通用型頻閃式振動相位適配器的制造方法
【專利摘要】通用型頻閃式振動相位適配器，屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械動平衡儀系統(tǒng)領(lǐng)域，本實(shí)用新型為解決采用動平衡儀進(jìn)行動平衡測試存在價(jià)格昂貴的問題。本實(shí)用新型包括ISO?S8-P3-O1隔離變送器U1、運(yùn)算放大器U2A、U2B、電阻R1～R11、電容C1、C2、二極管D1、穩(wěn)壓二極管ZD1、ZD2、NPN三極管Q1和Q2；接收振動傳感器測量的、經(jīng)測振儀輸出的毫伏級微弱交流信號，對于輸入信號進(jìn)行了多級放大和調(diào)理，轉(zhuǎn)換成5V左右的方波信號給頻閃儀，進(jìn)行動平衡測試。
【專利說明】通用型頻閃式振動相位適配器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于振動動平衡的相位器，屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械動平衡儀系統(tǒng)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]旋轉(zhuǎn)機(jī)械是機(jī)械系統(tǒng)的重要組成部分，在國防和國民經(jīng)濟(jì)眾多領(lǐng)域中發(fā)揮著巨大作用。轉(zhuǎn)子不平衡是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的常見問題，也是誘發(fā)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障的主要原因之一。因此，開展動平衡技術(shù)研究具有重要的學(xué)術(shù)和工程應(yīng)用價(jià)值。有關(guān)轉(zhuǎn)子動平衡技術(shù)的研究主要集中在動平衡測試上，現(xiàn)在進(jìn)行動平衡測試采用的是動平衡儀，然而動平衡儀的價(jià)格是非常昂貴的，動輒幾萬、幾十萬。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型目的是為了解決采用動平衡儀進(jìn)行動平衡測試存在價(jià)格昂貴的問題，提供了一種通用型頻閃式振動相位適配器。
[0004]本實(shí)用新型所述通用型頻閃式振動相位適配器，它包括ISO S8-P3-01隔離變送器Ul、運(yùn)算放大器U2A、運(yùn)算放大器U2B、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電容Cl、電容C2、二極管D1、穩(wěn)壓二極管ZD1、穩(wěn)壓二極管ZD2、NPN三極管Ql和NPN三極管Q2 ；
[0005]運(yùn)算放大器U2A的同相輸入端同時(shí)連接電阻R7的一端、電阻R4的一端和電阻R6的一端；電阻R7的另一端接地GNDl ；電阻R6的另一端同時(shí)連接電阻R5的一端、電阻R8的一端和運(yùn)算放大器U2A的輸出端；電阻R4的另一端同時(shí)連接電阻R5的另一端、運(yùn)算放大器U2B的正極供電端子和電阻Rll的一端，并接電源VCCl ;電阻Rll的另一端連接ISOS8-P3-01隔離變送器Ul的I腳；
[0006]運(yùn)算放大器U2A的反相輸入端同時(shí)連接電阻R2的一端、電容Cl的一端和電阻R3的一端，電阻R2的另一端同時(shí)連接穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極和電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端作為輸入端in接入振測儀輸出的微弱電信號；穩(wěn)壓二極管ZDl的陽極同時(shí)連接電容Cl的另一端、電阻R3的另一端、電容C2的一端和運(yùn)算放大器U2B的同相輸入端，并接地GNDl ；
[0007]運(yùn)算放大器U2B的反相輸入端同時(shí)連接電阻R8的另一端和電容C2的另一端；運(yùn)算放大器U2B的輸出端連接NPN三極管Ql的基極；NPN三極管Ql的發(fā)射極連接運(yùn)算放大器U2B的負(fù)極供電端子，并接電源負(fù)極VSSl ；NPN三極管Ql的集電極連接IS0S8-P3-01隔離變送器Ul的2腳；
[0008]ISO S8-P3-01隔離變送器Ul的4腳連接電源VCC，ISO S8-P3-01隔離變送器Ul的5腳接地；IS0 S8-P3-01隔離變送器Ul的9腳同時(shí)連接穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極和電阻R9的一端，穩(wěn)壓二極管ZD2的陰極連接電阻RlO的一端，并連接電源VCC2 ；
[0009]ISO S8-P3-01隔離變送器Ul的11腳同時(shí)連接電阻R9的另一端和NPN三極管Q2的基極，NPN三極管Q2的發(fā)射極連接二極管Dl的陽極；二極管Dl的陰極連接IS0S8-P3-01隔離變送器Ul的8腳，并接地GND2 ；NPN三極管Q2的集電極連接電阻RlO的另一端，并作為輸出端out。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0011]本實(shí)用新型所述的頻閃式振動相位適配器主要用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動的動平衡處理。是一種通用型分立式獨(dú)立的中間器件，通過將此相位適配器與普通的常規(guī)型測振儀和頻閃儀連接后，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)機(jī)械動平衡儀系統(tǒng)。
[0012]利用該相位適配器可以將最普通的常規(guī)型測振儀實(shí)現(xiàn)并完成專業(yè)的振動動平衡儀的功能，而且動平衡振動相位的“可視化”和直觀性極強(qiáng)。
[0013]此相位適配器是一個(gè)很小的獨(dú)立器件，可以配幾乎所有的常規(guī)型測振儀和頻閃儀，只有小手機(jī)一般大，便于攜帶。
[0014]利用本實(shí)用新型所述通用型頻閃式振動相位適配器構(gòu)成的“動平衡儀系統(tǒng)”，非常適合現(xiàn)場動平衡，尤其適用于惡劣環(huán)境下的動平衡。適用于所有旋轉(zhuǎn)機(jī)械的現(xiàn)場動平衡處理，對中小型旋轉(zhuǎn)機(jī)械(風(fēng)機(jī)、泵等)的動平衡處理效果更佳。其振動處理前的測試準(zhǔn)備工作更是簡單容易，甚至幾分鐘之內(nèi)即可完成測試準(zhǔn)備工作，所以很適用于現(xiàn)場的“應(yīng)急”振動處理。
[0015]本實(shí)用新型所述通用型頻閃式振動相位適配器的原材料成本僅僅在1000元左右，如果與之配套普通的常規(guī)性測振儀和頻閃儀(測振儀和頻閃儀亦可單獨(dú)使用，測振，測轉(zhuǎn)速等)，總的成本能控制在8000元以內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型所述通用型頻閃式振動相位適配器的電路原理圖；
[0017]圖2是進(jìn)行動平衡測試搭建的原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]【具體實(shí)施方式】一:下面結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述通用型頻閃式振動相位適配器，它包括ISO S8-P3-01隔離變送器U1、運(yùn)算放大器U2A、運(yùn)算放大器U2B、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻RlO、電阻R11、電容Cl、電容C2、二極管Dl、穩(wěn)壓二極管ZDl、穩(wěn)壓二極管ZD2、NPN三極管Ql和NPN三極管Q2 ；
[0019]運(yùn)算放大器U2A的同相輸入端同時(shí)連接電阻R7的一端、電阻R4的一端和電阻R6的一端；電阻R7的另一端接地GNDl ；電阻R6的另一端同時(shí)連接電阻R5的一端、電阻R8的一端和運(yùn)算放大器U2A的輸出端；電阻R4的另一端同時(shí)連接電阻R5的另一端、運(yùn)算放大器U2B的正極供電端子和電阻Rll的一端，并接電源VCCl ;電阻Rll的另一端連接ISOS8-P3-01隔離變送器Ul的I腳；
[0020]運(yùn)算放大器U2A的反相輸入端同時(shí)連接電阻R2的一端、電容Cl的一端和電阻R3的一端，電阻R2的另一端同時(shí)連接穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極和電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端作為輸入端in接入振測儀輸出的微弱電信號；穩(wěn)壓二極管ZDl的陽極同時(shí)連接電容Cl的另一端、電阻R3的另一端、電容C2的一端和運(yùn)算放大器U2B的同相輸入端，并接地GNDl ；
[0021]運(yùn)算放大器U2B的反相輸入端同時(shí)連接電阻R8的另一端和電容C2的另一端；運(yùn)算放大器U2B的輸出端連接NPN三極管Ql的基極；NPN三極管Ql的發(fā)射極連接運(yùn)算放大器U2B的負(fù)極供電端子，并接電源負(fù)極VSSl ;NPN三極管Ql的集電極連接ISO S8-P3-01隔離變送器Ul的2腳；
[0022]ISO S8-P3-01隔離變送器Ul的4腳連接電源VCC，ISO S8-P3-01隔離變送器Ul的5腳接地；IS0 S8-P3-01隔離變送器Ul的9腳同時(shí)連接穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極和電阻R9的一端，穩(wěn)壓二極管ZD2的陰極連接電阻RlO的一端，并連接電源VCC2 ；
[0023]ISO S8-P3-01隔離變送器Ul的11腳同時(shí)連接電阻R9的另一端和NPN三極管Q2的基極，NPN三極管Q2的發(fā)射極連接二極管Dl的陽極；二極管Dl的陰極連接ISO S8-P3-01隔離變送器Ul的8腳，并接地GND2 ；NPN三極管Q2的集電極連接電阻RlO的另一端，并作為輸出端out。
[0024]運(yùn)算放大器U2A和運(yùn)算放大器U2B采用型號為LM211P的運(yùn)算放大器。
[0025]NPN三極管Ql和NPN三極管Q2采用型號為FZT853的三極管。
[0026]二極管Dl采用型號為IN4007的二極管。
[0027]進(jìn)行動平衡測試時(shí)，按圖2所示的原理框圖進(jìn)行連接，將振動傳感器固定在被測物體(旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸承上)，在裸露的旋轉(zhuǎn)軸或其它旋轉(zhuǎn)部位做標(biāo)記(如畫白線)，在靜止部位畫相位刻度(白線指向的角度就是振動相位角)。振動傳感器(周期性毫伏級交流信號輸出)一測振儀(顯示振動值并進(jìn)行濾波，輸出周期性毫伏級交流信號)一頻閃式振動相位適配器(放大并整形成方波信號)一頻閃儀(外觸發(fā)模式，頻閃儀的頻閃燈頻閃)。
[0028]由于頻閃儀的閃光頻率與振動頻率相同，而旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動主頻率與旋轉(zhuǎn)速度一樣，也就是所謂的“同步”了，所以當(dāng)用頻閃儀照射旋轉(zhuǎn)機(jī)械的外露旋轉(zhuǎn)部分時(shí)、目測是“靜止”的，而我們做過的白線“標(biāo)記”也會靜止在某個(gè)位置(角度)，這就是旋轉(zhuǎn)機(jī)械動平衡所必須參數(shù)，振動相位角。那么有了測振儀顯示出的振動值，現(xiàn)在又有了振動相位角，就可以對旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動進(jìn)行動平衡處理了。
[0029]頻閃式振動相位適配器是連接測振儀和頻閃儀的中間環(huán)節(jié)，測振儀不能直接將信號輸出給頻閃儀，因?yàn)闇y振儀輸出的是交流信號，頻閃儀不接受交流信號，頻閃儀只接受脈沖、方波、TTL等這類信號，而且要求高電平不低于2.7V，所以必須要有個(gè)中間環(huán)節(jié)進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換去匹配測振儀和頻閃儀。
[0030]由于頻閃式振動相位適配器的輸入信號是毫伏級的微弱的交流信號(振動傳感器和測振儀的靈敏度只有幾毫伏)，而輸出要求的是5V左右的方波信號(適用于所有具有外觸發(fā)模式功能的頻閃儀)，所以電路里對于輸入信號進(jìn)行了多級放大和調(diào)理，從圖1中可以看出，有二級放大和調(diào)理，然后進(jìn)行整形、隔離放大，輸出5V左右的方波信號。
【權(quán)利要求】
1.通用型頻閃式振動相位適配器，其特征在于，它包括ISOS8-P3-01隔離變送器U1、運(yùn)算放大器U2A、運(yùn)算放大器U2B、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電容Cl、電容C2、二極管D1、穩(wěn)壓二極管ZDlJlOi二極管ZD2、NPN三極管Ql和NPN三極管Q2 ； 運(yùn)算放大器U2A的同相輸入端同時(shí)連接電阻R7的一端、電阻R4的一端和電阻R6的一端；電阻R7的另一端接地GNDl ；電阻R6的另一端同時(shí)連接電阻R5的一端、電阻R8的一端和運(yùn)算放大器U2A的輸出端；電阻R4的另一端同時(shí)連接電阻R5的另一端、運(yùn)算放大器U2B的正極供電端子和電阻Rll的一端，并接電源VCCl ;電阻Rll的另一端連接ISO S8-P3-01隔離變送器Ul的I腳； 運(yùn)算放大器U2A的反相輸入端同時(shí)連接電阻R2的一端、電容Cl的一端和電阻R3的一端，電阻R2的另一端同時(shí)連接穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極和電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端作為輸入端in接入振測儀輸出的微弱電信號；穩(wěn)壓二極管ZDl的陽極同時(shí)連接電容Cl的另一端、電阻R3的另一端、電容C2的一端和運(yùn)算放大器U2B的同相輸入端，并接地GNDl ； 運(yùn)算放大器U2B的反相輸入端同時(shí)連接電阻R8的另一端和電容C2的另一端；運(yùn)算放大器U2B的輸出端連接NPN三極管Ql的基極；NPN三極管Ql的發(fā)射極連接運(yùn)算放大器U2B的負(fù)極供電端子，并接電源負(fù)極VSSl ;NPN三極管Ql的集電極連接ISO S8-P3-01隔離變送器Ul的2腳； ISO S8-P3-01隔離變送器Ul的4腳連接電源VCC，ISO S8-P3-01隔離變送器Ul的5腳接地；IS0 S8-P3-01隔離變送器Ul的9腳同時(shí)連接穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極和電阻R9的一端，穩(wěn)壓二極管ZD2的陰極連接電阻RlO的一端，并連接電源VCC2 ； ISO S8-P3-01隔離變送器Ul的11腳同時(shí)連接電阻R9的另一端和NPN三極管Q2的基極，NPN三極管Q2的發(fā)射極連接二極管Dl的陽極；二極管Dl的陰極連接ISO S8-P3-01隔離變送器Ul的8腳，并接地GND2 ；NPN三極管Q2的集電極連接電阻RlO的另一端，并作為輸出端out。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述通用型頻閃式振動相位適配器，其特征在于，運(yùn)算放大器U2A和運(yùn)算放大器U2B采用型號為LM211P的運(yùn)算放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述通用型頻閃式振動相位適配器，其特征在于，NPN三極管Ql和NPN三極管Q2采用型號為FZT853的三極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述通用型頻閃式振動相位適配器，其特征在于，二極管Dl采用型號為IN4007的二極管。
【文檔編號】G01M1/02GK203981344SQ201420469576
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】蔡曙光, 李顯春, 馬述軍, 王勇, 李松濤, 尹曉東 申請人:哈爾濱匯通電力工程有限公司