一种滚动旋转设备工作状态信号检测转换装置的制作方法

本实用新型涉及一种设备工作检测装置，尤其是一种滚动旋转设备工作状态信号检测转换装置。

背景技术：
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近年来随着中国智能制造设备的的产业升级，越来越多的企业设备加入的更新升级精良改进的进程上来，尤其针对精炼、化工、矿用、机械等大型设备行业，对于设备局部的滚动或旋转部件的润滑及状态检测已经成为制约我国产业设备升级的一个突出问题。目前对于间歇性工作或冷机热备中设备，工厂工作人员，不能够准确或有针对性的了解这些设备局部滚动或旋转部件的润滑情况和运行状态，同时市面上有没有类似的、便携的状态检测设备，当设备局部出现滚动状态润滑欠缺时，无法及时得将当前运行状态通知到工人，工人不能及时进行注油，会导致设备欠润滑，造成设备运行过度磨损，加速设备的折旧，甚者直接导致设备的报废；或是工人不知当前设备是否润滑良好，过多的加入了润滑油脂，导致设备过润滑，增加了工人的劳动量，耗费了过多的润滑油脂。

技术实现要素：
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本实用新型提供了一种滚动旋转设备工作状态信号检测转换装置，它结构设计合理，能够及时的将设备局部的工作状况提供给注脂注油终端控制设备，以便集成润滑设备及时了解设备当前的工作状态，集成润滑设备能够更精确定时定量加注油脂进行润滑，节约了工厂在人工注油脂过程中的成本浪费，减少了过润滑、欠润滑所造成的设备运行过度磨损引起的折旧缺陷。提高了电机或轴承设备的运行效率，减少了磨损折旧，给生产带来了超强的价值，解决了现有技术中存在的问题，尤其是人工不便于触及到的设备的加注润滑等。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种滚动旋转设备工作状态信号检测转换装置，包括壳体，在壳体的底部安装有强力固定模块，在壳体的内部安装有电路处理单元，在壳体的顶部设有上盖，在上盖和壳体之间设有密封圈，所述电路处理单元的信号输出端与信号传输导线相连，信号传输导线穿过壳体伸至壳体的外侧；

所述电路处理单元包括用于检测设备润滑信号的信号检测传感单元、信号供电单元和信号转换单元；信号检测单元的输出端与信号转换单元的输入端相连，信号转换单元的输出端与信号传输导线相连，所述信号供电单元与信号检测单元和信号转换单元的供电端相连。

所述信号检测传感单元包括振动传感器，振动传感器与串联的电阻R2和电阻R1相连，同时又与二极管D1的正极和二极管D2的负极相连，二极管D1的正极和二极管D2的负极的连接点与运算放大器U1B的同相输入端相连，串联的电阻R2和电阻R1的另一端与运算放大器U1A的反向输入端相连，在运算放大器U1B的输出端和运算放大器U1A的输出端之间有电阻R3，运算放大器U1B的输出端又通过电阻R4与运算放大器U2A的反相输入端相连，运算放大器U1A的输出端又通过电阻R14与运算放大器U2B的反相输入端相连，运算放大器U2A 的输出端与运算放大器U2B的的同相输入端相连，运算放大器U2B的输出端为信号检测传感单元的输出端；在运算放大器U1B的反向输入端和输出端之间并联有相互并联的电容C6和电阻R5，在运算放大器U2B的反向输入端和输出端之间并联有相互并联的电容C7和电阻R15。

本实用新型采用上述结构，设备一旦处于运转工作状态、或者处于联动共振状态、稳定停机状态等状况，能够输出一个稳定的信号波形，供后续外部集成润滑设备使用。集成润滑设备，根据信号特性实现设备的有润滑判定，进行综合有效的设备运行状态监测，同时本装置内部设有增益调整单元，可以根据设备具体运行的情况进行信号的增益调整以获取有效的、特定灵敏度的、稳定的输出信号。能够及时的将设备局部的工作状况，通过既定的信号形式，提供给集成润滑设备、设备运作PID单元系统或大型自动化运行监控系统，以便工厂运维系统及时了解设备当前的工作状态，实现集成润滑设备更好的实现精确定点定时润滑，同时还能指导工人进行人工润滑或运维操作，节约了工厂在运行维保方面的成本浪费，同时减少了过润滑、欠润滑所造成的设备运行过度磨损引起的折旧缺陷。提高了电机或轴承设备的运行效率，减少了磨损折旧，给生产带来了超强的价值。

附图说明：

图1为本实用新型的结构分解图。

图2为本实用新型的信号检测传感单元电路原理图。

图3为本实用新型的信号转换单元电路原理图。

图中，1、壳体，2、强力固定模块，3、电路处理单元，4、上盖，5、密封圈，6、信号传输导线。

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，对本实用新型进行详细阐述。

如图中1-3所示，一种滚动旋转设备工作状态信号检测转换装置，包括壳体1，在壳体1的底部安装有强力固定模块2，在壳体1的内部安装有电路处理单元3，在壳体1的顶部设有上盖4，在上盖4和壳体1之间设有密封圈5，所述电路处理单元3的信号输出端与信号传输导线6相连，信号传输导线6穿过壳体伸至壳体1的外侧；

所述电路处理单元包括用于检测设备润滑信号的信号检测传感单元、信号供电单元和信号转换单元；信号检测单元的输出端与信号转换单元的输入端相连，信号转换单元的输出端与信号传输导线相连，所述信号供电单元与信号检测单元和信号转换单元的供电端相连。

所述信号检测传感单元包括振动传感器，振动传感器与串联的电阻R2和电阻R1相连，同时又与二极管D1的正极和二极管D2的负极相连，二极管D1的正极和二极管D2的负极的连接点与运算放大器U1B的同相输入端相连，串联的电阻R2和电阻R1的另一端与运算放大器U1A的反向输入端相连，在运算放大器U1B的输出端和运算放大器U1A的输出端之间有电阻R3，运算放大器U1B的输出端又通过电阻R4与运算放大器U2A的反相输入端相连，运算放大器U1A的输出端又通过电阻R14与运算放大器U2B的反相输入端相连，运算放大器U2A 的输出端与运算放大器U2B的的同相输入端相连，运算放大器U2B的输出端为信号检测传感单元的输出端；在运算放大器U1B的反向输入端和输出端之间并联有相互并联的电容C6和电阻R5，在运算放大器U2B的反向输入端和输出端之间并联有相互并联的电容C7和电阻R15。

在信号检测传感单元中，通过电阻R1和电阻R2实现振动信号的高通滤波处理，而后通过二极管D1和二极管D2实现限高嵌位并保护后级电路不被损坏。实现较稳定的振动弦信号获取。运算放大器U1B实现信号的隔离缓冲，将设备运行过程的振动毛刺过滤，实现较为干净的信号的输出。振动信号的处理过程包含通过电容C5和电容R3高通滤波，通过电容C6和电阻R5、电容C7和电阻 R15的低通滤波、电阻R4和电阻R5的信号缩小以及电阻R15和电阻R14的信号放大等处理过程，得到一个稳定的信号波形传递到信号转换单元。

所述信号转换单元包括信号转换芯片U3，信号转换芯片U3的输入端与信号检测传感单元的输出端相连，信号转换芯片U3能够将经过处理的稳定可靠的弦信号，通过信号转换芯片产生一个可以增益灵敏调节的脉冲信号，通过实际测量，大部分情况使用现场需要再此处做降噪处理，典型的做法就是在U3比较器处增加滞回特性，减少判别边界模糊的状况，来得到更稳定的、抗干扰的、可靠的脉冲信号，实现能够稳定可靠判别外部的旋转滚动设备的运行状况。

在进行工作时，由信号检测传感单元获取当前设备的振动信号，然后对信号进行处理，得到稳定的信号，然后通过信号转换单元产生一个可以增益调节的脉冲信号，进而通过信号传输导线将脉冲信号传出，以便后级集成润滑设备系统进行更有效的使用。

在实际工作案例中中，往往需要通过外置接入外部自动化控制总线设备，对信号进行判断，此时需要加入转换单元，把当前信号转换到对应工厂检测网络对应的设备控制总线信号，以实现同工业总线标准信号的互联互通。

当设备处于停机状态时，输出信号是一个稳定的高电平信号，在设备弱转动但不至于达到要调整到的增益设定门限时，同样电压信号为一个高电平信号，在达到设定的增益门限时，产生一个可识别的脉冲信号，随着信号超出增益门限，信号呈现一个稳定的脉冲序列波形，设备的运转情况越良好，本信号的稳定性越好，若果出现短时异常，在输出波形上会有一个突变。此时工人可以及时了解到设备出现异常，以便进行注油操作进行润滑。

采用本实用新型的滚动旋转设备工作状态信号检测转换装置，在信号检测传感单元中能够实现电路基准信号的隔离，实现检测的振动弦信号的基准隔离、基准抬升，同时能够实现电路信号的缩小控制，实现信号缓冲、信号低通毛刺滤除、信号倍增；然后对电路信号进行放大整形，将门限内的信号进行合理的放大，低通过率，实现幅值的合理调整，然后通过设定的门槛电压实现脉冲信号波形的生成，供给后续核心控制电路操作使用。保证了脉冲信号波形的稳定和准确，以便后续核心控制电路的判断精确性，方便工人准确了解当前设备工作状态。

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

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。