一种轴承油膜润滑状态的非接触式在线监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于非接触式测试计量技术领域，具体涉及一种轴承油膜润滑状态的非接触式在线监测装置。能够在复杂的工业环境中，能够实现对轴承油膜润滑状态进行长时间在线持续监测，确保轴承正常运行，具有监测准确，工作时间长，不需要破坏原有的机械结构，实时性好等特点。
【背景技术】
[0002]轴承作为减少摩擦损失的一种精密的机械元件，广泛应用有:动力装备中的重负荷轴承、精细加工系统中的高速电主轴、精密惯性平台/浮台等高稳定等场合。然而轴承油膜的润滑状态的优劣直接决定着机械零部件工作性能的可靠性和耐久性。
[0003]然而，目前的技术手段很难对润滑状态失效进行监测，因此这些系统中的润滑油大部分都是通过定期更换保养的形式保证可靠性。目前已有大部分轴承监测的技术手段，只能在运动部件的油膜已经损坏后发出告警，不能做出预警。
[0004]针对上述问题，本实用新型根据电场耦合的的原理，将轴承油膜等效为厚度和导电性等效为一个电阻和电容，通过测量阻容网络的相位和幅值，从而得到电阻和电容，即得到润滑油膜的状态。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是克服现有技术中无法持续在线监测轴承油膜润滑状态的问题。
[0006]为此，本实用新型提供了一种轴承油膜润滑状态的非接触式在线监测装置，包括信号源，放大器，晶体管推挽电路，变压器和电荷放大器，还包括:发射电荷极板，第一同轴电缆，变压器，轴承，旋转轴，电荷接收极板，第二同轴电缆，单片机系统；其中，发射电荷极板通过第一同轴电缆连接至变压器，轴承内圈安装在旋转轴上，电荷接收极板通过第二同轴电缆连接至电荷放大器，第一同轴线连接变压器的一端连接至单片机系统，电荷放大器的输出端连接至单片机系统，所述的单片机系统包含微处理器，A/D转换器。
[0007]上述的一种轴承油膜润滑状态的非接触式在线监测装置，发射电荷极板和电荷接收极板包含三层结构，第一同轴电缆的接地端连接至发射电荷极板的屏蔽层，第一同轴电缆的信号端连接至发射电荷极板的电荷发射层，第二同轴电缆的接地端连接至接收电荷极板的屏蔽层，第二同轴电缆的信号端连接至发射电荷极板的电荷发射层。
[0008]上述的一种轴承油膜润滑状态的非接触式在线监测装置，微处理器包括:相位差测量模块和幅度测量模块；相位差测量模块用于测量接收信号与发射信号的相位差；幅度测量模块用于读取A/D测量结果并计算接收信号相对于发射信号的相对幅值；
[0009]本实用新型的有益效果:本实用新型提供了一种轴承油膜润滑状态的非接触式在线监测装置，包括信号源，放大器，晶体管推挽电路，变压器和电荷放大器，还包括:发射电荷极板，第一同轴电缆，变压器，轴承，旋转轴，电荷接收极板，第二同轴电缆，单片机系统；其中，发射电荷极板通过第一同轴电缆连接至变压器，轴承内圈安装在旋转轴上，电荷接收极板通过第二同轴电缆连接至电荷放大器，第一同轴线连接变压器的一端连接至单片机系统，电荷放大器的输出端连接至单片机系统，所述的单片机系统包含微处理器，A/D转换器。
[0010]本实用新型一种轴承油膜润滑状态的非接触式在线监测装置，具有监测准确，工作时间长，不需要破坏原有的结构，实时性好等特点。
[0011]以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
【附图说明】
[0012]图1是一种轴承油膜润滑状态的非接触式在线监测装置示意图。
[0013]附图标记说明:1、信号源；2、放大器；3、晶体管推挽电路；4、第一同轴电缆，6、电荷发射极板，7、电荷接收极板，8、旋转轴，9、电荷接收极板，10、第二同轴电缆，11、电荷放大器，12、单片机系统，13、极板介质层，14、极板发射层，15、极板屏蔽层。
【具体实施方式】
[0014]如图1是本实用新型一种轴承油膜润滑状态的非接触式在线监测装置，包括信号源1，放大器2，晶体管推挽电路3，变压器4和电荷放大器11，该电荷发射接收极板与轴承构成阻容网络，其特征在于还包括:发射电荷极板6，第一同轴电缆5变压器4，轴承7，旋转轴8，电荷接收极板9，第二同轴电缆，单片机系统12 ;其中，发射电荷极板6通过第一同轴电缆5连接至变压器4，轴承7内圈安装在旋转轴8上，电荷接收极板9通过第二同轴电缆10连接至电荷放大器11，第一同轴线5连接变压器4的一端连接至单片机系统12，电荷放大器11的输出端连接至单片机系统12，所述的单片机系统12包含微处理器，A/D转换器。
[0015]利用信号源产生频率可调的电压信号源，通过晶体管推挽电路差生大功率的电压信号，再通过变压器升压驱动电荷发射极板发射电荷。在信号源驱动下，接收极板接收电荷并通过电荷放大器放大信号。单片机的两路A/D同时采集发射信号和接收信号，利用正交变换的方法得到油膜润滑状态。这种方法可以长时间在线非接触式监测油膜润滑状态，取得了良好的效果。
[0016]以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种轴承油膜润滑状态的非接触式在线监测装置，包括信号源(1)，放大器(2)，晶体管推挽电路(3)，变压器(4)和电荷放大器(11)，该电荷发射接收极板与轴承构成阻容网络，其特征在于还包括:发射电荷极板(6)，第一同轴电缆(5)变压器(4)，轴承(7)，旋转轴(8 )，电荷接收极板(9 )，第二同轴电缆，单片机系统(12 );其中，发射电荷极板(6 )通过第一同轴电缆(5)连接至变压器(4)，轴承(7)内圈安装在旋转轴(8)上，电荷接收极板(9)通过第二同轴电缆(10)连接至电荷放大器(11)，第一同轴线(5)连接变压器(4)的一端连接至单片机系统(12)，电荷放大器(11)的输出端连接至单片机系统(12)，所述的单片机系统(12)包含微处理器，A/D转换器。
2.根据权利要求1所述的一种轴承油膜润滑状态的非接触式在线监测装置，其特征在于:发射电荷极板(6)和电荷接收极板(9)包含三层结构，第一同轴电缆(5)的接地端连接至发射电荷极板(6)的屏蔽层(15)，第一同轴电缆(5)的信号端连接至发射电荷极板(6)的电荷发射层(14)，第二同轴电缆(10)的接地端连接至接收电荷极板(9)的屏蔽层(15)，第二同轴电缆(10)的信号端连接至发射电荷极板(9)的电荷发射层(14)。
3.根据权利要求1所述的一种轴承油膜润滑状态的非接触式在线监测装置，其特征在于微处理器包括:相位差测量模块和幅度测量模块，相位差测量模块用于测量接收信号与发射信号的相位差；幅度测量模块用于读取A/D测量结果并计算接收信号相对于发射信号的相对幅值。
【专利摘要】本实用新型属于非接触式测试计量技术领域，具体提供了一种轴承油膜润滑状态的非接触式在线监测装置，包括信号源（1），放大器（2），晶体管推挽电路（3），变压器（4）和电荷放大器（11），该电荷发射接收极板与轴承构成阻容网络，包括：发射电荷极板（6），第一同轴电缆（5）变压器（4），轴承（7），旋转轴（8），电荷接收极板（9），第二同轴电缆，单片机系统（12），解决了工业应用中，无法对轴承油膜润滑状态进行长时间在线持续监测的缺陷，具有监测准确，工作时间长，不需要破坏原有的结构，实时性好等特点。
【IPC分类】G01N27-04, G01N27-22
【公开号】CN204359737
【申请号】CN201420723930
【发明人】刘龙超
【申请人】西安丁子电子信息科技有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年11月27日