本實用新型涉及機械振動測量、設備狀態(tài)檢測及故障診斷技術領域，特別是一種新型的尤其適用于機械振動測量的袖珍式測振儀。

背景技術：

隨著科技的發(fā)展，人們對振動的危害越來越重視，眾所周知，各種機械振動的振源主要來自于各機械的結構設計、制造、安裝、調試和環(huán)境本身，振動的存在必然要引起結構疲勞損傷、零部件磨損和沖擊破壞等故障。工廠/企業(yè)要實現(xiàn)設備管理現(xiàn)代化，應當積極推行先進的設備管理方法和采取以設備狀態(tài)監(jiān)測為基礎的設備維修技術；設備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術是設備預防性維修的前提，特別是重工企業(yè)，工作連續(xù)性強及安全可靠性要求高，通過狀態(tài)監(jiān)測可以逐步掌握大、中型設備的工作狀態(tài)，以杜絕事故停機損失，其中，振動測試是實現(xiàn)設備狀態(tài)與故障診斷的重要手段，測振儀的使用提高了生產安全、生產質量和生產效率。目前常用的測振儀，即使是手持式測振儀依然存在系統(tǒng)功能單一，測量精度不高、頻帶窄、抗干擾能力差、體積大、功耗大，價格昂貴等局限性問題，并且這種測振儀儀器通常無法滿足石油、化工等高腐蝕、易爆等場所使用。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有技術中的測振儀存在功能單一、測量精度較低、頻帶窄、抗干擾能力差、體積大、功耗大以及價格昂貴等問題，提供一種新型的袖珍式測振儀，采用包括振動采集裝置、聽診裝置、溫度采集裝置、信號處理電路、選擇控制電路、顯示裝置和供電裝置相互協(xié)同工作的架構，儀器結構簡單精巧，體積小、價格較低、便于攜帶，各裝置/電路協(xié)同工作，實現(xiàn)了溫度采集和振動采集的功能集成，并且有效地提高了測量抗干擾能力和測量精度。

本實用新型的技術方案如下：

一種袖珍式測振儀，其特征在于，包括振動采集裝置、聽診裝置、溫度采集裝置、信號處理電路、選擇控制電路、顯示裝置和供電裝置，所述振動采集裝置、聽診裝置和溫度采集裝置均與信號處理電路相連接，所述信號處理電路還與選擇控制電路相連接，所述選擇控制電路還與顯示裝置相連接，所述供電裝置分別與振動采集裝置、聽診裝置、溫度采集裝置、信號處理電路、選擇控制電路和顯示裝置相連接。

所述振動采集裝置包括振動傳感器，所述聽診裝置包括聽診耳機，所述溫度采集裝置包括溫度傳感器，所述振動傳感器、聽診耳機和溫度傳感器均與信號處理電路相連接。

所述信號處理電路包括第一信號增益調整電路、第二信號增益調整電路、第一信號轉換電路、第二信號轉換電路、第一高通濾波網(wǎng)絡、第二高通濾波網(wǎng)絡、低通濾波網(wǎng)絡和積分電路，所述第一信號增益調整電路、第一高通濾波網(wǎng)絡和第二高通濾波網(wǎng)絡依次相連接，且所述第一信號增益調整電路與振動傳感器相連接，所述第二高通濾波網(wǎng)絡與選擇控制電路相連接；所述第一信號轉換電路分別與聽診耳機和第一高通濾波網(wǎng)絡相連接；所述低通濾波網(wǎng)絡、積分電路和第二信號增益調整電路依次相連接，且所述第二信號增益調整電路與選擇控制電路相連接，所述第一高通濾波網(wǎng)絡還與低通濾波網(wǎng)絡相連接，所述低通濾波網(wǎng)絡還與選擇控制電路相連接；所述第二信號轉換電路分別與溫度傳感器和選擇控制電路相連接。

所述選擇控制電路包括依次相連接的高/低頻選擇控制器、振動量選擇器和溫度/振動選擇控制器且所述高/低頻選擇控制器、振動量選擇器和溫度/振動選擇控制器均與顯示裝置相連接，所述高/低頻選擇控制器分別與第二高通濾波網(wǎng)絡和低通濾波網(wǎng)絡相連接，所述振動量選擇器與第二信號增益調整電路相連接，所述溫度/振動選擇控制器與第二信號轉換電路相連接。

所述積分電路依次集成一次積分電路和二次積分電路。

所述供電裝置包括相互連接的內置電池和供電電壓轉換電路，所述供電電壓轉換電路分別與振動采集裝置、聽診裝置、溫度采集裝置、信號處理電路、選擇控制電路和顯示裝置相連接。

所述供電裝置還包括低壓檢測電路，所述內置電池和供電電壓轉換電路之間引出信號連接至所述低壓檢測電路，所述低壓檢測電路還與顯示裝置相連接。

所述供電裝置還包括斷電保持電路，所述內置電池和供電電壓轉換電路通過斷電保持電路相連接，所述斷電保持電路和供電電壓轉換電路之間引出信號連接至低壓檢測電路。

所述顯示裝置包括相互連接的液晶顯示器和液晶顯示驅動電路，所述液晶顯示器與選擇控制電路相連接。

所述振動傳感器集成壓電轉換裝置、電荷電壓轉換電路和頻率補償電路；

和/或，所述聽診裝置還包括音頻轉換電路，所述音頻轉換電路與聽診耳機相連接；

和/或，所述振動傳感器的探頭為一體式或分體式。

本實用新型的技術效果如下：

本實用新型涉及了一種袖珍式測振儀，包括振動采集裝置、聽診裝置、溫度采集裝置、信號處理電路、選擇控制電路、顯示裝置和供電裝置，各裝置/電路獨立處理并相互協(xié)同工作，集溫度采集、振動采集于一體，使得溫度數(shù)據(jù)、振動數(shù)據(jù)采集使用更方便，設備檢測更全面，同時有效地提高了測量抗干擾能力和測量精度；此外，本實用新型的袖珍式測振儀集成度高，儀器結構簡單精巧，體積小、價格較低、便于攜帶，適合于大范圍推廣使用，解決了現(xiàn)有的測振儀功能單一、測量精度較低、頻帶窄、抗干擾能力差、體積大、功耗大以及價格昂貴的問題；上述實用新型袖珍式測振儀的各裝置或各電路均可以硬件實現(xiàn)，采用的儀器硬件防爆性能可以按照國標要求配置，儀器硬件進行防水、防塵、防腐蝕處理，即使在高溫、高濕、高腐蝕、易爆等危險場所也能安全、穩(wěn)定的工作，提高了袖珍式測振儀的安全性和可靠性。

本實用新型提出的袖珍式測振儀，上述各裝置/電路作為獨立的單元模塊可以進行優(yōu)化、細化設置，例如，信號處理電路采用精心設計地低通、高通濾波電路，有效地提高了測振儀的抗干擾能力和測量精度；例如，選擇控制電路采用高低頻分檔，可以實現(xiàn)更準確地振動檢測，進而更準確地判斷各類故障；再例如，供電裝置配置低壓檢測電路以及斷電保持電路，能夠實現(xiàn)電池低壓的實時監(jiān)控以及實現(xiàn)短時間斷電保持功能。綜上所述，本實用新型提出的袖珍式測振儀，集數(shù)據(jù)采集、控制、監(jiān)測、處理、顯示等精心優(yōu)化處理，數(shù)據(jù)采集實時性強，采集數(shù)據(jù)更精確，故障診斷更高效，功耗更低，更有利于降低設備維護成本和維護時間。

附圖說明

圖1是本實用新型袖珍式測振儀的結構示意圖。

圖2是本實用新型袖珍式測振儀的第一種優(yōu)選結構示意圖。

圖3是本實用新型袖珍式測振儀的第二種優(yōu)選結構示意圖。

圖中各標號列示如下：

1－振動采集裝置；2－聽診裝置；3－溫度采集裝置；4－信號處理電路；5－選擇控制電路；6－供電裝置；7－顯示裝置。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行說明。

本實用新型涉及一種袖珍式測振儀，其結構示意如圖1所示，包括振動采集裝置、聽診裝置、溫度采集裝置、信號處理電路、選擇控制電路、顯示裝置和供電裝置，其中，振動采集裝置、聽診裝置和溫度采集裝置均與信號處理電路相連接，信號處理電路還與選擇控制電路相連接，選擇控制電路還與顯示裝置相連接，供電裝置分別與振動采集裝置、聽診裝置、溫度采集裝置、信號處理電路、選擇控制電路和顯示裝置相連接。振動采集裝置主要完成待測設備的振動量數(shù)據(jù)采集；聽診裝置主要完成振動聽診功能，即將待測設備的振動數(shù)據(jù)信號轉換為音頻信號后進行聽診處理；溫度采集裝置主要完成待測設備的工作溫度采集；信號處理電路主要是將振動采集裝置、聽診裝置和溫度采集裝置分別各自輸出的采集數(shù)據(jù)進行實時處理，例如實時信號轉換、信號增益調整、信號濾波等；選擇控制電路可以實現(xiàn)高/低頻分檔，進而可以依據(jù)待測設備的類型合理選擇頻率范圍，并且還可以通過選擇控制電路切換袖珍式測振儀功能；顯示裝置主要完成數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)采集量、電池狀態(tài)(尤其是電池低電狀態(tài))等顯示功能；供電裝置主要完成對上述各裝置/電路的供電。本實用新型提出的袖珍式測振儀，測振儀結構簡單精巧，集成度高，體積小、價格較低，袖珍式便于攜帶，各裝置/電路的功能單元模塊相互協(xié)同工作，兼容集成溫度采集和振動采集的功能，有效地提高了測量抗干擾能力和測量精度，適用于一般情況下的機械振動測量，尤其適用于選擇機械的振動測量，可以廣泛適用于石油、化工、機械制造、電力、冶金、水泥和車輛等領域。

圖2是本實用新型袖珍式測振儀的第一種優(yōu)選結構示意圖。如圖2所示，該袖珍式測振儀的振動采集裝置包括振動傳感器，用于待測設備的振動量數(shù)據(jù)的感應、采集；聽診裝置包括聽診耳機，用于待測設備的振動數(shù)據(jù)信號轉換為音頻信號后的聽診處理；溫度采集裝置包括溫度傳感器，用于待測設備的工作溫度的感應、采集；信號處理電路包括第一信號增益調整電路、第二信號增益調整電路、第一信號轉換電路、第二信號轉換電路、第一高通濾波網(wǎng)絡、第二高通濾波網(wǎng)絡、低通濾波網(wǎng)絡和積分電路；選擇控制電路包括高/低頻選擇控制器(用于控制選擇振動量頻率范圍，如高頻(1kHz左右或大于1kHz)或低頻(10～1000Hz))、振動量選擇器(配合積分電路，可以用于控制選擇振動量數(shù)據(jù)類型，如加速度、速度或位移)和溫度/振動選擇控制器，供電裝置包括內置電池、供電電壓轉換電路和低壓檢測電路，顯示裝置包括液晶顯示器；其中，第一信號增益調整電路、第一高通濾波網(wǎng)絡和第二高通濾波網(wǎng)絡依次相連接，且第一信號增益調整電路與振動傳感器相連接，第二高通濾波網(wǎng)絡與高/低頻選擇控制器相連接，第一信號轉換電路分別與聽診耳機和第一高通濾波網(wǎng)絡相連接，低通濾波網(wǎng)絡、積分電路和第二信號增益調整電路依次相連接，且第二信號增益調整電路與振動量選擇器相連接，第一高通濾波網(wǎng)絡還與低通濾波網(wǎng)絡相連接，低通濾波網(wǎng)絡還與高/低頻選擇控制器相連接，第二信號轉換電路分別與溫度傳感器和溫度/振動選擇控制器相連接；此外，高/低頻選擇控制器、振動量選擇器和溫度/振動選擇控制器依次相連接且高/低頻選擇控制器、振動量選擇器和溫度/振動選擇控制器均與液晶顯示器相連接，內置電池和供電電壓轉換電路相互連接，供電電壓轉換電路分別與振動采集裝置、聽診裝置、溫度采集裝置、信號處理電路、選擇控制電路和顯示裝置的各獨立功能單元模塊相連接，內置電池和供電電壓轉換電路之間引出信號連接至低壓檢測電路，低壓檢測電路還與液晶顯示器相連接。上述各裝置/電路作為獨立的單元模塊協(xié)同工作的具體說明如下：

振動傳感器將待測設備的振動量數(shù)據(jù)進行實時感應、采集后，在溫度/振動選擇控制器(此時選擇為振動)、高/低頻選擇控制器(此時選擇為高頻)和振動量選擇器(此時選擇為加速度，即不經(jīng)過積分電路)的協(xié)同選擇控制下，輸出的振動數(shù)據(jù)信號可以經(jīng)過第一信號增益調整電路進行信號增益調整(信號增益放大或減小)，再依次經(jīng)過第一高通濾波網(wǎng)絡和第二高通濾波網(wǎng)絡進行信號濾波，最后液晶顯示器實現(xiàn)待測設備的高頻(1kHz左右或大于1kHz)振動量數(shù)據(jù)的實時測量數(shù)據(jù)顯示；或者，振動傳感器將待測設備的振動量數(shù)據(jù)進行實時感應、采集后，在溫度/振動選擇控制器(此時選擇為振動)、高/低頻選擇控制器(此時選擇為低頻)和振動量選擇器(配合積分電路，可以選擇為加速度、速度或位移)的協(xié)同選擇控制下，輸出的振動數(shù)據(jù)信號可以經(jīng)過第一信號增益調整電路進行信號增益調整(信號增益放大或減小)，再依次經(jīng)過第一高通濾波網(wǎng)絡和低通濾波網(wǎng)絡進行信號濾波，進而經(jīng)過積分電路進行積分處理，可以實現(xiàn)輸出振動量數(shù)據(jù)類型，如加速度、速度或位移，然后經(jīng)過第二信號增益調整電路進行信號增益調整(信號增益放大或減小)，最后液晶顯示器實現(xiàn)待測設備的低頻(10～1000Hz)振動量數(shù)據(jù)的加速度、速度或位移的實時測量數(shù)據(jù)顯示。

聽診耳機將待測設備的振動數(shù)據(jù)信號轉換為音頻信號后進行聽診處理，即首先振動傳感器將待測設備的振動量數(shù)據(jù)進行實時感應、采集后，輸出的振動數(shù)據(jù)信號可以經(jīng)過第一信號增益調整電路進行信號增益調整(信號增益放大或減小)，再經(jīng)過第一高通濾波網(wǎng)絡進行信號濾波，進而經(jīng)過第一信號轉換電路進行如信號轉換以及阻抗匹配等信號處理，最后利用聽診耳機實現(xiàn)待測設備的音頻信號聽診。

溫度傳感器將待測設備的工作溫度進行實時感應、采集后，在溫度/振動選擇控制器(此時選擇為溫度)的選擇控制下，輸出的溫度數(shù)據(jù)信號可以首先經(jīng)過第二信號轉換電路進行如信號轉換以及阻抗匹配等信號處理，最后液晶顯示器實現(xiàn)待測設備的溫度數(shù)據(jù)的實時測量數(shù)據(jù)顯示。

此外，本實用新型的袖珍式測振儀采用如圖2所示的內置電池供電，內置電池的電源電壓經(jīng)過供電電壓轉換電路將電壓信號轉換為適用的電壓后對上述各裝置/電路的功能單元模塊即振動采集裝置、聽診裝置、溫度采集裝置、信號處理電路、選擇控制電路和顯示裝置進行供電。進一步，本實用新型的袖珍式測振儀還設置低壓檢測電路，實時監(jiān)測供電電壓的低壓數(shù)值范圍且將電池低電狀態(tài)通過液晶顯示器進行實時顯示，以實時監(jiān)測該袖珍式測振儀的工作電壓穩(wěn)定性。

圖3是本實用新型袖珍式測振儀的第三種優(yōu)選結構示意圖。如圖3所示，該袖珍式測振儀的振動采集裝置、聽診裝置、溫度采集裝置、信號處理電路、選擇控制電路和顯示裝置與上述的圖2中各裝置/電路及其功能的說明基本一致；此外對圖3中幾個細化的裝置/電路進行說明如下：

優(yōu)選地，本實用新型袖珍式測振儀的振動傳感器集成壓電轉換裝置、電荷電壓轉換電路和頻率補償電路，串聯(lián)連接的壓電轉換裝置和電荷電壓轉換電路可以將振動信號轉換為電壓信號，配合頻率補償電路，以進行振動信號精確采集；聽診裝置還包括音頻轉換電路，音頻轉換電路與聽診耳機相連接，當然也可以選擇聽診耳機內置集成音頻轉換電路，以進行振動量的音頻信號轉換；積分電路在不積分的零次積分(即無積分)通路上依次集成一次積分電路和二次積分電路，實現(xiàn)輸出振動量數(shù)據(jù)類型，如加速度、速度或位移；液晶顯示器集成液晶顯示驅動電路，以驅動液晶顯示器正常工作。

此外，供電裝置還包括斷電保持電路，內置電池和供電電壓轉換電路通過斷電保持電路相連接，斷電保持電路和供電電壓轉換電路之間引出信號連接至低壓檢測電路，該斷電保持電路優(yōu)選可以實現(xiàn)1分鐘斷電保持，進而可以方便使用用戶觀察、記錄測試數(shù)據(jù)，提高袖珍式測振儀的可靠性。

進一步優(yōu)選地，振動傳感器的探頭可以為一體式或分體式，也即是說，振動傳感器的探頭可以選擇與測振儀儀器集成一體的一體式，也可選擇通過電纜與測振儀儀器相連接的分體式；此外，探頭可以選擇磁座固定探測，也可選擇長探桿或短探桿探測；上述袖珍式測振儀的結構設置可以根據(jù)實際應用需求合理設置，不受被測物體周圍空間或其它條件限制，故而本實用新型袖珍式測振儀靈活性高，適合于大范圍推廣使用。更進一步，本實用新型袖珍式測振儀的儀器硬件防爆性能按GB3836.1-2010、GB3836.4-2010的要求設計配置，儀器硬件進行防水、防塵、防腐蝕處理，即使在高溫、高濕、高腐蝕、易爆等危險場所也能安全、穩(wěn)定的工作，提高了袖珍式測振儀的安全性和可靠性。

應當指出，以上所述具體實施方式可以使本領域的技術人員更全面地理解本發(fā)明創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說明書參照附圖和實施例對本發(fā)明創(chuàng)造已進行了詳細的說明，但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本發(fā)明創(chuàng)造進行修改或者等同替換，總之，一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護范圍當中。