[实用新型]基于磁记忆效应的旋转设备故障检测系统

摘要

基于磁记忆效应的旋转设备故障检测系统，属于磁检测技术领域，该系统包括磁记忆检测装置，数据采集及处理部分，载物台，测试旋转部件磁信号的专用夹具，电动机。该磁记忆检测装置由二维检测探头、电源驱动电路、脉冲消磁电路、滤波放大电路、A/D转换电路、单片机、显示电路、键盘、串口、及计算机构成。此系统使用特制夹具将二维磁传感器探头固定，拾取旋转设备产生的磁信号，经过滤波放大等环节通过计算机进行保存和显示，通过对磁力异常区域的观测可以确定故障的位置和大小。该系统具有信号采集，信号保存，信号处理等功能。此系统具有可进行旋转构件的静态检测和动态监测的特点，且具有操作方便，抗干扰能力强，测量精度可调等优点。

主权项

基于磁记忆效应的旋转设备故障检测系统，包括磁记忆检测装置(1)，数据采集及处理部分(2)，载物台(3)，测试旋转部件磁信号专用夹具(4)，电动机(5)；按照电动机(5)，载物台(3)，测试旋转部件磁信号专用夹具(4)顺序摆放，磁记忆检测装置(1)固定在测试旋转部件磁信号专用夹具(4)上，磁记忆检测装置(1)输出端与数据采集及处理部分(2)的输入端相连；所述的磁记忆检测装置(1)包括二维检测探头(6)、电源(7)、脉冲消磁电路(8)、滤波放大电路(9)、A/D转换电路(10)，单片机(11)，显示电路、键盘(13)，串口，及计算机(15)；二维检测探头(6)的x轴输出端与滤波放大电路(9)的第一路输入端相连，y轴输出端与滤波放大电路(9)的第二路输入端相连，将检测到的磁信号转换为电信号进行滤波和差动放大，滤波放大电路(9)的第一路输出端与A/D转换电路(10)的in0端相连，滤波放大电路(9)的第二路输出端与A/D转换电路(10)的in1端相连将经过处理的信号输入A/D转换电路行模数转换；A/D转换电路的SDA端与单片机(11)的P2.0相连，其SCL端与单片机的P2.1端相连将转换结果送入到单片机进行计算；单片机(11)的P3.0和P3.1与串口相连，串口连接至计算机(15)，将计算结果通过串口电路(14)输入到计算机(15)的数据采集及处理模块中进行保存和处理，处理及显示；单片机(11)的P1.0口与脉冲消磁电路(8)的输入端相连，利用单片机的定时中断功能在P1.0口控制产生的一定周期的振幅为5V的方波信号输入到脉冲消磁电路(8)的输入端，脉冲消磁电路(8)的输出端与二维检测探头(6)的置位复位端相连，脉冲消磁电路(8)根据输入的方波周期，在每个周期的方波上升沿产生正向尖峰脉冲，在每个周期的方波下降沿产生负向的尖峰脉冲，其输出接入二维检测探头(6)的置位复位端；脉冲消磁电路8将单片机11产生的输入的幅度为5v，周期为Nms的方波信号转换为幅度为5v周期为N/2ms的交替正负尖峰脉冲输出，所述的N的取值为50，80，100，120，160；脉冲消磁电路(8)的输出对二维检测探头(6)进行置位、复位；每Nms进行一次端口查询，经A/D转换后进行数学运算，运算结果通过串口电路(14)送入计算机进行处理；所述的键盘(13)由四个按键组成，四个按键分别与单片机的P1.1‑P1.4口以及4路与门74F11的输入端相连，74F11的输出端与单片机(11)的P3.2 (INT0)相连用于进行进行测量精度档位的选择，显示电路由一位8段码数码管组成，其输入端与单片机的P0口相连，用于显示当前测量精度的档位；所述电源(7)由两部分组成：220V‑5V的AC‑DC连接至二维检测探头(6)、单片机(11)、滤波放大电路(9)；另一部分将5V直流电压升至12V的5V‑12V的DC‑DC连入脉冲消磁电路(8)；所述数据采集及处理部分(2)在计算机上使用labview软件进行编程和界面设计，使得计算机通过串口采集到经过单片机(11)处理后二维检测探头6的输出数据，将数据保存在计算机的硬盘上；所述的测试旋转部件磁信号专用夹具(4)包括用于与载物台(3)相连接的底板(16)、固连在底板(16)上的两块直角夹板(17)、被夹板(17)夹持的立板(18)、可任意角度旋转定位在立板(18)上的支撑板(19)以及连接于支撑板(19)上的用于固定传感器的盖板(20)；所述的电动机(5)的输出端与被测旋转构件相连，检测时使用测试旋转部件磁信号专用夹具夹持二维磁传感器探头使得二维磁传感器探头固定在在被测构件的前方，与此同时电机驱动被测构件旋转，二维磁传感器探头在静止的状态下检测被测构件整个圆周上的损伤状况。