一種適用于無線測(cè)振的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于無線測(cè)振的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀，包括無線振動(dòng)傳感器和可移動(dòng)式點(diǎn)檢儀；所述的無線振動(dòng)傳感器包括振動(dòng)傳感器、模擬調(diào)理電路、模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、第一單片機(jī)、射頻收發(fā)器、電源和外置天線；所述的可移動(dòng)式點(diǎn)檢儀包括點(diǎn)檢儀本體、第二單片機(jī)、第二射頻收發(fā)器和第二外置天線。本發(fā)明通過無線振動(dòng)傳感器和內(nèi)置射頻通信功能的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀，以無線的方式在現(xiàn)場(chǎng)采集分析振動(dòng)數(shù)據(jù)。相比傳統(tǒng)的線纜連接振動(dòng)傳感器探頭和采集移動(dòng)式點(diǎn)檢儀的方式，人員不用靠近機(jī)械設(shè)備去布置傳感器測(cè)點(diǎn)，使用起來更加方便，也降低了人員靠近運(yùn)行中機(jī)械設(shè)備帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說明】
一種適用于無線測(cè)振的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種適用于無線測(cè)振的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在機(jī)械設(shè)備健康檢測(cè)中，應(yīng)用了大量的振動(dòng)采集分析裝置，通過振動(dòng)分析對(duì)機(jī)械設(shè)備的分析健康狀況是否良好，這些振動(dòng)采集分析裝置大多采用振動(dòng)傳感器通過線纜的方式連接到用于采集信號(hào)的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀(工業(yè)TOA)，由設(shè)備維護(hù)人員攜帶移動(dòng)式點(diǎn)檢儀在靠近機(jī)械設(shè)備的區(qū)域做數(shù)據(jù)采集分析，由于存在實(shí)體的有線傳輸采集，而且需要線纜連接方式人員靠近正在運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備，所以現(xiàn)有的工業(yè)PDA存在一定的安全隱患，而且對(duì)于一些不便人員到達(dá)的地方進(jìn)行操作時(shí)非常的不方便。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種適用于無線測(cè)振的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀，通過無線方式采集分析振動(dòng)數(shù)據(jù)，人員可以在距離運(yùn)行設(shè)備較遠(yuǎn)的地方就可以操作，更加安全便捷。
[0004]本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:一種適用于無線測(cè)振的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀，包括用于放置在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量機(jī)械震動(dòng)的無線振動(dòng)傳感器和內(nèi)置射頻通信功能的可移動(dòng)式點(diǎn)檢儀;所述的無線振動(dòng)傳感器包括振動(dòng)傳感器、模擬調(diào)理電路、模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、第一單片機(jī)、第一射頻收發(fā)器、電源和第一外置天線， 振動(dòng)傳感器的輸出端依次通過模擬調(diào)理電路和模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的輸入端相連，所述的單片機(jī)的輸出端通過第一射頻收發(fā)器與第一外置天線相連；所述的內(nèi)置射頻通信功能的可移動(dòng)式點(diǎn)檢儀包括點(diǎn)檢儀本體、第二單片機(jī)、第二射頻收發(fā)器和第二外置天線，所述的點(diǎn)檢儀本體與第二單片機(jī)相連接，第二單片機(jī)的輸出端通過第二射頻收發(fā)器與第二外置天線相連接。
[0005]還包括有存儲(chǔ)器，所述的存儲(chǔ)器為鐵電存儲(chǔ)器，所述鐵電存儲(chǔ)器與第一單片機(jī)相連接。
[0006]所述的振動(dòng)傳感器為壓電陶瓷振動(dòng)傳感器芯體。
[0007]所述的射頻收發(fā)器為atme 1公司的ATRF212。
[0008]還包括有阻抗線，所述的阻抗線分別設(shè)置在第一射頻收發(fā)器和第一外置天線與第二射頻收發(fā)器和第二外置天線之間，大小為50ohm。
[0009]所述的無線振動(dòng)傳感器有多個(gè)，多個(gè)無線振動(dòng)傳感器通過第一無線收發(fā)器分別與可移動(dòng)式點(diǎn)檢儀相連接。
[0010]本發(fā)明通過無線振動(dòng)傳感器和內(nèi)置射頻通信功能的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀，以無線的方式在現(xiàn)場(chǎng)采集分析振動(dòng)數(shù)據(jù)。相比傳統(tǒng)的線纜連接振動(dòng)傳感器探頭和采集移動(dòng)式點(diǎn)檢儀的方式，人員不用靠近機(jī)械設(shè)備去布置傳感器測(cè)點(diǎn)，使用起來更加方便，也降低了人員靠近運(yùn)行中機(jī)械設(shè)備帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明所述無線振動(dòng)傳感器的示意框圖；
圖2為本發(fā)明所述內(nèi)置射頻功能移動(dòng)式點(diǎn)檢儀的示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，一種適用于無線測(cè)振的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀，包括用于放置在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量機(jī)械震動(dòng)的無線振動(dòng)傳感器和內(nèi)置射頻通信功能的可移動(dòng)式點(diǎn)檢儀;所述的無線振動(dòng)傳感器包括振動(dòng)傳感器、模擬調(diào)理電路、模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、第一單片機(jī)、第一射頻收發(fā)器、電源和第一外置天線，振動(dòng)傳感器的輸出端依次通過模擬調(diào)理電路和模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的輸入端相連，所述的單片機(jī)的輸出端通過第一射頻收發(fā)器與第一外置天線相連；
本發(fā)明所述的振動(dòng)傳感器為壓電陶瓷振動(dòng)傳感器芯體，通過壓電效應(yīng)將設(shè)備原始的振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，電信號(hào)以模擬信號(hào)形式進(jìn)入模擬信號(hào)調(diào)理電路，對(duì)原始的加速度信號(hào)做放大處理，濾波，和硬件積分處理，將原始加速度信號(hào)處理成速度信號(hào)和位移信號(hào)，處理后的信號(hào)繼續(xù)以模擬信號(hào)的形式進(jìn)入模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器可以將模擬信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)來的模擬信號(hào)數(shù)字化，進(jìn)入模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器中數(shù)字化的信號(hào)通過SPIl接口和第一單片機(jī)部分相連，第一單片機(jī)以一定的采樣率Fs去采樣，在本實(shí)例中Fs為32Ksample/s,第一單片機(jī)以Fs采樣率采集的原始數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在鐵電存儲(chǔ)器，第一單片機(jī)以SPI2接點(diǎn)口和鐵電存儲(chǔ)器相連，最后第一單片機(jī)以SPI3接口和第一射頻收發(fā)器部分相連。
[0013]所述的內(nèi)置射頻通信功能的可移動(dòng)式點(diǎn)檢儀包括點(diǎn)檢儀本體、第二單片機(jī)、第二射頻收發(fā)器和第二外置天線，所述的點(diǎn)檢儀本體與第二單片機(jī)相連接，第二單片機(jī)的輸出端通過第二射頻收發(fā)器與第二外置天線相連接。所述的第一射頻收發(fā)器和第二射頻收發(fā)器為匹配使用。所述的射頻收發(fā)器為atmel公司的ATRF212，頻段為779-787M，射頻收發(fā)器通過50ohm阻抗線和780M射頻天線部分相連，即所述的阻抗線分別設(shè)置在第一射頻收發(fā)器和第一外置天線與第二射頻收發(fā)器和第二外置天線之間。
[0014]如圖2所示，所述的內(nèi)置射頻通信功能的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀主體通過UART與第二單片機(jī)部分相連接，第二單片機(jī)通過SPI接口和第二射頻收發(fā)器部分連接，第二射頻收發(fā)器過50ohm阻抗線纜和4部分相連，4為780M射頻天線。
[0015]所述的無線振動(dòng)傳感器有多個(gè)，多個(gè)無線振動(dòng)傳感器通過第一無線收發(fā)器分別與可移動(dòng)式點(diǎn)檢儀相連接，這樣就可以同時(shí)對(duì)多個(gè)待測(cè)目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控。
[0016]本發(fā)明中，無線振動(dòng)傳感器默認(rèn)工作在間歇性監(jiān)聽模式，無線振動(dòng)傳感器的第一單片機(jī)每個(gè)T時(shí)間單位自動(dòng)醒來，通過射頻收發(fā)器單元，監(jiān)聽一個(gè)很小的時(shí)間段t，看這個(gè)t時(shí)間內(nèi)有沒有喚醒包在空中傳輸，其他的時(shí)間，無線振動(dòng)傳感器進(jìn)入低功耗的休眠模式，在一個(gè)實(shí)例中T為6S，而t為4mS。這樣的短時(shí)間工作可以使無線振動(dòng)傳感器的電池使用時(shí)間更長(zhǎng)，避免更換電池帶來的額外維護(hù)。在T為6S，而t為4mS的情況下，無線振動(dòng)傳感器在典型的使用頻率下可以維持1-2年的使用時(shí)間。
[0017]當(dāng)需要采集無線振動(dòng)傳感器的數(shù)據(jù)時(shí)，內(nèi)置射頻功能移動(dòng)式點(diǎn)檢儀首先需要激活被選中的無線振動(dòng)傳感器，通過給每個(gè)無線振動(dòng)傳感器的ID來識(shí)別，移動(dòng)式點(diǎn)檢儀首先通過第二射頻收發(fā)器，在T時(shí)間內(nèi)密集的發(fā)送帶有需要喚醒的無線振動(dòng)傳感器ID的喚醒包，當(dāng)無線振動(dòng)傳感器捕捉到帶自己ID喚醒包后就會(huì)進(jìn)入準(zhǔn)備模式，這時(shí)無線振動(dòng)傳感器的第一射頻收發(fā)器出于完全工作狀態(tài)，通過第一射頻收發(fā)器接收來自移動(dòng)式點(diǎn)檢儀的采集命令，然后無線振動(dòng)傳感器的第一單片機(jī)激活采集電路，按照移動(dòng)式點(diǎn)檢儀命令的設(shè)置采集振動(dòng)數(shù)據(jù)，并做數(shù)字處理后暫時(shí)存儲(chǔ)在鐵電存儲(chǔ)器中，然后再通過射頻收發(fā)器將處理后的振動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)送到移動(dòng)式點(diǎn)檢儀端，完成這一過程后，無線振動(dòng)傳感器繼續(xù)回到低功耗的間歇性監(jiān)聽模式，等待下一次被激活。
[0018]本發(fā)明通過無線振動(dòng)傳感器和移動(dòng)式點(diǎn)檢儀的射頻通信配合實(shí)現(xiàn)無線方式的振動(dòng)數(shù)據(jù)采集分析，相比傳統(tǒng)的線纜方式更加方便快捷。而且上述模擬信號(hào)的調(diào)理、轉(zhuǎn)換均為成熟的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明僅僅拿來使用，且本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)也不在于此，同樣的最后的本裝置的工作模式的設(shè)置和原理，此也為現(xiàn)有技術(shù)，僅僅是如何讓本裝備在這樣的模式下更好的工作，此處也不涉及方法特征，詳細(xì)的步驟和電路部件在此不再贅述。
[0019]綜上，本發(fā)明通過將振動(dòng)傳感器和模擬調(diào)理電路，模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，單片機(jī)，射頻收發(fā)器和電池和外置天線這些部件集成到一個(gè)小巧的無線振動(dòng)傳感器之中，此無線振動(dòng)傳感器可以方便的布置在現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械設(shè)備上，設(shè)備維護(hù)人員攜帶內(nèi)置有與無線振動(dòng)傳感器具有相同射頻通信功能移動(dòng)式點(diǎn)檢儀就可以在無線振動(dòng)傳感器的通信范圍可以與無線振動(dòng)傳感器進(jìn)行通信獲取設(shè)備的振動(dòng)信息。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于無線測(cè)振的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀，其特征在于:包括用于放置在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量 機(jī)械震動(dòng)的無線振動(dòng)傳感器和內(nèi)置射頻通信功能的可移動(dòng)式點(diǎn)檢儀;所述的無線振動(dòng)傳感 器包括振動(dòng)傳感器、模擬調(diào)理電路、模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、第一單片機(jī)、第一射頻收發(fā)器、電源和 第一外置天線，振動(dòng)傳感器的輸出端依次通過模擬調(diào)理電路和模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的 輸入端相連，所述的單片機(jī)的輸出端通過第一射頻收發(fā)器與第一外置天線相連；所述的內(nèi)置射頻通信功能的可移動(dòng)式點(diǎn)檢儀包括點(diǎn)檢儀本體、第二單片機(jī)、第二射頻 收發(fā)器和第二外置天線，所述的點(diǎn)檢儀本體與第二單片機(jī)相連接，第二單片機(jī)的輸出端通 過第二射頻收發(fā)器與第二外置天線相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于無線測(cè)振的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀，其特征在于:還包括有存儲(chǔ) 器，所述的存儲(chǔ)器為鐵電存儲(chǔ)器，所述鐵電存儲(chǔ)器與第一單片機(jī)相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于無線測(cè)振的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀，其特征在于:所述的振動(dòng)傳 感器為壓電陶瓷振動(dòng)傳感器芯體。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于無線測(cè)振的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀，其特征在于:所述的射頻收 發(fā)器為atme 1公司的ATRF212。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于無線測(cè)振的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀，其特征在于:還包括有阻抗 線，所述的阻抗線分別設(shè)置在第一射頻收發(fā)器和第一外置天線與第二射頻收發(fā)器和第二外 置天線之間，大小為50ohm。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述的適用于無線測(cè)振的移動(dòng)式點(diǎn)檢儀，其特征在 于:所述的無線振動(dòng)傳感器有多個(gè)，多個(gè)無線振動(dòng)傳感器通過第一無線收發(fā)器分別與可移 動(dòng)式點(diǎn)檢儀相連接。
【文檔編號(hào)】G01M7/02GK105973555SQ201610489334
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】李明偉, 朱子玉, 張東峰
【申請(qǐng)人】河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司