【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及扭轉振動傳感器，具體涉及一種用于智能運維的扭轉振動傳感器。
技術介紹
1、傳動系統扭轉振動是機械振動的一種類型。機電扭振不但會造成軋鋼機械組成部件的損壞，危及生產，同時也困擾著其他行業。在智能制造領域的伺服傳動中，機電諧振會影響機器人的控制性能和控制精度。在船舶推進方面，機電扭振造成連接軸、螺旋槳軸等斷裂，并帶來巨大噪聲等危害，嚴重影響船舶的安全運行。在高速列車牽引中，機電扭振會引起電機軸承磨損，壽命降低，并造成齒輪箱斷齒等事故，降低了列車運行的安全性和可靠性，并影響乘客的舒適度。因此需要測量并管控扭轉振動。測量主要采用扭轉振動傳感器。
2、目前市面上常規的扭轉振動傳感器分為三大類，第一種為直接測量扭矩，通過傅里葉變換得到扭矩振動慣量；第二種為間接測量法，即使用速度傳感器，通過高速采樣率，得到實時的速度量，減去設定的速度量得到速度的差值，進而計算扭轉振動慣量；第三種為雙速度傳感器測量法，通過在一根驅動軸兩端放置兩個相同的速度傳感器，通過速度差計算出計算扭轉振動慣量。
3、第一種直接測量扭矩法成本高，安裝較為復雜；第二種盡管使用簡單，但是精度不高，而且作為后期改造升級方式很難實施，因為設備端的數據采集的高速采集信號一般不與外部數據共享；第三種方式盡管安裝簡單，但是常規的轉速傳感器成本較高，同時為了實現檢測功能需要額外的高成本數據處理模塊。
4、因此亟需設計更加優良的扭矩振動的測量方法或者扭矩振動傳感器。
技術實現思路
1、針對現有技術
2、具體技術方案如下：
3、一種用于智能運維的扭轉振動傳感器，主要包括：第一位置傳感器、第二位置傳感器與扭矩振動數據處理模塊；
4、所述第一位置傳感器和所述第二位置傳感器分別裝在待測量電機的旋轉軸的兩個位置，所述第一位置傳感器和所述第二位置傳感器用于測量所述旋轉軸的兩個位置的軸位置；
5、所述第一位置傳感器和所述第二位置傳感器均與所述扭矩振動數據處理模塊電性連接，所述扭矩振動數據處理模塊將所述第一位置傳感器和所述第二位置傳感器采集得到的信息進行處理得到目標數據。
6、上述的一種用于智能運維的扭轉振動傳感器中，還具有這樣的特征，所述第一位置傳感器和所述第二位置傳感器可以為光位置傳感器或者磁位置傳感器。
7、上述的一種用于智能運維的扭轉振動傳感器中，還具有這樣的特征，
8、所述第一位置傳感器包括第一光源、第一光電傳感器與第一灰度色帶；
9、所述第一灰度色帶包裹在所述旋轉軸外周，所述第一光源和所述第一光電傳感器設置在所述第一灰度色帶的同一側，所述第一光源用于向所述第一灰度色帶發射光源，所述第一光電傳感器用于采集所述第一灰度色帶的反光信息，所述第一光電傳感器與所述扭矩振動數據處理模塊電性連接；
10、所述第二位置傳感器為光位置傳感器，所述第二位置傳感器包括第二光源、第二光電傳感器與第二灰度色帶；
11、所述第二灰度色帶包裹在所述旋轉軸外周，所述第二光源和所述第二光電傳感器設置在所述第二灰度色帶的同一側，所述第二光源用于向所述第二灰度色帶發射光源，所述第二光電傳感器用于采集所述第二灰度色帶的反光信息，所述第二光電傳感器與所述扭矩振動數據處理模塊電性連接。
12、上述的一種用于智能運維的扭轉振動傳感器中，還具有這樣的特征，對所述第一光電傳感器和所述第二光電傳感器采集到的數據進行標定，假定采集到的灰度值根據0-100-0的模擬量進行標定，其中0對應軸的位置為0°角，100對應軸的位置為180°角，0對應軸的位置為360°角，即重新回到0°角，可以采集到0-100-0的模擬量范圍。
13、上述的一種用于智能運維的扭轉振動傳感器中，還具有這樣的特征，
14、所述第一位置傳感器為磁位置傳感器，所述第一位置傳感器包括第一磁鐵環與第一霍爾傳感器，所述第一磁鐵環包裹在所述旋轉軸的外周，所述第一霍爾傳感器與所述第一磁鐵環相對準；
15、所述第二位置傳感器為磁位置傳感器，所述第二位置傳感器包括第二磁鐵環與第二霍爾傳感器，所述第二磁鐵環包裹在所述旋轉軸的外周，所述第二霍爾傳感器與所述第二磁鐵環相對準；
16、所述第一霍爾傳感器、所述第二霍爾傳感器均與所述扭矩振動數據處理模塊電性連接。
17、上述的一種用于智能運維的扭轉振動傳感器中，還具有這樣的特征，
18、所述扭矩振動數據處理模塊包括差分放大器；
19、所述第一光電傳感器和所述第二光電傳感器均與所述差分放大器電性連接，所述差分放大器對所述第一光電傳感器和所述第二光電傳感器做差即可得到目標數據δa；
20、或者
21、所述第一霍爾傳感器和所述第二霍爾傳感器均與所述差分放大器電性連接，所述差分放大器對所述第一霍爾傳感器和所述第二霍爾傳感器做差即可得到目標數據δa。
22、上述的一種用于智能運維的扭轉振動傳感器中，還具有這樣的特征，所述扭矩振動數據處理模塊包括微分放大器，所述第一光電傳感器與所述微分放大器電性連接，所述微分放大器可以測量出所述旋轉軸的速度量。
23、上述的一種用于智能運維的扭轉振動傳感器中，還具有這樣的特征，所述扭矩振動數據處理模塊還包括基準源和比較器，所述基準源與所述比較器電性連接，所述差分放大器與所述比較器電性連接，所述比較器對所述差分放大器輸出的扭矩振動量和所述基準源進行比較可以獲得報警信息。
24、上述技術方案的積極效果是：
25、本專利技術提供的一種用于智能運維的扭轉振動傳感器，測量原理和
技術介紹
中的三種都不同，采用低成本的雙位置傳感器作為測量元件，通過對位置取差值進而得到旋轉軸本身扭曲程度和振動量，數據處理更為便捷。該方式成本更低，且安裝簡單，除了可以用于變頻器的扭轉振動算法的反饋，還可以作為獨立單元配合智能運維系統應用于電機檢測和報警等相關領域。具體地說，可以直接測量△a，不需要做額外的處理，因此測量精度更高，同時使用低成本的電機位置傳感器和扭矩振動處理模塊可以降低系統成本。該系統可以方便的和變頻器、物聯網平臺等系統交互達到智能運維的目的。
【技術保護點】
1.一種用于智能運維的扭轉振動傳感器，其特征在于，包括：第一位置傳感器、第二位置傳感器與扭矩振動數據處理模塊；
2.根據權利要求1所述的用于智能運維的扭轉振動傳感器，其特征在于，所述第一位置傳感器和所述第二位置傳感器可以為光位置傳感器或者磁位置傳感器。
3.根據權利要求2所述的用于智能運維的扭轉振動傳感器，其特征在于，所述第一位置傳感器為光位置傳感器，所述第一位置傳感器包括第一光源、第一光電傳感器與第一灰度色帶；
4.根據權利要求3所述的用于智能運維的扭轉振動傳感器，其特征在于，對所述第一光電傳感器和所述第二光電傳感器采集到的數據進行標定，假定采集到的灰度值根據0-100-0的模擬量進行標定，其中0對應軸的位置為0°角，100對應軸的位置為180°角，0對應軸的位置為360°角，即重新回到0°角，可以采集到0-100-0的模擬量范圍。
5.根據權利要求2所述的用于智能運維的扭轉振動傳感器，其特征在于，所述第一位置傳感器為磁位置傳感器，所述第一位置傳感器包括第一磁鐵環與第一霍爾傳感器，所述第一磁鐵環包裹在所述旋轉軸的外周，所述第一霍爾
6.根據權利要求3至5任一項所述的用于智能運維的扭轉振動傳感器，其特征在于，所述扭矩振動數據處理模塊包括差分放大器；
7.根據權利要求6所述的用于智能運維的扭轉振動傳感器，其特征在于，所述扭矩振動數據處理模塊包括微分放大器，所述第一光電傳感器與所述微分放大器電性連接，所述微分放大器可以測量出所述旋轉軸的速度量。
8.根據權利要求6所述的用于智能運維的扭轉振動傳感器，其特征在于，所述扭矩振動數據處理模塊還包括基準源和比較器，所述基準源與所述比較器電性連接，所述差分放大器與所述比較器電性連接，所述比較器對所述差分放大器輸出的扭矩振動量和所述基準源進行比較可以獲得報警信息。
...【技術特征摘要】
1.一種用于智能運維的扭轉振動傳感器，其特征在于，包括：第一位置傳感器、第二位置傳感器與扭矩振動數據處理模塊；
2.根據權利要求1所述的用于智能運維的扭轉振動傳感器，其特征在于，所述第一位置傳感器和所述第二位置傳感器可以為光位置傳感器或者磁位置傳感器。
3.根據權利要求2所述的用于智能運維的扭轉振動傳感器，其特征在于，所述第一位置傳感器為光位置傳感器，所述第一位置傳感器包括第一光源、第一光電傳感器與第一灰度色帶；
4.根據權利要求3所述的用于智能運維的扭轉振動傳感器，其特征在于，對所述第一光電傳感器和所述第二光電傳感器采集到的數據進行標定，假定采集到的灰度值根據0-100-0的模擬量進行標定，其中0對應軸的位置為0°角，100對應軸的位置為180°角，0對應軸的位置為360°角，即重新回到0°角，可以采集到0-100-0的模擬量范圍。
5.根據權利要求2所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：路博，齊亮，王旭，陳江洪，李守法，金德智，陳佳佳，
申請(專利權)人：上海電氣富士電機電氣技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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