[发明专利]一种可提早检测轴承故障的检测仪

说明书

本发明公开了一种可提早检测轴承故障的检测仪，包括微处理器，微处理器连接有供电电源和检测信息输出装置；还包括共振增强型压电传感器，共振增强型压电传感器与微处理器之间电连接有传感器触发检测电路和传感器信号选择电路，传感器信号选择电路串联有传感器信号处理电路，传感器信号处理电路的输出端连接有可编程增益电路，可编程增益电路连接至微处理器；共振增强型压电传感器能检测具有瞬态性、幅度小等特点的冲击信号，在相关电路的配合下将信号能量富集在30KHz～40KHz之间的频率上，使故障信号容易检出，最终使输出的信号形成衰减比较慢的共振增强信号且可形成音频信号并输出，以供技术人员分析并获取初期故障信号，便于及时处理、排除故障。

技术领域

本发明涉及机械设备故障监测技术领域，尤其涉及一种可提早检测轴承故障的检测仪。

背景技术

目前在机械设备故障诊断和状态监测领域采用的主要传感器仍然以振动传感器为主，如压电式加速度传感器(也称加速度计或加速度传感器)，其功能是将机械振动转换成电信号。当压电式加速度传感器感受到振动信号时，其输出端会产生一个与振动加速度成正比的电荷量，既可以测量振动的加速度、速度和位移，也可以测量一些幅值较大的振动冲击信号。由于它体积小、重量轻、频带宽、可靠性高以及动态范围大，所以在振动测量领域中能够得到非常广泛的应用。

但是，对于重载荷、慢速的旋转设备，其故障信号表现为瞬态的、幅度较小的冲击信号，使用目前的振动传感器和测振仪是无法检测到的，包括轴承的润滑不良等状况，检测也是无法用振动分析的方法去完成。对于这些瞬态信号的检测，振动传感器存在的缺陷是很明显的，主要表现在以下几个方面：

1、常规的振动传感器是共振减弱型的，也就是说为了提取更多的频率信号，传感器设计的初衷是把余振吸收掉，因此振动分析仪主要是用于采集周期性信号，对于冲击能量有限的瞬态故障信号，难以捕捉到。

2、故障信号的频率成分非常复杂，难以通过振动分析仪的频带限制。而且对于太宽的频带进行分析，无论是硬件开销还是软件开销都是非常大的。

3、早期故障信号往往很小，很可能被外界噪声淹没。例如在工业设备实际运行环境中，环境噪声是非常嘈杂的，如果采用振动分析的方法，对于没有特征频率的瞬态信号，是很难从环境噪声中提取出来的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高信号强度，减少环境噪音干扰，能够有效获取轴承故障初期瞬态信号并及时产生故障信息的可提早检测轴承故障的检测仪。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种可提早检测轴承故障的检测仪，包括微处理器，所述微处理器的输入端连接有供电电源，所述微处理器的输出端连接有检测信息输出装置；还包括共振增强型压电传感器，所述共振增强型压电传感器与所述微处理器之间电连接有传感器触发检测电路，所述传感器触发检测电路的输入端并联有传感器信号选择电路，所述传感器信号选择电路串联有传感器信号处理电路，所述传感器信号处理电路的输出端连接有可编程增益电路，所述可编程增益电路连接至所述微处理器，所述传感器触发检测电路、所述传感器信号选择电路、所述传感器信号处理电路和所述可编程增益电路还分别连接至所述供电电源。

作为优选的技术方案，所述共振增强型压电传感器包括相对设置的正极导电棒和负极导电棒，所述正极导电棒和所述负极导电棒之间夹装有压电陶瓷片，所述正极导电棒与所述负极导电棒夹装所述压电陶瓷片的一端外侧套装有电棒连接紧固套，所述电棒连接紧固套与所述正极导电棒及所述压电陶瓷片之间设有电绝缘装置，所述电棒连接紧固套与所述负极导电棒间隙配合连接。

作为优选的技术方案，所述电绝缘装置包括设于所述压电陶瓷片与所述电棒连接紧固套之间的电绝缘环，设于所述正极导电棒与所述电棒连接紧固套之间的电绝缘套，所述电绝缘套一端抵靠在所述电绝缘环上，所述电绝缘套另一端延伸至所述电棒连接紧固套的外侧。