[实用新型]一种振动数据实时采集装置

说明书

本实用新型公开了一种振动数据实时采集装置，包括依次连接的传感器调理模块、AD转换模块、高速数据传输MCU、数据快速读取模块、ARM数据分析与显示控制模块和分析结果显示模块，其中，所述传感器调理模块包括依次连接的恒流源电路、二阶滤波电路电压跟随电路和信号输出电路。本实用新型可以实现实时采集并分析和wifi传输扁钢线生产线机械设备的振动信号。

技术领域

本实用新型涉及自动化技术领域，尤其涉及一种振动数据实时采集装置。

背景技术

在扁钢线生产线上有多种机械设备，它们运行过程中都会产生振动，振动是设备运行状态最明显的体现，也是设备故障分析中最常用的特征指标，对于连续作业的扁钢线生产线来说，因为设备故障造成的非计划停机会带来巨大损失，况且，扁钢生产过程强度大，条件恶劣，人员不便于长时间在生产线边检测，日常的定期点检又不能满足实时性需求，所以研发可以实现扁钢线生产设备振动数据的实时采集装置显得尤为关键。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种振动数据实时采集装置，可以实现实时采集并分析扁钢线生产线机械设备的振动信号。

技术方案：本实用新型所述的振动数据实时采集装置，包括依次连接的加速度传感器、传感器调理模块、AD转换模块、高速数据传输MCU、数据快速读取模块、ARM 数据分析与显示控制模块和分析结果显示模块，其中，所述传感器调理模块包括依次连接的恒流源电路、二阶滤波电路电压跟随电路和信号输出电路。传感器调理模块用于加速度传感器的供电、过滤干扰信号、保证信号不失真传输。AD转换模块用于将传感器信号转换为电压信号，并实现快速采集。高速数据传输MCU用于快速读取采集数据并将数据快速传输给下个模块。数据快速读取模块为IIC数据总线传输电路用于将MCU 传输的数据快速读取并存入缓存模块。ARM数据分析与显示控制模块用于缓存数据、对原始数据进行时频处理并分析特征值，并将处理分析结果呈现在分析结果显示模块。

可选的，所述装置还可以包括WiFi无线传输模块，所述WiFi无线传输模块与所述显示控制模块连接，用于将设备振动特征值传输到远端网络。

进一步的，所述AD转换模块包括依次连接的限压保护电路、信号放大电路和快速采集电路，所述限压保护电路与所述信号输出电路相连，所述快速采集电路与高速数据传输MCU相连。

进一步的，所述高速数据传输MCU具体为FPGA芯片，采用EPECE10F芯片，引脚足够，处理速度快。

进一步的，所述数据快速读取模块具体为IIC数据总线传输电路。IIC总线接口线少，控制方式简化，器件封装形式小，通信速率较高，能够满足读取需求。

进一步的，所述ARM数据分析与显示控制模块包括依次连接的数据缓存器、数据时频域处理电路和数据显示控制电路，所述数据缓存器与所述数据快速读取模块相连，所述数据显示控制电路与所述分析结果显示模块相连。数据缓存器为SDRAM快速存储电路，是一种同步动态随机存储器，其内部的命令的发送与数据的传输都以同步时钟为基准，并通过存储阵列的不断刷新来保证存储的数据不丢失，使得存储安全可靠，用于缓存大量待处理数据。数据时频域处理电路基于ARM高速处理性能进行时频域数据处理与分析，数据显示控制电路对显示屏的引脚进行显示数据的读取控制、地址控制。

进一步的，所述分析结果显示模块具体为基于Linux的显示屏。上下两个界面同时显示时域实时数据以及处理后的频域曲线，并显示峰峰值，频率，均方差等特征值，便于清晰直观的显示设备振动特征。

进一步的，所述WiFi无线传输模块包括依次连接的数据转换电路、WiFi配置电路、WiFi传输电路，所述数据转换电路与所述显示控制模块连接。数据转换电路用于将处理后的数据稳定可靠的传输给WiFi传输电路。WiFi配置电路可根据使用环境的变化实时更新配对IP和端口信息。WiFi传输电路用于将振动特征值数据传输到远端网络。