一种检测信号处理装置及方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及轴承故障检测技术领域，尤其涉及一种检测信号的处理装置及方法。【【背景技术】】
[0002]随着现代化生产进入规模化、自动化，滚动轴承作为基本旋转机械零部件，广泛地应用于国民生产的各个领域，它的运行状态对设备的正常工作影响巨大。据统计，我国每年约有30%的机械故障是由于轴承的损坏造成的，轴承在运转期间，由于疲劳磨损、压痕、裂纹、表面剥落等影响致使轴承损伤，产生冲击振动，一旦发生故障，轻则影响整个设备工作，重则造成人身伤害。为了更好的监测轴承的运作状态，避免突发性故障，现有技术通常振动信号采集分析法对轴承进行检测。该方法通过传感器采集轴承振动信号，获得轴承振动的频谱结构，进而快速判断轴承是否处于失效状态。
[0003]现有技术中常利用振动信号采集分析法对轴承进行检测，通常采用如下几种方式实现:
[0004]—、采用便携式轴承故障检测装置，其包括人机界面、单片机集成模块、传感器模块、数据采集模块、数据显示模块和电源管理模块，这种便携式轴承故障检测装置的单片机主频大都偏低，并使用微型打印机来保存数据，因此其功能单一，只能实时采集并以数值显示当前的振动程度，不够形象，并且在信号处理上存在延时，不利于工作人员现场诊断；
[0005]二、将加速度传感器因振动产生的电压信号，经过运放调理电路输出后进入数据采集卡，数据采集卡转换模拟信号为数字信号后，传到上位机(PC机)进行显示处理，上位机接到数字信号后利用NI公司的LabVIEW平台开发的软件或其他专业软件将数据保存在存储设备，采用这种方式，由于数据采集卡及上位机价格昂贵、体积庞大，造成检测装置成本高、体积大的问题，而且由于采集的数据量庞大，保存时占用上位机内存，容易使上位机死机。
[0006]三、将加速度传感器因振动产生的电压信号，经过运放调理电路输出后进入微控制器的AD端口，将输入的模拟信号转换成数字信号，进行预处理后按照上下位机规定的串口通讯协议打包成一定格式的数据包，然后发给上位机，上位机接到数字包后按照串口通讯协议进行校验并存放至缓冲区，最后通过上位机软件将振动信号显示并存储起来。采用该方法振动信号采集过程繁琐，效率低，开发时间长。
[0007]由此可见，现有技术采用振动信号采集分析法对轴承进行检测存在如下问题:1、振动信号采集装置的体积庞大，成本高，检测过程费时费力；2、市场上的一些便携式振动测量装置不具备数据保存的功能，只能现场采集，现场判断，无法在事后针对可疑信号反复斟酌，无法离线分析被测部件的振动情况，不利于积累故障标本和实现数据的可追溯性。
[0008]因此，有必要提供一种体积小巧、低成本、体积小且能动态还原模拟出振动信号的检测信号处理装置及方法。
【
【发明内容】
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[0009]本发明要解决的技术问题是克服现有技术中轴承检测装置不能兼顾体积小、成本低以及动态还原模拟检测信号的缺陷。
[0010]为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案
[0011]—方面，本发明提供一种检测信号处理方法，所述方法包括:
[0012]音频处理线路接收第一传感信号；
[0013]对所述第一传感器信号进行处理后输出至耳机；
[0014]若接收到控制单元发送的录音指令，则对所述第一传感器信号进行采样，并将采样的第一传感器信号转换为数字信号发送给所述控制单元进行存储。
[0015]在一些实施例中，所述对所述第一传感器信号进行处理后输出至耳机，包括:
[0016]将所述第一传感器信号输入低通滤波器进行高频噪音消除处理；
[0017]将经过所述低通滤波器处理后的信号输入由第一电容和第二电容构成的并联电路，其中所述第一电容的电容量大于第二电容的电容量；
[0018]将由所述并联电路输出的信号输入至音频编解码芯片的左、右声道，并由所述音频编解码芯片对所述信号处理后形成的音频信号输出至所述耳机。
[0019]在一些实施例中，所述若接收到控制单元发送的录音指令，则对所述第一传感器信号进行采样，并将采样的第一传感器信号转换为数字信号发送给所述控制单元进行存储，包括:
[0020]当用户输入录音的操作指令时，控制单元向所述音频编解码芯片发送所述录音指令；
[0021]所述音频编解码芯片对所述并联电路输出的信号进行采样，并将采样的信号转换为数字信号后发送给所述控制单元；
[0022]所述控制单元接收所述数字信号，对所述数字信号的数据进行打包后生成音频文件写入存储装置。
[0023]在一些实施例中，所述控制单元利用存储器直接访问DMA进行数据传输，则所述控制单元接收所述数字信号，对所述数字信号的数据进行打包后写入存储装置，包括:
[0024]在数据传输过程中，控制单元将所述数字信号的数据流按照缓冲周期交替分配到第一数据缓冲区及第二缓存区，并在所述第一数据缓冲区进行缓存时将所述第二数据缓冲区的数据进行预算处理后保存到外部存储器中，在所述第二数据缓冲区进行缓存时，将所述第一数据缓冲区的数据进行预算处理后保存到外部存储器中，依此循环直至录音结束。
[0025]在一些实施例中，在完成录音后，所述方法还包括:
[0026]当所述音频编解码器接收到所述控制单元的回放指令时，接收所述控制单元传输的数字信号，所述数字信号由所述控制单元从所述存储装置中读取；
[0027]将所述数字信号转换为模拟信号输出至耳机。
[0028]提供一种如上所述的方法，在音频处理单元接收第一传感器信号时，所述方法还包括:
[0029]显示线路接收第二传感器信号，所述显示线路与所述音频处理线路并联，所述第一传感器信号及所述第二传感器信号分别为传感器信号在所述音频线路及所述显示线路上的分流信号；
[0030]将所述第二传感器信号进行处理后转换为数字信号；
[0031]将所述数字信号发送给所述控制单元，由所述控制单元经过预设的算法将所述数字信号转变为加速度数值后显示在显示器上。
[0032]在一些实施例中，在完成录音后，所述方法还包括:
[0033]当所述音频编解码器接收到所述控制单元的回放指令时，接收所述控制单元传输的数字信号；
[0034]将所述数字信号转换为模拟信号；
[0035]将所述模拟信号分流为第一模拟信号及第二模拟信号；
[0036]将所述第一模拟信号输出至耳机；
[0037]将所述第二模拟信号输出至运算放大器处理后，传输给所述显示线路转换为数字信号传输给所述控制单元，由所述控制单元经过预设的算法将所述数字信号转变为加速度数值后显示在显示器上。
[0038]在一些实施例中，在完成录音后，所述方法还包括:
[0039]智能终端读取所述存储装置中的音频文件；
[0040]根据用户的选择分析方式对所述音频文件进行分析，其中所述分析方式包括动态时域分析、动态频域分析、静态时域分析、静态频域分析或瀑布图；
[0041]设置报警线、警报线或峰值检索线中的至少一个选项；
[0042]根据分析结果及设置的选项显示分析结果。
[0043]另一方面，本发明提供一种检测信号处理装置，所述检测信号处理装置包括音频处理线路及与所述音频处理线路电连接的控制单元，其中所述音频处理线路，用于接收第一传感信号，对所述第一传感器信号进行处理后输出至耳机，若接收到控制单元发送的录音指令，则对所述第一传感器信号进行采样，并将采样的第一传感器信号转换为数字信号发送给所述控制单元进行存储；
[0044]所述控制单元，用于将所述数字信号生成音频文件存储到存储装置中。
[0045]在一些实施例中，所述音频处理线路包括低通滤波器、由第一电容和第二电容构成的并联电路及音频编解码芯片；
[0046]所述低通滤波器的输入端用于接收所述第一传感器信号，输出端与所述并联电路的输入端电连接；
[0047]所述并联电路的输出端与所述音频编解码芯片的第一接线端电连接；
[0048]所述音频编解码芯片的第二接线端与所述耳机电连接，第三接线端与所述控制单元的第一接线端电连接；
[0049]其中，所述第一电容的电容量大于第二电容的电容量。
[0050]在一些实施例中，所述