一种磁悬浮轴承的保护轴承的检测方法和装置与流程

1.本发明涉及设备检测的技术领域，尤其是涉及一种磁悬浮轴承的保护轴承的检测方法和装置。


背景技术：

2.在现有磁悬浮轴承设计及应用过程中，磁悬浮轴承需要安装保护轴承，以保证转子在高速旋转过程中由于意外断电等意外情况发生导致高速跌落的情况下，保护转子不受较大的损伤，但是现有技术的情况下，保护轴承是否损坏只能通过人为拆装下来进行检查确认，并且拆装过程复杂，而且可能由于拆装保护轴承造成磁悬浮轴承与转子间隙变化，导致位置传感器一致性变差。需定期的人工检测保护轴承的损伤情况，导致消耗过多的人力及物力资源，效率低下。
3.针对上述问题，还未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种磁悬浮轴承的保护轴承的检测方法和装置，以缓解了现有技术中需要人工检测磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤，导致检测效率较低的技术问题。
5.第一方面，本发明实施例提供了种磁悬浮轴承的保护轴承的检测方法，包括：控制磁悬浮轴承的转子在所述磁悬浮轴承内沿着保护轴承边缘进行圆周运动；按照预设频率，采集位置传感器的电压值，其中，所述电压值用于表征所述转子的位置信息；基于所述电压值，确定出所述转子的位置点；基于所述转子的位置点和预设运动轨迹，确定所述磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤，其中，所述预设运动轨迹用于表征所述磁悬浮轴承的保护轴承不存在损伤时转子的运动轨迹。
6.进一步地，所述位置传感器包括：第一位置传感器和第二位置传感器，其中，所述第一位置传感器的电压值用于表征所述转子的位置信息的横坐标，所述第二位置传感器的电压值用于表征所述转子的位置信息的纵坐标。
7.进一步地，基于所述电压值，确定出所述转子的位置点，包括：基于所述第一位置传感器的电压值和所述第二位置传感器的电压值，确定出所述转子的位置点。
8.进一步地，基于所述转子的位置点和预设运动轨迹，确定所述磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤，包括：基于所述转子的位置点和所述预设运动轨迹，确定出目标位置点，其中，所述目标位置点为所述预设运动轨迹中与所述转子的位置点相对应的位置点；基于所述转子的位置点的位置信息和所述目标位置点的位置信息，确定出所述磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤。
9.进一步地，基于所述转子的位置点的位置信息和所述目标位置点的位置信息，确定出所述磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤，包括：确定转子的位置点的横坐标与对应的目标位置点的横坐标之间的差值，以及确定转子的位置点的纵坐标与对应的目标位置点
的纵坐标之间的差值；将转子的位置点的横坐标与对应的目标位置点的横坐标之间的差值大于第一预设阈值的转子的位置点，和/或，转子的位置点的纵坐标与对应的目标位置点的纵坐标之间的差值大于第二预设阈值的转子的位置点，确定为目标转子的位置点；算所述目标转子的位置点的数量与所述转子的位置点的数量之间的比值；若所述比值大于预设比值，则所述悬浮轴承的保护轴承存在损伤。
10.第二方面，本发明实施例还提供了一种磁悬浮轴承的保护轴承的检测装置，包括：控制单元，采集单元，第一确定单元和第二确定单元，其中，所述控制单元，用于控制磁悬浮轴承的转子在所述磁悬浮轴承内沿着保护轴承边缘进行圆周运动；所述采集单元，用于按照预设频率，采集位置传感器的电压值，其中，所述电压值用于表征所述转子的位置信息；所述第一确定单元，用于基于所述电压值，确定出所述转子的位置点；所述第二确定单元，用于基于所述转子的位置点和预设运动轨迹，确定所述磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤，其中，所述预设运动轨迹用于表征所述磁悬浮轴承的保护轴承不存在损伤时转子的运动轨迹。
11.进一步地，所述位置传感器包括：第一位置传感器和第二位置传感器，其中，所述第一位置传感器的电压值用于表征所述转子的位置信息的横坐标，所述第二位置传感器的电压值用于表征所述转子的位置信息的纵坐标。
12.进一步地，所述第一确定单元，用于：基于所述第一位置传感器的电压值和所述第二位置传感器的电压值，确定出所述转子的位置点。
13.第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储支持处理器执行上述第一方面中所述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
14.第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行第一方面中所述方法的步骤。
15.在本发明实施例中，控制磁悬浮轴承的转子在磁悬浮轴承内沿着保护轴承边缘进行圆周运动；按照预设频率，采集位置传感器的电压值，其中，电压值用于表征转子的位置信息；基于电压值，确定出转子的位置点；基于转子的位置点和预设运动轨迹，确定磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤，其中，预设运动轨迹用于表征磁悬浮轴承的保护轴承不存在损伤时转子的运动轨迹，达到了自动对磁悬浮轴承的保护轴承进行损伤检测的目的，进而解决了现有技术中需要人工检测磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤，导致检测效率较低的技术问题，从而实现了提高磁悬浮轴承损伤检测的效率的技术效果。
16.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
17.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的一种磁悬浮轴承的保护轴承的检测方法的流程图；图2为本发明实施例提供的一种磁悬浮轴承线圈输出电流的示意图；图3为本发明实施例提供的一种磁悬浮轴承的保护轴承的检测装置的示意图；图4为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
20.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.实施例一：根据本发明实施例，提供了一种磁悬浮轴承的保护轴承的检测方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
22.图1是根据本发明实施例的一种磁悬浮轴承的保护轴承的检测方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：步骤s102，控制磁悬浮轴承的转子在所述磁悬浮轴承内沿着保护轴承边缘进行圆周运动；具体的，可以利用磁悬浮轴承控制器控制功放使转子在磁悬浮轴承内部沿着保护轴承边缘做圆周运动。
23.步骤s104，按照预设频率，采集位置传感器的电压值，其中，所述电压值用于表征所述转子的位置信息；需要说明的是，位置传感器采样频率（即，预设频率）设置为200k，即5us的时间记录一次转子的轨迹（这里也可以设置其他的采样频率，采样频率越高，转子位置信息的数据量越大，可以根据自己想检测保护轴承的损伤精度选择采样精度，如果只是粗略的检测一下保护轴承的损伤情况，可以降低采样频率至最低）。
24.步骤s106，基于所述电压值，确定出所述转子的位置点；需要说明的是，一般情况下，上述转子的位置点一般为转子运动一周的过程中采集到的位置点。
25.步骤s108，基于所述转子的位置点和预设运动轨迹，确定所述磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤，其中，所述预设运动轨迹用于表征所述磁悬浮轴承的保护轴承不存在损伤时转子的运动轨迹。
26.在本发明实施例中，控制磁悬浮轴承的转子在磁悬浮轴承内沿着保护轴承边缘进行圆周运动；按照预设频率，采集位置传感器的电压值，其中，电压值用于表征转子的位置信息；基于电压值，确定出转子的位置点；基于转子的位置点和预设运动轨迹，确定磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤，其中，预设运动轨迹用于表征磁悬浮轴承的保护轴承不存
在损伤时转子的运动轨迹，达到了自动对磁悬浮轴承的保护轴承进行损伤检测的目的，进而解决了现有技术中需要人工检测磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤，导致检测效率较低的技术问题，从而实现了提高磁悬浮轴承损伤检测的效率的技术效果。
27.在本发明实施例中，所述位置传感器包括：第一位置传感器和第二位置传感器，其中，所述第一位置传感器的电压值用于表征所述转子的位置信息的横坐标，所述第二位置传感器的电压值用于表征所述转子的位置信息的纵坐标。
28.则步骤s106包括如下步骤：步骤s11，基于所述第一位置传感器的电压值和所述第二位置传感器的电压值，确定出所述转子的位置点。
29.具体的，以径向磁悬浮轴承为例，位置传感器由两路磁悬浮轴承位置传感器组成，两路磁悬浮轴承线圈组成，分别在x，y两个方向上，处理器通过采集两路磁悬浮轴承位置传感器显示转子所在的实时位置，这里分别定义两路磁悬浮轴承位置传感器上x表示xh（即，横坐标），上y表示yh（即，纵坐标）两路，上x与上y的信号范围为正负5v。即xh坐标范围（
‑
5,5），yh坐标单位（
‑
5,5）。那么转子实时坐标即为（xh，yh）。
30.在本发明实施例中，步骤s108包括如下步骤：步骤s21，基于所述转子的位置点和所述预设运动轨迹，确定出目标位置点，其中，所述目标位置点为所述预设运动轨迹中与所述转子的位置点相对应的位置点；步骤s22，基于所述转子的位置点的位置信息和所述目标位置点的位置信息，确定出所述磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤。
31.具体的，步骤s22包括如下步骤：步骤s221，确定转子的位置点的横坐标与对应的目标位置点的横坐标之间的差值，以及确定转子的位置点的纵坐标与对应的目标位置点的纵坐标之间的差值；步骤s222，将转子的位置点的横坐标与对应的目标位置点的横坐标之间的差值大于第一预设阈值的转子的位置点，和/或，转子的位置点的纵坐标与对应的目标位置点的纵坐标之间的差值大于第二预设阈值的转子的位置点，确定为目标转子的位置点；步骤s223，计算所述目标转子的位置点的数量与所述转子的位置点的数量之间的比值；步骤s224，若所述比值大于预设比值，则所述悬浮轴承的保护轴承存在损伤。
32.在本发明实施例中，转子的位置点的位置信息与目标位置点的位置信息，在实质上就是两组不一样的数据（即转子一周运动后采集到的所有位置点信息），轨迹数据看成一个数组的话，转子的位置点的位置信息与对应的目标位置点的位置信息进行比较，如果比较在误差范围内则说明没有问题，如果检测值和标准值差别很大，则进行故障点计数，这里记为n,总的采样位置点数为z，那么检测故障的临界值标准就为s=n/z，如s<0.8则说明保护轴承可以继续使用，如果s>0.8则说明保护轴承需要维修更换。 我们以简单的五个坐标点进行举例，sn代表目标位置点的第n点，sn代表转子的位置点的第n点，误差范围在0.1（小于等于0.1）以内认为是正常的。
33.例如：转子的位置点[s1=(0,5),s2=(0.1,4.9),s3=(0.2,4.8),s4=(0.3,4.7),s5=(0.4,4.6）]目标位置点[s1=(0.01,5.1),s2=(0.3,4.65),s3=(0.2,4.8),s4=(0.3,4.7),s5=
(0.1,4.9）]s1与s1进行比较可以看出x，y方向误差分别为0.01与0.1，代表这个转子的位置点正常。
[0034]
s2与s2进行比较可以看出x，y方向误差分别为0.2与0.25，则说明转子的位置点即为故障点。
[0035]
如图2所示，转子绕磁悬浮轴承做圆周运动需要通过控制器进行对功率放大器实时调整流过磁悬浮轴承线圈的电流。以改变在xy方向不同的磁力，通过改变力的大小使转子在磁悬浮轴承内部沿着保护轴承做圆周运动。处理器需要通过内部模数转换器输出正弦信号，该正弦信号通过功率放大器输出至磁悬浮轴承线圈，产生变化的吸力，以此带动磁悬浮轴承的运动，通过xy轴两个力的叠加，xy两周信号相位相差90度，使转子沿着保护轴承做圆周运动，xy方向信号如下图所示：信号输出范围为
±
v，x信号输出及功率放大器驱动线圈的输出电流，y信号输出及功率放大器驱动y方向线圈的输出电流，轴承在内部转动一周即360度。
[0036]
本发明主要是解决了磁悬浮轴承保护轴承由于外部控制器意外断电造成的转子高速旋转下意外跌落对保护轴承产生的损伤，对磁悬浮轴承保护轴承进行损伤检测的方法及装置。磁悬浮轴承控制器自动检测，无需人为拆装进行检测，即可知道磁悬浮轴承保护轴承的损伤情况，及进行是否应该更换保护轴承的提示。提高了保护轴承检测效率。
[0037]
实施例二：本发明实施例还提供了一种磁悬浮轴承的保护轴承的检测装置，该磁悬浮轴承的保护轴承的检测装置用于执行本发明实施例上述内容所提供的磁悬浮轴承的保护轴承的检测方法，以下是本发明实施例提供的磁悬浮轴承的保护轴承的检测装置的具体介绍。
[0038]
如图3所示，图3为上述磁悬浮轴承的保护轴承的检测装置的示意图，该磁悬浮轴承的保护轴承的检测装置包括：控制单元10，采集单元20，第一确定单元30和第二确定单元40。
[0039]
所述控制单元10，用于控制磁悬浮轴承的转子在所述磁悬浮轴承内沿着保护轴承边缘进行圆周运动；所述采集单元20，用于按照预设频率，采集位置传感器的电压值，其中，所述电压值用于表征所述转子的位置信息；所述第一确定单元30，用于基于所述电压值，确定出所述转子的位置点；所述第二确定单元40，用于基于所述转子的位置点和预设运动轨迹，确定所述磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤，其中，所述预设运动轨迹用于表征所述磁悬浮轴承的保护轴承不存在损伤时转子的运动轨迹。
[0040]
在本发明实施例中，控制磁悬浮轴承的转子在磁悬浮轴承内沿着保护轴承边缘进行圆周运动；按照预设频率，采集位置传感器的电压值，其中，电压值用于表征转子的位置信息；基于电压值，确定出转子的位置点；基于转子的位置点和预设运动轨迹，确定磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤，其中，预设运动轨迹用于表征磁悬浮轴承的保护轴承不存在损伤时转子的运动轨迹，达到了自动对磁悬浮轴承的保护轴承进行损伤检测的目的，进而解决了现有技术中需要人工检测磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤，导致检测效率较低的技术问题，从而实现了提高磁悬浮轴承损伤检测的效率的技术效果。
[0041]
优选的，所述位置传感器包括：第一位置传感器和第二位置传感器，其中，所述第一位置传感器的电压值用于表征所述转子的位置信息的横坐标，所述第二位置传感器的电压值用于表征所述转子的位置信息的纵坐标。
[0042]
优选的，所述第一确定单元，用于：基于所述第一位置传感器的电压值和所述第二位置传感器的电压值，确定出所述转子的位置点。
[0043]
优选的，所述第二确定单元，用于：基于所述转子的位置点和所述预设运动轨迹，确定出目标位置点，其中，所述目标位置点为所述预设运动轨迹中与所述转子的位置点相对应的位置点；基于所述转子的位置点的位置信息和所述目标位置点的位置信息，确定出所述磁悬浮轴承的保护轴承是否存在损伤。
[0044]
优选的，所述第二确定单元，用于：确定转子的位置点的横坐标与对应的目标位置点的横坐标之间的差值，以及确定转子的位置点的纵坐标与对应的目标位置点的纵坐标之间的差值；将转子的位置点的横坐标与对应的目标位置点的横坐标之间的差值大于第一预设阈值的转子的位置点，和/或，转子的位置点的纵坐标与对应的目标位置点的纵坐标之间的差值大于第二预设阈值的转子的位置点，确定为目标转子的位置点；计算所述目标转子的位置点的数量与所述转子的位置点的数量之间的比值；若所述比值大于预设比值，则所述悬浮轴承的保护轴承存在损伤。
[0045]
实施例三：本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储支持处理器执行上述实施例一中所述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
[0046]
参见图4，本发明实施例还提供一种电子设备100，包括：处理器50，存储器51，总线52和通信接口53，所述处理器50、通信接口53和存储器51通过总线52连接；处理器50用于执行存储器51中存储的可执行模块，例如计算机程序。
[0047]
其中，存储器51可能包含高速随机存取存储器（ram，random access memory），也可能还包括非不稳定的存储器（non
‑
volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口53（可以是有线或者无线）实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
[0048]
总线52可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0049]
其中，存储器51用于存储程序，所述处理器50在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器50中，或者由处理器50实现。
[0050]
处理器50可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器50中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器50可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现成可编程门阵列(field
‑
programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程
逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器51，处理器50读取存储器51中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
[0051]
实施例四：本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例一中所述方法的步骤。
[0052]
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0053]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0054]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0055]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0056]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0057]
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。