专利名称：虚拟式振动筛动态参数检测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于泥浆处理、泥水处理及物料筛分和输送的虚 拟式振动筛动态参数检测仪，适合于石油天然气钻井、选矿、选煤、 化工、医药、食品、有色金属、水利水电工程、地下空间工程、城市 建设工程及运输等行业部门作业中使用的振动筛的动态参数检测。
背景技术：
随着现代生产技术的发展，在各有关行业中，研制开发具有自主 知识产权的各型现代振动筛产品层出不穷。而在现代振动筛产品的开 发过程中，除了运用现代动态设计方法和现代工艺制造技术外，广泛 采用现代动态测试技术在振动筛的现代设计和制造过程及对振动筛 产品的动态检测势在必行。由于在研制开发振动筛产品过程中，需要 测试的振动筛动态特性参数项目繁多，需要记录处理的数据和曲线数 量和种类异常繁杂。同时，大多数情况都需要对在强随机噪声背景淹 没下的信号进行分析处理以提取各种需要的信息。而且，有的信号本 身就是随机信号。目前，尚无针对振动筛动态特性参数检测的专用仪 器。通常都是采用现有的模拟式或数字式通用仪器组成临时测试系统 进行测试。这样一来，整个测试过程非常烦琐，而且各种数据和曲线 的处理量非常巨大， 一般在冗繁的测试拾取信号后，还需要专门的技 术人员进行两周以上时间信号数据的离线处理工作。发明内容本发明的目的是为了克服现有技术的不足，采用微机数据识别、 存储、处理、高度智能和自动化，能采集、分析、显示三十几个振动 筛动态特性参数测试结果的数据、表格、曲线等，特提出一种虚拟式 振动筛动态参数检测仪。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案 一种虚拟式振动 筛动态参数检测仪，由带有磁吸座的相应传感器如压电式加速度传感 器、磁电式速度传感器、应变式位移传感器、激振器或力锤、相应的 中间转换放大器、控件化虚拟式信号分析仪组成，其结构特征是带 有磁吸座的加速度、速度、位移传感器1根据需要和测试目的安装在 振动筛2上所选定的测试点3上；相应的信号中间转换放大器4集中 安装在仪器箱5中，其中有关的虚拟式信号中间转换放大器6与智能
控件化虚拟式信号分析仪7—同装在计算机8的专门数据库供测试时 调用；信号中间转换放大器4、集装仪器箱5和计算机8集中安装在 集装箱9中。
供虚拟式信号中间转换放大器6和智能控件化虚拟式信号分析 仪7用的计算机8是采用通用台式计算机、或嵌入式计算机、或便携 式笔记本电脑的一种。安装在振动筛2上的激振器大小电机25、 26 是采用离线的正弦自动或手动扫描、白噪声激振系统激振，力锤敲击 激振，或采用振动筛2 t激振电机的在线激振。
1) 基于智能控件化的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征在 于，零编程开发虚拟仪器。直接将带有磁吸座的加速度、速度、位移 传感器1根据需要和测试目的安装在振动筛2上所选定的测试点3 上；得到的信号经数据传输线传输到相应的信号中间转换放大器4; 最后，有关的虚拟式信号中间转换放大器6和智能虚拟式信号分析仪 7收到数据线传输的数据，立即进行分析并处理信号后， 一同将所需 信号存储于计算机8中。
2) 基于智能控件化的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征在 于，功能与功能之间具有较高的相互独立性。计算机系统平台15采 用具体的幅值谱、相位谱、功率谱、倒频谱等方法，直接分析并处理 直至显示放于被检测振动筛10上的传感器11传输的信号，用户可以 同时获取幅值、相位、功率、倒频等参数信息。
3) 基于智能控件化的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征在于，个性化和简洁的界面设计。只需调理电路12、数据采集卡13、 仪器软件14以及计算机系统平台15就可以组建一台虚拟式振动筛动 态参数检测仪16。4) 基于智能控件化的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征在 于，可以扩展开发基于智能控件的虚拟仪器。由筛箱2、激振器小电 机25、激振器大电机26、上层筛网17、下层筛网18、钻井液岩屑流 智能计量装置21、底座29、虚拟振动筛参数检测仪16、自动控制系 统、数据处理分析系统、返激装置27等组成。筛箱2由隔振弹簧28 支承在底座29上(筛箱倾角可调0。《《 <90°);激振器的大小电机25、 26包括两台或两台以上的防爆电机或其它类型的激振电机；自动控 制系统由响应传感器11兼控制器组成；数据分析处理系统由记数传 感器11、 二次仪表19、 A/D卡30、配备专用虚拟式仪器16等部分组 成；返激装置27是由砂泵、喷嘴和传感器ll组成。筛箱2和水平面成某一角度隔振弹簧28支撑在底座29上，筛箱 中内置两个上下层筛网17、 18，激振器大小电机25、 26平行安装于 筛箱上方的某个设计位置，返激装置27安装在筛箱上方的进料端22， 箱箱下方出口端21装有钻井液岩屑流智能计量装置20，上面配有记 数传感器11、 二次仪表19，最后所有数据均通过A/D卡30传入配备 专用虚拟式仪器16，然后显示器显示参数信息。5) 基于智能控件化的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征在 于，具有快的响应速度。本仪器在应用的过程中只是由加速度、速度、 位移传感器1接收并发出信号，相应的信号中间转换放大器4和虚拟 式信号中间放大器6处理信号，直至智能控件化虚拟式信号分析仪7， 最后数据存储于计算机8中。与现有技术相比，本发明的有益效果是1)由于采用了虚拟式信号中间转换放大器和智能控件化虚拟式 信号分析仪，因而大大简化了振动筛动态参数检测的时间和过程。同 时，测试的精确性和可靠性可以得到充分的保证；2) 由于采用了智能控件化虚拟式信号分析仪，使用者不需要进 行专门的培训，也不需要具有专门的计算机软件基础即可方便的进行使用操作；3) 由于采用了智能控件化虚拟式仪器，具有用户进行二次再开 发的广阔空间，因而可根据用户的需要进行功能扩展，这就极大地提 高了仪器系统的性价比。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1为本发明虚拟式振动筛动态参数检测仪的结构示意图。图 中l.加速度、速度、位移传感器，2.振动筛，3.测点，4.相应的信 号中间转换放大器，5.集装仪器箱，6.虚拟式信号中间放大器，7. 智能控件湖鹅虚拟式信号分析仪，8.计算机，9.集装箱。图2为本发明虚拟式振动筛动态参数检测仪的结构框图。图中 10.被检测振动筛，11.传感器，12.调理电路，13.数据采集卡(PC-DAQ、 VXI、 GPIB、 PXI)， 14.仪器软件，15.计算机系统平台，16.虚拟式振 动筛动态参数检测仪。图3为本发明虚拟式振动筛动态参数检测仪在智能型双层网激 振振动筛上的应用简图。图中17.上层筛网，18.下层筛网，19. 二 次仪表，20.钻井液岩屑流智能计量装置，21.出料口， 22.进料口， 23.泥浆管路，24.井底返回泥浆管，25.激振器小电机，26.激振器大 电机，27.返激装置，28.隔振弹簧，29.基座，30.A/D卡。图4为智能型双层网激振振动筛的俯视图。图中25.激振器小 电机，26.激振器大电机，27.返激装置。
具体实施方式
如图1所示带有磁吸座的加速度、速度、位移传感器1根据需 要和测试目的安装在振动筛2上所选定的测试点3上；集中安装在仪器箱5中的相应的信号中间转换放大器4通过接口箱接收到并放大信号；信号经数据传输线传至装在计算机8中的虚拟信号中间转换放大 器6与智能控件化虚拟信号分析仪7;最后计算机8记录并储存数据于专门数据库供用户需要时调用。如图2所示传感器11放在正常运转的或被力锤敲击的被检测振动筛10上，信号传输至调理电路12，经过调理电路12的信号被 数据采集卡13 (PC-DAQ、 VXI、 GPIB、 PXI)采集并处理，在仪器软 件14的协助下一同将信号数据传输到计算机系统平台15上并显示， 这样虚拟式振动筛动态参数检测仪16就展现在用户面前，用户也就 可以轻松得到所需的振动筛的动、静态参数。如图3、 4所示振动筛工作过程中，待分离的钻井液从进料口 端22进入振动筛，激振器大小电机25、 26同时通电，带动振动筛2 的筛箱按某种设计的振型振动，达到稳定后，其中一电机断电，此时 两个电机仍然保持稳定的自同步激振状态；岩屑流智能计量装置20 则通过记数传感器11传回岩屑计量的数据，经由二次仪表19、 A/D 卡30传回专用虚拟式仪器16，经专用的分析软件进行处理，在显示 器上给出当前地层岩屑有关数据曲线；分离后的钻井液参数以及激振 器大小电机25、 26的转速信号同样可以通过上述方法拾取，经过二 次仪表19、 A/D卡30传回虚拟式仪器16;同时泥浆返激装置27将 分离后的钻井液再返回到筛面，对易集结成团状的固相岩屑颗粒冲 散，使其分散着分布在筛网上，并对其进行冲击和激励，以利于固相 岩屑过筛和提高对钻井液的处理量。当断电后的电机的转速不在计算 机预置的转数范围内时，表示将不利于双电机的自同步工作，计算机 发出指令，断电的电机自动通电，当达到预置转速时，再断电，如此 反复。
权利要求
1.一种虚拟式振动筛动态参数检测仪，是由带磁吸座的相应传感器、激振器或力锤、相应的中间转换放大器、控件化虚拟式信号分析仪组成，其特征是带有磁吸座的压电式加速度传感器、或磁电式速度传感器、或应变式位移传感器(1)根据要求和测试目的安装在振动筛(2)上所选定的测试点(3)上；相应的信号中间转换放大器(4)集中安装在仪器箱(5)中，其中有关的虚拟式信号中间转换放大器(6)与智能控件化虚拟式信号分析仪(7)一同装在计算机(8)的专门数据库中；小型中间转换放大器(4)、集装仪器箱(5)和计算机(8)集中安装在集装箱(9)中。
2. 根据权利要求1所述的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征 是供虚拟式信号中间转换放大器(6)和智能控件化虚拟式信号分 析仪(7)用的计算机(8)是采用通用台式计算机、或嵌入式计算机、 或便携式笔记本电脑的一种。
3. 根据权利要求1所述的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征 是安装在振动筛(2)上的激振器大小电机(25)、 (26)是采用离 线的正弦自动或手动扫描、白噪声激振系统激振，力锤敲击激振，或 采用振动筛(2)上激振电机的在线激振。
4. 根据权利要求1所述的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征 是计算机系统平台(15)采用具体的幅值谱、相位谱、功率谱、倒 频谱等方法，直接分析并处理直至显示放于被检测振动筛(10)上的 传感器(11)传输的信号，用户可以直接获取幅值、相位、功率、倒 频等参数信息；用调理电路(12)、数据采集卡(13)、仪器软件(14) 以及计算机系统平台(15)就组建一台虚拟式振动筛动态参数检测仪(16)。
5. 根据权利要求1所述的虚拟式振动筛动态参数检测仪，其特征 是该检测仪在智能型双层网激振振动筛上的应用，筛箱(2)和水 平面成某一角度隔振弹簧(28)支撑在基座(29)上，筛箱(2)中 内置两个上下层筛网(17)、 (18)，激振器大小电机(25)、 (26)平 行安装于筛箱上方的某个设计位置；返激装置(27)安装在筛箱上方 的进料端(22)，筛箱下方出口端(21)装有钻井液岩屑流智能计量装 置(20)，上面配有记数传感器(11)、 二次仪表(19)，最后所有数 据均通过A/D卡(30)传入配备专用虚拟式振动筛动态参数检测仪(16)，通过显示器显示所测参数。
全文摘要
本发明涉及用于泥浆处理、泥水处理及物料筛分和输送的虚拟式振动筛动态参数检测仪。它能采集、分析、显示三十多个振动筛特性参数测试结果的数据、表格、曲线。其技术方案是带有磁吸座的加速度、速度、位移传感器根据需要和测试目的安装在振动筛上所选定的测试点上；相应的信号中间转换放大器集中安装在仪器箱中，其中有关的虚拟信号中间转换放大器与智能控件化虚拟信号分析仪一同装在计算机专门数据库中；信号中间转换放大器、仪器箱和计算机集中安装在集装箱中。用调理电路、数据采集卡、仪器软件及计算机平台组建成该参数检测仪。本发明大大简化了振动筛动态参数检测的时间和过程，测试的精确性和可靠性得到保证，结构简单、应用方便。
文档编号G01D21/02GK101281045SQ20081004498
公开日2008年10月8日 申请日期2008年3月13日 优先权日2008年3月13日
发明者张万福, 张明洪, 倩 徐, 朱晓梅, 嵘 邓 申请人:西南石油大学