
所述中央处理单元还可以设有键盘控制电路，通过所述的键盘控制电路 14接受控制键盘4的输入，以实现人工参数设置和控制。
所迷中央处理单元还可以设有继电器控制信号输出端，通过该继电器控制 信号输出端连接继电器电路17，控制继电器动作，以实现根据振动状况对相 关设备的工作状态进行控制。
所述报警元件可以是若干报警用发光二极管3、报警用扬声器和/或LED 显示器，通过适宜的方式进行报警或者实现多种形式的共同报警。
所述电流输出端子可以采用冗余4 ~ 20mA有源输出端子，所述冗余4~20niA有源输出端子可以是两个独立的电流输出端子，当一个输出端子失效时
可以使用另一个输出端子，以提高输出的可靠性。
本实用新型还可以设有电源，用于向其它电路供电，所述电源可以采用冗
余24VDC双电源，所述24VDC双电源是两个独立的电源4妾口 ，当一个电源失效 时另外 一 个可以继续为提供电源，以提高系统的可靠性。
本实用新型还可以设有壳体，所述各电路和中央处理单元安装在所述壳体 内，所述冗余4~20niA有源输出端子1、传感器输入端子7、控制键盘4、发 光二极管3、原始信号緩沖输出接口电路的输出端子5、通讯接口电路的端子 6、冗余24VDC双电源的接口 2等均安装在所述壳体的面板上，以便进行操作 和控制。
所述发光二极管可以用于被监测系统的正常状态显示、报警状态显示及本 实用新型的通ifl状态显示等。
所述控制键盘上的按键可以包括系统复位按键、"+"按键和"-"按键， 所述按键配合发光二极管可以用于设置仪表报警值，所述系统报警的设置并不 仅限于通过按键，也可以通过通讯接口和上位机配置软件进行设置。
所述传感器输入端子应不仅适于接入加速度输出型传感器，也可以接入速 度和位移输出型传感器，以便进行加速度、速度和位移的信息采集。
本实用新型主要适应于各种旋转机械的振动监控，例如汽轮机、压缩机、 电动机、泵、风扇、鼓风机、离心机和发电机等。
权利要求1.一种数字型振动检控仪，其特征在于包括模拟信号前端预处理电路、模/数转换电路、中央处理单元、数/模转换电路、电流输出接口电路和报警控制电路，所述模拟信号前端处理电路设有传感器输入端子，其输出端通过所述模/数转换电路连接所述中央处理单元，所述中央处理单元的报警信号输出端连接所述的报警控制电路，振动信号输出端通过所述数/模转换电路连接所述电流输出接口电路，所述电流输出接口电路设有电流输出端子，所述报警控制电路连接有报警元件。
2. 如权利要求1所述的数字型振动检控仪，其特征在于所述模拟信号前 端处理电路的输出端还连接原始信号緩冲输出接口电路。
3. 如权利要求2所述的数字型振动检控仪，其特征在于所述中央处理单 元设有通讯接口电路，通过RS485与上位机进行通讯。
4. 如权利要求3所述的数字型振动检控仪，其特征在于所述中央处理单 元还设有键盘控制电路。
5. 如权利要求4所述的数字型振动检控仪，其特征在于所述中央处理单 元还设有继电器控制信号输出端，通过该继电器控制信号输出端连接继电器电 路。
6. 如权利要求1、 2、 3、 4或5所述的数字型振动检控仪，其特征在于 所述中央处理单元采用微处理器或芯片。
7. 如权利要求6所迷的数字型振动检控仪，其特征在于所述报警元件是 若干报警用发光二极管、报警用扬声器和/或LED显示器。
8. 如权利要求7所述的数字型振动检控仪，其特征在于所述电流输出端 子采用冗余4 ~ 2 OmA有源输出端子，包括两个独立的电流输出端子。
专利摘要本实用新型涉及一种数字型振动检控仪，包括模拟信号前端预处理电路(12)、模/数转换电路(10)、中央处理单元(8)、数/模转换电路(15)、电流输出接口电路(9)和报警控制电路(16)，所述模拟信号前端处理电路设有传感器输入端子，其输出端通过所述模/数转换电路连接所述中央处理单元，所述中央处理单元的报警信号输出端连接所述的报警控制电路，振动信号输出端通过所述数/模转换电路连接所述电流输出接口电路，所述电流输出接口电路设有电流输出端子，所述报警控制电路连接有报警元件。本实用新型可以同传感器连接，对设备的振动信号进行在线采集和分析，在出现异常振动时进行报警，有助于设备的正常运行、降低设备的损坏、避免事故的发生。
文档编号G01M7/02GK201378095SQ20082023373
公开日2010年1月6日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年12月19日
发明者栋 李 申请人:北京派利斯科技有限公司