一种振动筛大梁故障检测装置及检测方法
【专利摘要】本发明涉及一种振动筛大梁故障检测装置及检测方法，包括低频涡流检测主机，低频涡流检测主机内部安装有CPU，CPU与信号发生模块、探头接口、信号输出模块、放大模块、相敏检波器、滤波模块、相位旋转器、幅度调节器、A/D转换模块、阻抗显示屏、喇叭、存储器、操作键盘以及数据充电接口相连，所述探头接口上插有探头装置。本发明的有益效果为：运用低频涡流检测振动筛大梁疲劳裂纹的方法，与常规涡流不同，低频涡流可以穿透包覆层以检测到大梁裂纹，不仅成本低、速度快、定量好，而且检测结果可靠，用于振动筛疲劳裂纹故障的早期预警和无损定量检测，减少因故障造成的非计划性停产，从而降低经济损失，经济效益与社会效益巨大。
【专利说明】一种振动筛大梁故障检测装置及检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种振动筛大梁故障检测装置及检测方法。
【背景技术】
[0002]振动筛是利用筛体的振动特性完成对材料的选别、分级、脱介和脱水等工艺的一种振动机械设备，广泛用于冶金、煤炭、矿山、水利与建材等场合中。以矿用振动筛为例，矿用振动筛用来对原煤进行分级、介质回收、脱水和去除废弃物等。振动筛是选煤生产中的关键的设备之一，由于大梁是矿用振动筛关键零部件之一，起着支撑和保护的作用，并且工作过程中由于大梁长期承受筛分物料重力、冲击力以及交变激振力的作用，所以大梁断裂是实际生产中经常发生的故障，而它的安全运行对煤矿洗选安全生产非常重要。
[0003]现有的振动筛大梁故障检测装置，不能穿透包覆层检测到大梁裂纹，造型笨重，操作麻烦，生产成本高、检测速度慢，检测结果不够准确等诸多缺点。
【发明内容】
[0004]针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种振动筛大梁故障检测装置及检测方法。
[0005]为实现上述目的，本发明提供一种振动筛大梁故障检测装置及检测方法，包括低频涡流检测主机，低频涡流检测主机内部安装有CPU，所述CPU与信号发生模块、探头接口、信号输出模块、放大模块、相敏检波器、滤波模块、相位旋转器、幅度调节器、a/d转换模块、阻抗显示屏、喇叭、存储器、操作键盘以及数据充电接口相连，所述探头接口上插有探头装置。
[0006]进一步的，所述信号发生模块与探头接口连接，此探头接口与信号输出模块连接，该信号输出模块与放大模块连接，放大模块连接相敏检波器，相敏检波器与滤波模块连接，此滤波模块与相位旋转器连接，相位旋转器与幅度调节器连接，幅度调节器连接Α/D转换模块。
[0007]进一步的，探头装置包括骨架，骨架上缠绕有线圈，线圈与外壳之间设有填充物，外壳上安装有探头线。
[0008]一种振动筛大梁故障检测装置的检测方法，该操作方法包括以下步骤:
[0009]步骤1:信号发生模块向探头发送信号；
[0010]步骤2:探头将检测到的信号传送到相敏检波器；
[0011]步骤3:相敏检波器在将信号传递相位旋转器；
[0012]步骤4:相位旋转器将转换的信号传送到Α/D转换模块。
[0013]进一步的，步骤I中，信号发生模块产生波形发生Fl、F2并通过探头接口传送给探头。
[0014]进一步的，步骤2中，探头的外壳紧贴在大梁的橡胶包覆层表面进行来回扫查，当探头线圈拾取到疲劳裂纹的信息，信息通过探头线传输到低频涡流低频涡流检测主机内并通过信号输出模块与放大模块进入相敏检波器内。
[0015]进一步的，步骤3中，相敏检波器的信号通过平衡滤波进入相位旋转器。
[0016]进一步的，步骤4中，相位旋转器将信号转换，转换后的信号通过幅度调节器将信号传送到Α/D转换模块并将信号转换成数据传送到CPU。
[0017]本发明的有益效果为:运用低频涡流检测振动筛大梁疲劳裂纹的方法，与常规涡流不同，低频涡流可以穿透包覆层以检测到大梁裂纹，不仅成本低、速度快、定量好，而且检测结果可靠，用于振动筛疲劳裂纹故障的早期预警和无损定量检测，减少因故障造成的非计划性停产，从而降低经济损失，经济效益与社会效益巨大。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明一种振动筛大梁故障检测装置的使用状态图；
[0019]图2为本发明一种振动筛大梁故障检测装置探头结构示意图；
[0020]图3为本发明一种振动筛大梁故障检测装置低频涡流检测主机结构框图；
[0021]图4为本发明一种振动筛大梁故障检测装置检测方法流程图。
[0022]图中:1、大梁；2、橡胶包覆层；3、疲劳裂纹；4、低频涡流检测主机；5、探头线；6、外壳；7、填充物；8、骨架；9、线圈。
【具体实施方式】
[0023]如图1-4所示，本发明实施例所述的一种振动筛大梁故障检测装置及检测方法，包括低频涡流检测主机4，低频涡流检测主机4内部安装有CPU，所述CPU与信号发生模块、探头接口、信号输出模块、放大模块、相敏检波器、滤波模块、相位旋转器、幅度调节器、A/D转换模块、阻抗显示屏、喇叭、存储器、操作键盘以及数据充电接口相连，所述探头接口上插有探头装置。所述信号发生模块与探头接口连接，此探头接口与信号输出模块连接，该信号输出模块与放大模块连接，放大模块连接相敏检波器，相敏检波器与滤波模块连接，此滤波模块与相位旋转器连接，相位旋转器与幅度调节器连接，幅度调节器连接Α/D转换模块。探头装置包括骨架8，骨架8上缠绕有线圈9，线圈9与外壳6之间设有填充物7，外壳6上安装有探头线5。
[0024]一种振动筛大梁故障检测装置的检测方法，该操作方法包括以下步骤:
[0025]步骤1:信号发生模块向探头发送信号；
[0026]步骤2:探头将检测到的信号传送到相敏检波器；
[0027]步骤3:相敏检波器在将信号传递相位旋转器；
[0028]步骤4:相位旋转器将转换的信号传送到Α/D转换模块。
[0029]在步骤I中，信号发生模块产生波形发生F1、F2并通过探头接口传送给探头。
[0030]在步骤2中，探头的外壳紧贴在大梁的橡胶包覆层表面进行来回扫查，当探头线圈拾取到疲劳裂纹的信息，信息通过探头线传输到低频涡流低频涡流检测主机内并通过信号输出模块与放大模块进入相敏检波器内。
[0031]在步骤3中，相敏检波器的信号通过平衡滤波进入相位旋转器。
[0032]在步骤4中，相位旋转器将信号转换，转换后的信号通过幅度调节器将信号传送到Α/D转换模块并将信号转换成数据传送到CPU。[0033]如图1大梁I外壁包裹有橡胶包覆层2，低频涡流检测主机4的检测探头紧贴在橡胶包覆层2外表面，当检测到大梁疲劳裂纹3时，低频涡流检测主机4的低频涡流检测主机会发生报警，可通过检测信号的幅值与相位判断裂纹大小。
[0034]如图2所示为低频涡流探头结构示意图，线圈9绕制在骨架8上，线圈9通过填充物7固定在外壳6上，操作人员可以手持外壳6进行检测，当线圈9拾取到涡流信号，通过探头线5传给仪器低频涡流检测主机，从而完成信号的相应分析。
[0035]如图3所示为低频涡流检测系统原理图，检测时运用两个不同频率(F1、F2)同时激励检测线圈，根据不同频率对不同参数变化所获取的检测信号各异，通过实时混频，进行矢量相加减等综合处理提取所需信号，抑制干扰信号，到达“去伪存真”的目的。激励信号经过可调增益功率放大器后，由检测探头拾取反馈回来的低频涡流信号再经过前置放大相敏检波、平衡滤波、相位旋转和可调增益放大处理器后，然后进入数据混合单元，经Α/D接口送入计算机系统，通过输入输出模块进行相关操作。
[0036]具体使用时:检测前调节好相应的检测参数，检测时使探头外壳6紧贴大梁I的橡胶包覆层2表面进行来回扫查，当探头线圈9拾取到疲劳裂纹3的信息，通过探头线5传输到低频涡流低频涡流检测主机中，信号经过前置放大相敏检波、平衡滤波、相位旋转和可调增益放大处理器后，然后进入数据混合单元，经Α/D接口送入计算机系统，通过输入输出模块观察相应的波形，通过分析探头移动的位置来判断裂纹的位置，通过分析检测波形的幅值与相位来判断裂纹的大小，从而实现疲劳裂纹3在大梁I中的定位与定量。
[0037]惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，举凡熟悉此项技艺的专业人士。在了解本发明的技术手段之后，自然能依据实际的需要，在本发明的教导下加以变化。因此凡依本发明申请专利范围所作的同等变化与修饰，曾应仍属本发明专利涵盖的范围内。
【权利要求】
1.一种振动筛大梁故障检测装置，包括低频涡流检测主机(4)，低频涡流检测主机(4)内部安装有CPU，其特征在于:所述CPU与信号发生模块、探头接口、信号输出模块、放大模块、相敏检波器、滤波模块、相位旋转器、幅度调节器、Α/D转换模块、阻抗显示屏、喇叭、存储器、操作键盘以及数据充电接口相连，所述探头接口上插有探头装置。
2.根据权利要求1所述的振动筛大梁故障检测装置，其特征在于:所述信号发生模块与探头接口连接，此探头接口与信号输出模块连接，该信号输出模块与放大模块连接，放大模块连接相敏检波器，相敏检波器与滤波模块连接，此滤波模块与相位旋转器连接，相位旋转器与幅度调节器连接，幅度调节器连接Α/D转换模块。
3.根据权利要求1所述的振动筛大梁故障检测装置，其特征在于:探头装置包括骨架(8)，骨架(8)上缠绕有线圈(9)，线圈(9)与外壳(6)之间设有填充物(7)，外壳(6)上安装有探头线(5)。
4.一种振动筛大梁故障检测装置的检测方法，其特征在于:该操作方法包括以下步骤: 步骤1:信号发生模块向探头发送信号； 步骤2:探头将检测到的信号传送到相敏检波器； 步骤3:相敏检波器在将信号传递相位旋转器； 步骤4:相位旋转器将转换的信号传送到Α/D转换模块。
5.根据权利要求4所述的振动筛大梁故障检测装置的检测方法，其特征在于:步骤I中，信号发生模块产生波形发生Fl、F2并通过探头接口传送给探头。
6.根据权利要求4所述的振动筛大梁故障检测装置的检测方法，其特征在于:步骤2中，探头的外壳紧贴在大梁的橡胶包覆层表面进行来回扫查，当探头线圈拾取到疲劳裂纹的信息，信息通过探头线传输到低频涡流低频涡流检测主机内并通过信号输出模块与放大模块进入相敏检波器内。
7.根据权利要求4所述的振动筛大梁故障检测装置的检测方法，其特征在于:步骤3中，相敏检波器的信号通过平衡滤波进入相位旋转器。
8.根据权利要求4所述的振动筛大梁故障检测装置的检测方法，其特征在于:步骤4中，相位旋转器将信号转换，转换后的信号通过幅度调节器将信号传送到Α/D转换模块并将信号转换成数据传送到CPU。
【文档编号】G01N27/90GK103743814SQ201410020563
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】付胜, 许晓东, 吴广明, 易自贤 申请人:北京工业大学