專利名稱：一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域包括烘干沙石料、食品、制藥、水泥等行業(yè)，具體涉及一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
干燥滾筒是浙青、干粉攪拌設(shè)備中，特別是烘干沙石料、食品、制藥、水泥等行業(yè)中的主要部件，其是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)將直接影響整套設(shè)備功能的發(fā)揮和使用效果，也是衡量整機(jī)性能的主要因素。在設(shè)備正常生產(chǎn)過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、消除隱患，進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)和保養(yǎng)，對(duì)提高設(shè)備利用率、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、延續(xù)和提升設(shè)備性能將起到事半功倍的效果O現(xiàn)有技術(shù)中，干燥滾筒在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，是與2個(gè)滾圈和4組托輪直接接觸的，根據(jù)長(zhǎng)期觀察，在滾圈外表面上會(huì)形成各式各樣的波紋，這種波紋能夠直接反映干燥滾筒的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。目前干燥滾筒的維護(hù)還是靠人為觀察方式，通過觀察滾圈外表面的波紋來判斷干燥滾筒的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。這種方式較為依賴操作者的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，要求操作者具有豐富的經(jīng)驗(yàn)來判斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)采用人為觀察方式，通過觀察滾圈外表面的波紋來判斷干燥滾筒的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，準(zhǔn)確度不夠高的缺點(diǎn)，提出一種通過對(duì)干燥滾筒進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)分析進(jìn)行故障預(yù)警，將即將要發(fā)生或出現(xiàn)的問題提前以文字、聲音、閃光等形式通知操作者，讓操作者進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)和保養(yǎng)的基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警方法和系統(tǒng)。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警方法，其特征在于包括如下步驟I)采用振動(dòng)傳感器實(shí)時(shí)采集干燥滾筒的振動(dòng)信號(hào)；2 )將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成4_20mA的電流信號(hào)后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；3)將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理換算成振動(dòng)強(qiáng)度，并將該振動(dòng)強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，若超過標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度則發(fā)出預(yù)警信息。進(jìn)一步的，在步驟3)中發(fā)出預(yù)警信息的同時(shí)切斷干燥滾筒的電機(jī)電源。進(jìn)一步的，在步驟3)中所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度包括滾筒空轉(zhuǎn)標(biāo)定和滾筒負(fù)載標(biāo)定。進(jìn)一步的，所述滾筒空轉(zhuǎn)標(biāo)定為取標(biāo)定時(shí)間內(nèi)滾筒空轉(zhuǎn)振動(dòng)信號(hào)的最大值作為以后空轉(zhuǎn)運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)值。進(jìn)一步的，所述滾筒負(fù)載標(biāo)定為取標(biāo)定時(shí)間內(nèi)滾筒負(fù)載振動(dòng)信號(hào)的最大值作為以后負(fù)載運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)值。進(jìn)一步的，所述預(yù)警信息包括聲光預(yù)警信息或顯示屏文字信息。一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于包括振動(dòng)傳感器、信號(hào)變送器、中央控制裝置和預(yù)警輸出裝置，所述信號(hào)送變器輸入端與所述振動(dòng)傳感器輸出端相連、輸出端連接至所述中央控制裝置用于將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，所述中央控制裝置輸出端連接所述預(yù)警輸出裝置用于將電流信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后再進(jìn)行數(shù)字處理換算出振動(dòng)強(qiáng)度并與標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，若超過標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度則通過預(yù)警輸出裝置輸出預(yù)警信息。進(jìn)ー步的，所述振動(dòng)傳感器包括壓電敏感元件和相關(guān)電路。進(jìn)ー步的，所述中央控制裝置包括A/D轉(zhuǎn)換器和可編程控制器，該A/D轉(zhuǎn)換器輸入端與所述信號(hào)變送器輸出端相連，該可編程控制器輸入端與所述A/D轉(zhuǎn)換器相連、輸出端連至所述預(yù)警輸出裝置。進(jìn)ー步的，還包括有繼電器，該繼電器輸入端與所述可編程控制器相連輸出端與干燥滾筒電機(jī)相連在可編程控制器的操控下切斷干燥滾筒電機(jī)的電源。 由上述對(duì)本發(fā)明的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明的一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警方法和系統(tǒng)，采用振動(dòng)傳感器采集干燥滾筒運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)信號(hào)，通過中央控制裝置將振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和處理獲得振動(dòng)強(qiáng)度并與標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，若超過標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度則發(fā)出預(yù)警信息同時(shí)切斷干燥滾筒電機(jī)電源。中央控制裝置采用可編程處理器，控制更為準(zhǔn)確，預(yù)警輸出裝置可采用聲光預(yù)警輸出或顯示屏文字信息輸出，較為直觀；另外，標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)信號(hào)的設(shè)置可根據(jù)實(shí)際工作中干燥滾筒的空載運(yùn)行情況和負(fù)載運(yùn)行情況來分別設(shè)置，以提高預(yù)警信息的準(zhǔn)確度。


圖I為本發(fā)明的故障預(yù)警方法的流程圖；圖2為本發(fā)明中的振動(dòng)強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)強(qiáng)度對(duì)比示意圖；圖3為本發(fā)明的故障預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明的振動(dòng)傳感器安裝位置示意圖。
具體實(shí)施例方式以下通過具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的描述。參照?qǐng)D1，一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警方法，包括如下步驟I)采用振動(dòng)傳感器實(shí)時(shí)采集干燥滾筒的振動(dòng)信號(hào)；2 )將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成4_20mA的電流信號(hào)后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；3)將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理換算成振動(dòng)強(qiáng)度，并將該振動(dòng)強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，若超過標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度則發(fā)出預(yù)警信息。在步驟3)中發(fā)出預(yù)警信息的同時(shí)切斷干燥滾筒的電機(jī)電源，預(yù)警信息包括聲光預(yù)警信息或顯示屏文字信息。在步驟3)中所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度包括滾筒空轉(zhuǎn)標(biāo)定和滾筒負(fù)載標(biāo)定。其中，滾筒空轉(zhuǎn)標(biāo)定為取標(biāo)定時(shí)間內(nèi)滾筒空轉(zhuǎn)振動(dòng)信號(hào)的最大值作為以后空轉(zhuǎn)運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)值。滾筒負(fù)載標(biāo)定為取標(biāo)定時(shí)間內(nèi)滾筒負(fù)載振動(dòng)信號(hào)的最大值作為以后負(fù)載運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)值。例如，參照?qǐng)D2為實(shí)時(shí)振動(dòng)強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)強(qiáng)度對(duì)比示意圖，其中直線為為標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度，曲線為實(shí)時(shí)采集到的振動(dòng)強(qiáng)度，在直線與零位線的范圍內(nèi)時(shí)正常狀態(tài)，超出直線的部分為非正常狀態(tài)。參照?qǐng)D3，本發(fā)明還提出一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警系統(tǒng)，包括振動(dòng)傳感器I、信號(hào)變送器2、中央控制裝置3和預(yù)警輸出裝置4，信號(hào)送變器2輸入端與振動(dòng)傳感器I輸出端相連、輸出端連接至中央控制裝置3用于將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，中央控制裝置3輸出端連接預(yù)警輸出裝置4用于將電流信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后再進(jìn)行數(shù)字處理換算出振動(dòng)強(qiáng)度并與標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，若超過標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度則通過預(yù)警輸出裝置4輸出預(yù)警信息。振動(dòng)傳感器I包括壓電敏感元件和相關(guān)電路用于獲取振動(dòng)信號(hào)，信號(hào)變送器將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成4-20mA的電流信號(hào)輸出到中央控制裝置進(jìn)行處理。中央控制裝置3包括A/D轉(zhuǎn)換器5和可編程控制器6，該A/D轉(zhuǎn)換器5輸入端與信號(hào)變送器2輸出端相連，該可編程控制器6輸入端與A/D轉(zhuǎn)換器5相連、輸出端連至預(yù)警輸出裝置4。還包括有繼電器7，該繼電器7輸入端與可編程控制器5相連輸出端與干燥滾筒電機(jī)相連在可編程控制器6的操控下切斷干燥滾筒電機(jī)的電源。 參照?qǐng)D4、將振動(dòng)傳感器安裝于圖中干燥滾筒滾圈A下方的滾筒底盤B位置上，干燥滾筒正常運(yùn)行時(shí)，干燥滾筒振動(dòng)信號(hào)是固定的，振動(dòng)傳感器開始接收振動(dòng)信號(hào)，中央控制裝置實(shí)時(shí)掃描接收振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理并與標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行比較，當(dāng)干燥滾筒振動(dòng)強(qiáng)度大于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度值時(shí)，再運(yùn)行一段時(shí)間將會(huì)導(dǎo)致干燥滾筒滾圈變形，因此在干燥滾筒滾圈變形之前由中央控制裝置控制繼電器切斷干燥滾筒電機(jī)電源，并發(fā)出聲、光報(bào)警或通過電腦、其他顯示器輸出文字報(bào)警?？紤]到干燥滾筒滾圈并不能做到100%圓形會(huì)造成振動(dòng)信號(hào)會(huì)有微小變化，在編程程序時(shí)可在計(jì)算振動(dòng)信號(hào)的基礎(chǔ)上增加5%的裕量就來克服該影響。上述僅為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
1.一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警方法，其特征在于包括如下步驟 1)采用振動(dòng)傳感器實(shí)時(shí)采集干燥滾筒的振動(dòng)信號(hào)； 2)將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成4-20mA的電流信號(hào)后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)； 3)將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理換算成振動(dòng)強(qiáng)度，并將該振動(dòng)強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，若超過標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度則發(fā)出預(yù)警信息。
2.如權(quán)利要求I所述的一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警方法，其特征在于在步驟3)中發(fā)出預(yù)警信息的同時(shí)切斷干燥滾筒的電機(jī)電源。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警方法，其特征在于在步驟3)中所述標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度包括滾筒空轉(zhuǎn)標(biāo)定和滾筒負(fù)載標(biāo)定。
4.如權(quán)利要求3或所述的一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警方法，其特征在于所述滾筒空轉(zhuǎn)標(biāo)定為取標(biāo)定時(shí)間內(nèi)滾筒空轉(zhuǎn)振動(dòng)信號(hào)的最大值作為以后空轉(zhuǎn)運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)值。
5.如權(quán)利要求3或4所述的一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警方法，其特征在于所述滾筒負(fù)載標(biāo)定為取標(biāo)定時(shí)間內(nèi)滾筒負(fù)載振動(dòng)信號(hào)的最大值作為以后負(fù)載運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)值。
6.如權(quán)利要求5所述的一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警方法，其特征在于所述預(yù)警信息包括聲光預(yù)警信息或顯示屏文字信息。
7.一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于包括振動(dòng)傳感器、信號(hào)變送器、中央控制裝置和預(yù)警輸出裝置，所述信號(hào)送變器輸入端與所述振動(dòng)傳感器輸出端相連、輸出端連接至所述中央控制裝置用于將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，所述中央控制裝置輸出端連接所述預(yù)警輸出裝置用于將電流信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后再進(jìn)行數(shù)字處理換算出振動(dòng)強(qiáng)度并與標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，若超過標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度則通過預(yù)警輸出裝置輸出預(yù)警信息。
8.如權(quán)利要求7所述的一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述振動(dòng)傳感器包括壓電敏感元件和相關(guān)電路。
9.如權(quán)利要求7或8所述的一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述中央控制裝置包括A/D轉(zhuǎn)換器和可編程控制器，該A/D轉(zhuǎn)換器輸入端與所述信號(hào)變送器輸出端相連，該可編程控制器輸入端與所述A/D轉(zhuǎn)換器相連、輸出端連至所述預(yù)警輸出>j-U ρ α裝直。
10.如權(quán)利要求9所述的一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于還包括有繼電器，該繼電器輸入端與所述可編程控制器相連輸出端與干燥滾筒電機(jī)相連在可編程控制器的操控下切斷干燥滾筒電機(jī)的電源。
全文摘要
一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警方法，包括如下步驟1)采用振動(dòng)傳感器實(shí)時(shí)采集干燥滾筒的振動(dòng)信號(hào)；2)將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成4-20mA的電流信號(hào)后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；3)將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理換算成振動(dòng)強(qiáng)度，并將該振動(dòng)強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，若超過標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度則發(fā)出預(yù)警信息。本發(fā)明還提出一種基于振動(dòng)檢測(cè)的干燥滾筒故障預(yù)警系統(tǒng)，采用振動(dòng)傳感器、信號(hào)變送器、中央控制裝置和預(yù)警輸出裝置來實(shí)現(xiàn)干燥滾筒的故障預(yù)警，提高了預(yù)警信息的準(zhǔn)確度。
文檔編號(hào)G01H11/08GK102865917SQ201210335608
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者彭思明, 李國(guó)付, 肖鐘錫, 余生根 申請(qǐng)人:福建南方路面機(jī)械有限公司