便携式振动数据采集系统的制作方法

1.本实用新型涉及振动信号采集领域，具体地，涉及一种便携式振动数据采集系统。


背景技术：

2.抛光机对磨削脆性材料作用突出，通过作业可降低坯体划痕，使其表面更加平整，能有效控制破损率，使其达到更高的镜面光亮度。但是在作业过程中，抛光机存在主轴振动现象，直接导致坯体抛光质量下降，而且还会破坏坯体，振坏磨块，对磨头的使用寿命造成相当大的影响，甚至会导致磨块座发生断裂，影响抛光机的正常运行。现有的针对振动信号的采集设备往往功能单一，需要配合信号发生器、示波器、采集卡、直流电源、数字接口等硬件，由此组成一个采集振动信号的测试系统，其组成的硬件数量相对较多，故此携带不便，不适合进行移动测试，尤其是外带现场使用。


技术实现要素：

3.本技术要解决的技术问题是提供一种便携式振动数据采集系统，实现对抛光机研磨时振动信号的采集，并使其系统组成简单、携带方便、安装连接方便，适合移动测试。
4.为解决上述技术问题，根据本技术的实施例，提供一种便携式振动数据采集系统，包括加速度传感器；恒流适配器，通过第一射频连接线缆与加速度传感器连接；以及多功能数据采集卡，通过第二射频连接线缆与所述恒流适配器连接，并且设有模拟输入ai、模拟输出ao、可编程数字i/o、电源模块、计数模块，并设有相应接口。加速度传感器实时采集待测量点的加速度信号，并将所述加速度信号传输给恒流适配器。恒流适配器为加速度传感器提供2ma恒流激励，并将接收到的加速度信号发送给多功能数据采集卡。多功能数据采集卡识别接收到的加速度信号，将加速度信号由模拟量信号转换成数字量信号并传输给上位机，以在上位机显示数据信息，数据信息与所述数字量信号相关。
5.根据本技术的实施例，恒流适配器内部可设有电池模块进行供电，以便于便携式振动数据采集系统外带使用。
6.根据本技术的实施例，电池模块可包括电池槽，或者，电池模块包括可充电电池、充电电路以及充电接口。
7.根据本技术的实施例，恒流适配器可设有至少一个通道与加速度传感器连接。
8.根据本技术的实施例，上位机显示的数据信息可包括加速度时域信号、频谱图、振动位移幅度、幅频特性图。
9.根据本技术的实施例，加速度传感器可为iepe型加速度传感器。
10.根据本技术的实施例，恒流适配器可为iepe型恒流适配器。
11.根据本技术的实施例，第一射频连接线缆可为m5-bnc连接线缆。
12.根据本技术的实施例，第二射频连接线缆可为bnc-针鼻子连接线缆。
13.根据本技术的实施例，多功能数据采集卡可与上位机通过usb数据线连接。
14.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
15.通过加速度传感器、恒流适配器和多功能数据采集卡依次连接组成便携式振动数据采集系统，其组成简单、安装方便、便于携带，非常适合移动测试；并且多功能数据采集卡中集成了模拟输入ai、模拟输出ao、可编程数字i/o、电源模块、计数模块，无需再额外连接测试设备，可以实时采集抛光机在研磨过程中因振动产生的加速度信号，并把该加速度信号传输给上位机，在上位机中显示与该加速度信号相关的数据信息，实时监控数据信息，进而为抛光机材料的合理选用以及改善抛光机结构提供了数据参考，可广泛应用于需要改善设备剧烈振动或缓震性能的设备中。此外，通过改善抛光机结构能够保证磨头主轴能够正常运行，避免振动现象的出现，不仅能够有效地提高产能，而且对经济效益的提升有着重要的促进作用。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本技术的一些实施例，而非对本技术的限制。
17.图1为便携式振动数据采集系统的组件连接示意图。
具体实施方式
18.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
19.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
20.需要说明的是，本实用新型提供的便携式振动数据采集系统，可广泛应用于需要改善设备剧烈振动或缓震性能的设备中，如炮弹的冲击设备，弹体的抗冲击包装，机床电机运作时振动情况等。本实用新型以抛光机为例对实施例进行详细描述，但不应构成限定。
21.图1为便携式振动数据采集系统的组件连接示意图。
22.请参阅图1所示，本实用新型实施例提供了一种便携式振动数据采集系统，包括加速度传感器、恒流适配器、多功能数据采集卡。
23.加速度传感器通过第一射频连接线缆与恒流适配器连接，恒流适配器通过第二射频连接线缆与多功能数据采集卡连接。
24.根据本技术实施例的便携式振动数据采集系统的工作原理是：将加速度传感器安装在待测量抛光机的外壳上，例如采用磁吸式固定，再将加速度传感器的输出接头连接到恒流适配器的输入接口，而恒流适配器的输出接口则连接至多功能数据采集卡的模拟输入口。
25.加速度传感器可以实时采集待测量点的加速度信号，该待测量点即加速度传感器在待测量的抛光机外壳上的固定位置，同时该加速度传感器将所采集的加速度信号传输给恒流适配器。
26.恒流适配器一方面可为加速度传感器提供2ma恒流激励，另一方面恒流适配器可以将接收到的加速度信号发送给多功能数据采集卡。
27.多功能数据采集卡中可设有模拟输入ai、模拟输出ao、可编程数字i/o、电源模块以及计数模块，相应的也设有对应的接口，例如模拟输入ai对应的模拟输入口，该模拟输入口可以用来接收恒流适配器发送过来的加速度信号。另外，多功能数据采集卡与上位机相连接，可以实现对抛光机研磨时产生的振动信号实时采集并分析。
28.根据本技术实施例的便携式振动数据采集系统的组成简单，仅包括加速度传感器、恒流适配器和多功能数据采集卡，若需要对抛光机研磨时产生的振动信号实时采集并分析，则只需将多功能数据采集卡与上位机相接即可。
29.根据本技术实施例的便携式振动数据采集系统的安装也方便，将加速度传感器通过磁吸固定在抛光机的外壳上，并将该加速度传感器通过第一射频连接线缆与恒流适配器连接，将该恒流适配器通过第二射频连接线缆与多功能数据采集卡连接，即可完成安装连接。
30.在一些优选的实施例中，该恒流适配器的内部可以设置有电池模块，通过该电池模块进行供电，由此实现该便携式振动数据采集系统的外带使用，方便进行移动测试，尤其是针对在外带现场的使用。该电池模块可以是电池槽，使用干电池进行供电。同样，该电池模块也可以是包括可充电电池、充电电路以及充电接口的结构，可充电电池、充电电路、充电接口依次连接，通过该充电接口向可充电电池进行充电补充，该可充电电池可以为锂电池，并且该充电电路还可以包括过充保护、过温保护、自恢复保险丝三个部分。可以理解的是，以锂电池为可充电电池的电池模块为优选实施例。
31.根据本技术的实施例，在一些实施例中，该恒流适配器设有至少一个通道与加速度传感器连接，其通道的数目与所需的加速度传感器数目相关，例如：四个通道分别连接4四个加速度传感器。采用多个加速度传感器可以测试对应抛光机不同待测量点的加速度信号，并以此进行采集和分析。
32.根据本技术的实施例，该加速度传感器为iepe(integrated electronics piezo-electric，压电集成电路)型加速度传感器。
33.根据本技术的实施例，该恒流适配器为iepe型恒流适配器，例如可以为ct5201 iepe恒流适配器。
34.根据本技术的实施例，该第一射频连接线缆为m5-bnc连接线缆。
35.根据本技术的实施例，该第二射频连接线缆为bnc-针鼻子连接线缆。
36.进一步的，该多功能数据采集卡可以为ni usb-6002多功能数据采集卡。
37.根据本技术的实施例，该多功能数据采集卡可以与上位机通过usb数据线连接。
38.根据本技术的实施例，上位机显示的数据信息可以包括加速度时域信号、频谱图、振动位移幅度、幅频特性图，所显示的数据信息与接收到的加速度信号相关联。应理解，为使得上位机能够识别并读取多功能数据采集卡发送的加速度信号，该多功能数据采集卡可以将加速度信号由模拟量信号转换成pc(personal computer，个人计算机)可以识别的数字量信号，再传输至上位机显示，即该上位机可以为pc。
39.从以上实施例可以看出，本实用新型具有如下的有益效果：
40.(1)只需配置简单的加速度传感器、恒流适配器和多功能数据采集卡，就可实现对
抛光机振动信号的采集，其系统组成简单，携带方便，安装连接方便，适合移动测试；
41.(2)应用范围广，可广泛应用于需要改善设备剧烈振动或缓震性能的设备中，如炮弹的冲击设备，弹体的冲击包装，机床电机运作时振动情况等；
42.(3)连接线缆为低噪音数据连接线，可降低信号的噪音，提高准确性，适用于信号在不同硬件设备间的传输；
43.(4)多功能数据采集卡组件集成了模拟输入ai、模拟输出ao、可编程数字i/o、电源+5v、计数器的功能，不用再额外连接测试设备，可实时采集研磨过程中产生的振动信号，并把振动信号传输到上位机，实时监控数据信息，进而为抛光机材料的合理选用，以及改善抛光机结构提供了数据参考，满足多种使用需求；
44.(5)系统组成简单、设计巧妙、效果显著；
45.(6)适合不同种类振动信号，模拟量信号，数字信号的采集测试；
46.(7)操作步骤少且简单，对于初次使用的人员，技术要求较低；
47.(8)准确度高，成本低，实用性强，适合大范围推广。
48.以上所述仅是本技术的示范性实施方式，而非用于限制本技术的保护范围，本技术的保护范围由所附的权利要求确定。