通用型频闪式振动相位适配器的制造方法
【专利摘要】通用型频闪式振动相位适配器，属于旋转机械动平衡仪系统领域，本实用新型为解决采用动平衡仪进行动平衡测试存在价格昂贵的问题。本实用新型包括ISO?S8-P3-O1隔离变送器U1、运算放大器U2A、U2B、电阻R1～R11、电容C1、C2、二极管D1、稳压二极管ZD1、ZD2、NPN三极管Q1和Q2；接收振动传感器测量的、经测振仪输出的毫伏级微弱交流信号，对于输入信号进行了多级放大和调理，转换成5V左右的方波信号给频闪仪，进行动平衡测试。
【专利说明】通用型频闪式振动相位适配器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于振动动平衡的相位器，属于旋转机械动平衡仪系统领域。
【背景技术】
[0002]旋转机械是机械系统的重要组成部分，在国防和国民经济众多领域中发挥着巨大作用。转子不平衡是旋转机械中的常见问题，也是诱发转子系统故障的主要原因之一。因此，开展动平衡技术研究具有重要的学术和工程应用价值。有关转子动平衡技术的研究主要集中在动平衡测试上，现在进行动平衡测试采用的是动平衡仪，然而动平衡仪的价格是非常昂贵的，动辄几万、几十万。
【发明内容】
[0003]本实用新型目的是为了解决采用动平衡仪进行动平衡测试存在价格昂贵的问题，提供了一种通用型频闪式振动相位适配器。
[0004]本实用新型所述通用型频闪式振动相位适配器，它包括ISO S8-P3-01隔离变送器Ul、运算放大器U2A、运算放大器U2B、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容Cl、电容C2、二极管D1、稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2、NPN三极管Ql和NPN三极管Q2 ；
[0005]运算放大器U2A的同相输入端同时连接电阻R7的一端、电阻R4的一端和电阻R6的一端；电阻R7的另一端接地GNDl ；电阻R6的另一端同时连接电阻R5的一端、电阻R8的一端和运算放大器U2A的输出端；电阻R4的另一端同时连接电阻R5的另一端、运算放大器U2B的正极供电端子和电阻Rll的一端，并接电源VCCl ;电阻Rll的另一端连接ISOS8-P3-01隔离变送器Ul的I脚；
[0006]运算放大器U2A的反相输入端同时连接电阻R2的一端、电容Cl的一端和电阻R3的一端，电阻R2的另一端同时连接稳压二极管ZDl的阴极和电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端作为输入端in接入振测仪输出的微弱电信号；稳压二极管ZDl的阳极同时连接电容Cl的另一端、电阻R3的另一端、电容C2的一端和运算放大器U2B的同相输入端，并接地GNDl ；
[0007]运算放大器U2B的反相输入端同时连接电阻R8的另一端和电容C2的另一端；运算放大器U2B的输出端连接NPN三极管Ql的基极；NPN三极管Ql的发射极连接运算放大器U2B的负极供电端子，并接电源负极VSSl ；NPN三极管Ql的集电极连接IS0S8-P3-01隔离变送器Ul的2脚；
[0008]ISO S8-P3-01隔离变送器Ul的4脚连接电源VCC，ISO S8-P3-01隔离变送器Ul的5脚接地；IS0 S8-P3-01隔离变送器Ul的9脚同时连接稳压二极管ZD2的阳极和电阻R9的一端，稳压二极管ZD2的阴极连接电阻RlO的一端，并连接电源VCC2 ；
[0009]ISO S8-P3-01隔离变送器Ul的11脚同时连接电阻R9的另一端和NPN三极管Q2的基极，NPN三极管Q2的发射极连接二极管Dl的阳极；二极管Dl的阴极连接IS0S8-P3-01隔离变送器Ul的8脚，并接地GND2 ；NPN三极管Q2的集电极连接电阻RlO的另一端，并作为输出端out。
[0010]本实用新型的优点:
[0011]本实用新型所述的频闪式振动相位适配器主要用于旋转机械振动的动平衡处理。是一种通用型分立式独立的中间器件，通过将此相位适配器与普通的常规型测振仪和频闪仪连接后，构成旋转机械动平衡仪系统。
[0012]利用该相位适配器可以将最普通的常规型测振仪实现并完成专业的振动动平衡仪的功能，而且动平衡振动相位的“可视化”和直观性极强。
[0013]此相位适配器是一个很小的独立器件，可以配几乎所有的常规型测振仪和频闪仪，只有小手机一般大，便于携带。
[0014]利用本实用新型所述通用型频闪式振动相位适配器构成的“动平衡仪系统”，非常适合现场动平衡，尤其适用于恶劣环境下的动平衡。适用于所有旋转机械的现场动平衡处理，对中小型旋转机械(风机、泵等)的动平衡处理效果更佳。其振动处理前的测试准备工作更是简单容易，甚至几分钟之内即可完成测试准备工作，所以很适用于现场的“应急”振动处理。
[0015]本实用新型所述通用型频闪式振动相位适配器的原材料成本仅仅在1000元左右，如果与之配套普通的常规性测振仪和频闪仪(测振仪和频闪仪亦可单独使用，测振，测转速等)，总的成本能控制在8000元以内。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型所述通用型频闪式振动相位适配器的电路原理图；
[0017]图2是进行动平衡测试搭建的原理框图。
【具体实施方式】
[0018]【具体实施方式】一:下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述通用型频闪式振动相位适配器，它包括ISO S8-P3-01隔离变送器U1、运算放大器U2A、运算放大器U2B、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻RlO、电阻R11、电容Cl、电容C2、二极管Dl、稳压二极管ZDl、稳压二极管ZD2、NPN三极管Ql和NPN三极管Q2 ；
[0019]运算放大器U2A的同相输入端同时连接电阻R7的一端、电阻R4的一端和电阻R6的一端；电阻R7的另一端接地GNDl ；电阻R6的另一端同时连接电阻R5的一端、电阻R8的一端和运算放大器U2A的输出端；电阻R4的另一端同时连接电阻R5的另一端、运算放大器U2B的正极供电端子和电阻Rll的一端，并接电源VCCl ;电阻Rll的另一端连接ISOS8-P3-01隔离变送器Ul的I脚；
[0020]运算放大器U2A的反相输入端同时连接电阻R2的一端、电容Cl的一端和电阻R3的一端，电阻R2的另一端同时连接稳压二极管ZDl的阴极和电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端作为输入端in接入振测仪输出的微弱电信号；稳压二极管ZDl的阳极同时连接电容Cl的另一端、电阻R3的另一端、电容C2的一端和运算放大器U2B的同相输入端，并接地GNDl ；
[0021]运算放大器U2B的反相输入端同时连接电阻R8的另一端和电容C2的另一端；运算放大器U2B的输出端连接NPN三极管Ql的基极；NPN三极管Ql的发射极连接运算放大器U2B的负极供电端子，并接电源负极VSSl ;NPN三极管Ql的集电极连接ISO S8-P3-01隔离变送器Ul的2脚；
[0022]ISO S8-P3-01隔离变送器Ul的4脚连接电源VCC，ISO S8-P3-01隔离变送器Ul的5脚接地；IS0 S8-P3-01隔离变送器Ul的9脚同时连接稳压二极管ZD2的阳极和电阻R9的一端，稳压二极管ZD2的阴极连接电阻RlO的一端，并连接电源VCC2 ；
[0023]ISO S8-P3-01隔离变送器Ul的11脚同时连接电阻R9的另一端和NPN三极管Q2的基极，NPN三极管Q2的发射极连接二极管Dl的阳极；二极管Dl的阴极连接ISO S8-P3-01隔离变送器Ul的8脚，并接地GND2 ；NPN三极管Q2的集电极连接电阻RlO的另一端，并作为输出端out。
[0024]运算放大器U2A和运算放大器U2B采用型号为LM211P的运算放大器。
[0025]NPN三极管Ql和NPN三极管Q2采用型号为FZT853的三极管。
[0026]二极管Dl采用型号为IN4007的二极管。
[0027]进行动平衡测试时，按图2所示的原理框图进行连接，将振动传感器固定在被测物体(旋转机械的轴承上)，在裸露的旋转轴或其它旋转部位做标记(如画白线)，在静止部位画相位刻度(白线指向的角度就是振动相位角)。振动传感器(周期性毫伏级交流信号输出)一测振仪(显示振动值并进行滤波，输出周期性毫伏级交流信号)一频闪式振动相位适配器(放大并整形成方波信号)一频闪仪(外触发模式，频闪仪的频闪灯频闪)。
[0028]由于频闪仪的闪光频率与振动频率相同，而旋转机械的振动主频率与旋转速度一样，也就是所谓的“同步”了，所以当用频闪仪照射旋转机械的外露旋转部分时、目测是“静止”的，而我们做过的白线“标记”也会静止在某个位置(角度)，这就是旋转机械动平衡所必须参数，振动相位角。那么有了测振仪显示出的振动值，现在又有了振动相位角，就可以对旋转机械的振动进行动平衡处理了。
[0029]频闪式振动相位适配器是连接测振仪和频闪仪的中间环节，测振仪不能直接将信号输出给频闪仪，因为测振仪输出的是交流信号，频闪仪不接受交流信号，频闪仪只接受脉冲、方波、TTL等这类信号，而且要求高电平不低于2.7V，所以必须要有个中间环节进行信号转换去匹配测振仪和频闪仪。
[0030]由于频闪式振动相位适配器的输入信号是毫伏级的微弱的交流信号(振动传感器和测振仪的灵敏度只有几毫伏)，而输出要求的是5V左右的方波信号(适用于所有具有外触发模式功能的频闪仪)，所以电路里对于输入信号进行了多级放大和调理，从图1中可以看出，有二级放大和调理，然后进行整形、隔离放大，输出5V左右的方波信号。
【权利要求】
1.通用型频闪式振动相位适配器，其特征在于，它包括ISOS8-P3-01隔离变送器U1、运算放大器U2A、运算放大器U2B、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容Cl、电容C2、二极管D1、稳压二极管ZDlJlOi二极管ZD2、NPN三极管Ql和NPN三极管Q2 ； 运算放大器U2A的同相输入端同时连接电阻R7的一端、电阻R4的一端和电阻R6的一端；电阻R7的另一端接地GNDl ；电阻R6的另一端同时连接电阻R5的一端、电阻R8的一端和运算放大器U2A的输出端；电阻R4的另一端同时连接电阻R5的另一端、运算放大器U2B的正极供电端子和电阻Rll的一端，并接电源VCCl ;电阻Rll的另一端连接ISO S8-P3-01隔离变送器Ul的I脚； 运算放大器U2A的反相输入端同时连接电阻R2的一端、电容Cl的一端和电阻R3的一端，电阻R2的另一端同时连接稳压二极管ZDl的阴极和电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端作为输入端in接入振测仪输出的微弱电信号；稳压二极管ZDl的阳极同时连接电容Cl的另一端、电阻R3的另一端、电容C2的一端和运算放大器U2B的同相输入端，并接地GNDl ； 运算放大器U2B的反相输入端同时连接电阻R8的另一端和电容C2的另一端；运算放大器U2B的输出端连接NPN三极管Ql的基极；NPN三极管Ql的发射极连接运算放大器U2B的负极供电端子，并接电源负极VSSl ;NPN三极管Ql的集电极连接ISO S8-P3-01隔离变送器Ul的2脚； ISO S8-P3-01隔离变送器Ul的4脚连接电源VCC，ISO S8-P3-01隔离变送器Ul的5脚接地；IS0 S8-P3-01隔离变送器Ul的9脚同时连接稳压二极管ZD2的阳极和电阻R9的一端，稳压二极管ZD2的阴极连接电阻RlO的一端，并连接电源VCC2 ； ISO S8-P3-01隔离变送器Ul的11脚同时连接电阻R9的另一端和NPN三极管Q2的基极，NPN三极管Q2的发射极连接二极管Dl的阳极；二极管Dl的阴极连接ISO S8-P3-01隔离变送器Ul的8脚，并接地GND2 ；NPN三极管Q2的集电极连接电阻RlO的另一端，并作为输出端out。
2.根据权利要求1所述通用型频闪式振动相位适配器，其特征在于，运算放大器U2A和运算放大器U2B采用型号为LM211P的运算放大器。
3.根据权利要求1所述通用型频闪式振动相位适配器，其特征在于，NPN三极管Ql和NPN三极管Q2采用型号为FZT853的三极管。
4.根据权利要求1所述通用型频闪式振动相位适配器，其特征在于，二极管Dl采用型号为IN4007的二极管。
【文档编号】G01M1/02GK203981344SQ201420469576
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】蔡曙光, 李显春, 马述军, 王勇, 李松涛, 尹晓东 申请人:哈尔滨汇通电力工程有限公司