CN102865917A - 一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警方法和系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警方法，包括如下步骤：1）采用振动传感器实时采集干燥滚筒的振动信号；2）将振动信号转换成4-20mA的电流信号后进行A/D转换成数字信号；3）将数字信号进行数字信号处理换算成振动强度，并将该振动强度与标准振动强度进行对比，若超过标准振动强度则发出预警信息。本发明还提出一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警系统，采用振动传感器、信号变送器、中央控制装置和预警输出装置来实现干燥滚筒的故障预警，提高了预警信息的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域包括烘干沙石料、食品、制药、水泥等行业，具体涉及一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警方法和系统。
背景技术
干燥滚筒是沥青、干粉搅拌设备中，特别是烘干沙石料、食品、制药、水泥等行业中的主要部件，其是否正常运转将直接影响整套设备功能的发挥和使用效果，也是衡量整机性能的主要因素。在设备正常生产过程中及时发现问题、消除隐患，进行有针对性的维护和保养，对提高设备利用率、延长设备使用寿命、延续和提升设备性能将起到事半功倍的效果。
现有技术中，干燥滚筒在运转过程中，是与2个滚圈和4组托轮直接接触的，根据长期观察，在滚圈外表面上会形成各式各样的波纹，这种波纹能够直接反映干燥滚筒的运转状态。目前干燥滚筒的维护还是靠人为观察方式，通过观察滚圈外表面的波纹来判断干燥滚筒的运转状态。这种方式较为依赖操作者的个人经验，要求操作者具有丰富的经验来判断。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术采用人为观察方式，通过观察滚圈外表面的波纹来判断干燥滚筒的运转状态，准确度不够高的缺点，提出一种通过对干燥滚筒进行振动检测分析进行故障预警，将即将要发生或出现的问题提前以文字、声音、闪光等形式通知操作者，让操作者进行有针对性的维护和保养的基于振动检测的干燥滚筒故障预警方法和系统。
本发明采用如下技术方案：
一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警方法，其特征在于：包括如下步骤
1）采用振动传感器实时采集干燥滚筒的振动信号；
2）将振动信号转换成4-20mA的电流信号后进行A/D转换成数字信号；
3）将数字信号进行数字信号处理换算成振动强度，并将该振动强度与标准振动强度进行对比，若超过标准振动强度则发出预警信息。
进一步的，在步骤3)中发出预警信息的同时切断干燥滚筒的电机电源。
进一步的，在步骤3）中所述标准振动强度包括滚筒空转标定和滚筒负载标定。
进一步的，所述滚筒空转标定为取标定时间内滚筒空转振动信号的最大值作为以后空转运行的标准值。
进一步的，所述滚筒负载标定为取标定时间内滚筒负载振动信号的最大值作为以后负载运行的标准值。
进一步的，所述预警信息包括声光预警信息或显示屏文字信息。
一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警系统，其特征在于：包括振动传感器、信号变送器、中央控制装置和预警输出装置，所述信号送变器输入端与所述振动传感器输出端相连、输出端连接至所述中央控制装置用于将振动信号转换成电流信号，所述中央控制装置输出端连接所述预警输出装置用于将电流信号进行A/D转换后再进行数字处理换算出振动强度并与标准振动强度进行对比，若超过标准振动强度则通过预警输出装置输出预警信息。
进一步的，所述振动传感器包括压电敏感元件和相关电路。
进一步的，所述中央控制装置包括A/D转换器和可编程控制器，该A/D转换器输入端与所述信号变送器输出端相连，该可编程控制器输入端与所述A/D转换器相连、输出端连至所述预警输出装置。
进一步的，还包括有继电器，该继电器输入端与所述可编程控制器相连输出端与干燥滚筒电机相连在可编程控制器的操控下切断干燥滚筒电机的电源。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警方法和系统，采用振动传感器采集干燥滚筒运行时的振动信号，通过中央控制装置将振动信号进行转换和处理获得振动强度并与标准振动强度进行对比，若超过标准振动强度则发出预警信息同时切断干燥滚筒电机电源。中央控制装置采用可编程处理器，控制更为准确，预警输出装置可采用声光预警输出或显示屏文字信息输出，较为直观；另外，标准振动信号的设置可根据实际工作中干燥滚筒的空载运行情况和负载运行情况来分别设置，以提高预警信息的准确度。
附图说明
图1为本发明的故障预警方法的流程图；
图2为本发明中的振动强度与标准信号强度对比示意图；
图3为本发明的故障预警系统的结构图；
图4为本发明的振动传感器安装位置示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参照图1，一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警方法，包括如下步骤
1）采用振动传感器实时采集干燥滚筒的振动信号；
2）将振动信号转换成4-20mA的电流信号后进行A/D转换成数字信号；
3）将数字信号进行数字信号处理换算成振动强度，并将该振动强度与标准振动强度进行对比，若超过标准振动强度则发出预警信息。
在步骤3)中发出预警信息的同时切断干燥滚筒的电机电源，预警信息包括声光预警信息或显示屏文字信息。
在步骤3）中所述标准振动强度包括滚筒空转标定和滚筒负载标定。其中，滚筒空转标定为取标定时间内滚筒空转振动信号的最大值作为以后空转运行的标准值。滚筒负载标定为取标定时间内滚筒负载振动信号的最大值作为以后负载运行的标准值。例如，参照图2为实时振动强度与标准信号强度对比示意图，其中直线为为标准振动强度，曲线为实时采集到的振动强度，在直线与零位线的范围内时正常状态，超出直线的部分为非正常状态。
参照图3，本发明还提出一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警系统，包括振动传感器1、信号变送器2、中央控制装置3和预警输出装置4，信号送变器2输入端与振动传感器1输出端相连、输出端连接至中央控制装置3用于将振动信号转换成电流信号，中央控制装置3输出端连接预警输出装置4用于将电流信号进行A/D转换后再进行数字处理换算出振动强度并与标准振动强度进行对比，若超过标准振动强度则通过预警输出装置4输出预警信息。振动传感器1包括压电敏感元件和相关电路用于获取振动信号，信号变送器将振动信号转换成4-20mA的电流信号输出到中央控制装置进行处理。
中央控制装置3包括A/D转换器5和可编程控制器6，该A/D转换器5输入端与信号变送器2输出端相连，该可编程控制器6输入端与A/D转换器5相连、输出端连至预警输出装置4。还包括有继电器7，该继电器7输入端与可编程控制器5相连输出端与干燥滚筒电机相连在可编程控制器6的操控下切断干燥滚筒电机的电源。
参照图4、将振动传感器安装于图中干燥滚筒滚圈A下方的滚筒底盘B位置上，干燥滚筒正常运行时，干燥滚筒振动信号是固定的，振动传感器开始接收振动信号，中央控制装置实时扫描接收振动信号进行处理并与标准振动强度进行比较，当干燥滚筒振动强度大于设定的标准振动强度值时，再运行一段时间将会导致干燥滚筒滚圈变形，因此在干燥滚筒滚圈变形之前由中央控制装置控制继电器切断干燥滚筒电机电源，并发出声、光报警或通过电脑、其他显示器输出文字报警。考虑到干燥滚筒滚圈并不能做到100%圆形会造成振动信号会有微小变化，在编程程序时可在计算振动信号的基础上增加5%的裕量就来克服该影响。
上述仅为本发明的一个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (10)
1.一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警方法，其特征在于：包括如下步骤
1）采用振动传感器实时采集干燥滚筒的振动信号；
2）将振动信号转换成4-20mA的电流信号后进行A/D转换成数字信号；
3）将数字信号进行数字信号处理换算成振动强度，并将该振动强度与标准振动强度进行对比，若超过标准振动强度则发出预警信息。
2.如权利要求1所述的一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警方法，其特征在于：在步骤3)中发出预警信息的同时切断干燥滚筒的电机电源。
3.如权利要求2所述的一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警方法，其特征在于：在步骤3）中所述标准振动强度包括滚筒空转标定和滚筒负载标定。
4.如权利要求3或所述的一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警方法，其特征在于：所述滚筒空转标定为取标定时间内滚筒空转振动信号的最大值作为以后空转运行的标准值。
5.如权利要求3或4所述的一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警方法，其特征在于：所述滚筒负载标定为取标定时间内滚筒负载振动信号的最大值作为以后负载运行的标准值。
6.如权利要求5所述的一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警方法，其特征在于：所述预警信息包括声光预警信息或显示屏文字信息。
7.一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警系统，其特征在于：包括振动传感器、信号变送器、中央控制装置和预警输出装置，所述信号送变器输入端与所述振动传感器输出端相连、输出端连接至所述中央控制装置用于将振动信号转换成电流信号，所述中央控制装置输出端连接所述预警输出装置用于将电流信号进行A/D转换后再进行数字处理换算出振动强度并与标准振动强度进行对比，若超过标准振动强度则通过预警输出装置输出预警信息。
8.如权利要求7所述的一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警系统，其特征在于：所述振动传感器包括压电敏感元件和相关电路。
9.如权利要求7或8所述的一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警系统，其特征在于：所述中央控制装置包括A/D转换器和可编程控制器，该A/D转换器输入端与所述信号变送器输出端相连，该可编程控制器输入端与所述A/D转换器相连、输出端连至所述预警输出装置。
10.如权利要求9所述的一种基于振动检测的干燥滚筒故障预警系统，其特征在于：还包括有继电器，该继电器输入端与所述可编程控制器相连输出端与干燥滚筒电机相连在可编程控制器的操控下切断干燥滚筒电机的电源。
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