基于加速度计的振动形态监测系统的设计.pdf

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1、·32·工业仪表与自动化装置2014年第1期基于加速度计的振动形态监测系统的设计张欣恺，刘文泉，史俊，杜亚宁，于薇(西北工业大学自动化学院，西安710072)摘要：以振动筛为对象，设计了一种振动设备智能监测系统。该系统采集加速度传感器获得的微弱振动信号并进行分析和处理，实现了对设备振动状态的实时监测。软件开发采用NI的Lab—Windows／CVI平台。测试结果表明，系统可以满足JB4042—2008一T的技术要求，具有较大的工程应用价值。关键词：振动筛；加速度传感器；实时监测；调理电路；信号处理；Labwindows／CVI中图分类号：TP274文献标

2、志码：B文章编号：1000—0682(2014)01—0032—04DesignofvibrationconditionmonitoringsystembasedonaccelerometerZHANGXinkai，LIUWenquan，SHIJun，DUYaning，YUWei(CollegeofAutomation，NoahwesternPolytechnical，Xi'an710072，China)Abstract：Thispaperdesignesakindofintelligentmonitoringsystemofvibrationequip

3、ment．Inor—dertorealizethereal—timemonitoringeffectonthevibrationstateoftheequipment，theweakvibrationsignalobtainedfromtheaccelerationsensorisanalyzedandprocessed．Theentiresystemincludesbothpansofthehardwareandsoftware．whichisprogrammedundertheNILabWindows／CVIplatform．Thetestresul

4、tsshowthatthesystemcanmeettherequirementsofJB4042—2008一Tnationalstandard，andhashighpracticalengineeringvalueandbroadapplicationprospect．Keywords：shaker；accelerationtransducer；real—timemonitor；conditioningcircuit；signalpro—cessing；LabWindows／CV10引言1系统设计方案振动筛是广泛使用的选矿设备，工作条件恶劣，1．1系统

5、组成与工作原理容易发生故障，且工作环境特殊，不易检修。振动筛该文设计的基于加速度计的振动形态监测系统故障的预防是相关行业重要的工作内容，关乎企业的结构如图1所示，系统由加速度传感器、调理电路、生产效率和生产安全。当前，企业预防振动筛故障的数据采集卡、上位机4部分组成。由加速度计检测手段主要是人工定期排查，自动化程度低，检测不连到的振动信号经调理电路滤波，放大后传递到数据续，难以发现隐性故障。基于此背景，该文设计了一采集卡，再由计算机通过相关算法分析，得出振动幅种基于加速度计的振动形态监测系统，可在监测过程值、横摆数值、振动方向角、振动频率。最后通过运中实

6、时计算出振动筛的筛箱振幅、横向摆动、振动方动轨迹合成，得出振动筛相应的工作状态，从而判断向角等关键参数，记录振动数据，绘制振动曲线，结合是否故障。振动形态的变化趋势和用户设定的报警机制，快速判1．2系统硬件设计断振动设备是否故障，实现自动监测的功能。为准确反映振动设备较小的振动形态，应选择灵对振动筛的检测国内外已有研究j，然而通过敏度较高的传感器。综合考虑传感器的灵敏度、适用振动形态的变化趋势监测振动筛是否故障的方法并范围、频率特性及信号类型等参数，选取HK9190—3不多见，而且在设备上应用在线监测系统的很少。型三轴向电流输出型加速度传感器。该传感器适

7、用于环境恶劣的工作场合，将其通过磁铁吸附在振动收稿日期：2013—06—17筛上，随振动筛一起运动，运动过程中加速度的变化基金项目：国家大学生创新项目(201210699100)与输出电流成线性关系，三相电流输出电流反映当作者简介：张欣恺(1990)，男，内蒙古包头人，在读本科生，主要前振动筛3个轴向加速度的变化情况。从事控制工程方向的研究。·34·工业仪表与自动化装置2014年第1期排，实现了较好的人机交互。5)用户界面显示模块用户界面显示模块用于管理信号波形的实时显示窗口、频谱分析显示窗口、振动参数结果显示窗口等界面功能。6)系统在线报警模块为了诊断

8、振动筛故障，用系统实际测量多种振动筛，获得大量样本数据，仔细归纳分析，得出故障判