振動和噪聲檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及振動和噪聲檢測技術領域，尤其涉及一種振動和噪聲檢測裝置。
【背景技術】
[0002]振動與噪聲是工業現場自動化生產線傳動機構的常見問題。振動會影響機械結構的壽命和加工設備的精度，同時也會帶來噪聲。目前對振動及噪聲的檢測設備幾乎被國外產品所壟斷，而且價格昂貴。另外，設備購回后需要對操作人員進行長期的培訓才能上崗，進行振動與噪聲的診斷及分析。采購國外設備進行振動與噪聲的分析與診斷所需周期長，且成本增加較大，不利于機械結構的設計與修改。
【實用新型內容】
[0003]基于此，有必要提供一種廉價的振動和噪聲檢測裝置。
[0004]一種振動和噪聲檢測裝置，用于自動化生產線的振動和噪聲檢測分析，包括依次連接的傳感器、放大器、模數轉換電路、現場可編輯門陣列和通訊端口 ；
[0005]所述傳感器用于采集振動信息或噪聲信息；
[0006]所述放大器用于將所述傳感器采集到的振動信息或噪聲信息進行放大處理；
[0007]所述模數轉換電路用于將所述放大器放大處理后的振動信息或噪聲信息轉換為數字信號；
[0008]所述現場可編輯門陣列用于對所述模數轉換電路輸出的所述數字信號進行FFT處理后檢測峰值點，篩選出滿足預設要求的峰值點；
[0009]所述通訊端口用于將滿足預設要求的峰值點的峰值點信息發送給上位機或控制器。
[0010]在其中一個實施例中，振動和噪聲檢測裝置還包括調理電路，所述調理電路的輸入端與所述放大器的輸出端連接，所述調理電路的輸出端與所述模數轉換電路的輸入端連接;
[0011]經所述放大器放大處理后的振動信息或噪聲信息通過所述調理電路調理后，傳送給所述模數轉換電路。
[0012]在其中一個實施例中，所述通訊端口通過工業以太網或Modbus總線發送所述峰值點信息。
[0013]在其中一個實施例中，所述現場可編輯門陣列包括:FFT模塊、峰值檢測模塊和峰值篩選模塊；
[0014]所述FFT模塊用于對所述模數轉換電路輸出的所述數字信號進行FFT處理；
[0015]所述峰值檢測模塊用于在在所述FFT模塊輸出的FFT處理后的結果中檢測峰值占.V，
[0016]所述峰值篩選模塊用于將所述峰值檢測模塊檢測到的峰值點按預設的要求進行篩選。
[0017]在其中一個實施例中，所述現場可編輯門陣列為cyclone IV或spartan-6。
[0018]在其中一個實施例中，所述傳感器為加速度傳感器或聲納傳感器，所述放大器為電荷放大器。
[0019]上述振動和噪聲檢測裝置，對振動信息或噪聲信息進行FFT處理后，生成頻域信息，然后在頻域信息中檢測峰值點，并篩選出滿足預設要求的峰值點，最后輸出滿足預設要求的峰值點的峰值點信息。上述振動和噪聲檢測裝置能夠實現振動信息或噪聲信息的在線檢測和分析，提供了一種用于自動化生產線的廉價的振動和噪聲檢測裝置。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型振動和噪聲檢測裝置一個實施例的結構示意圖；
[0021]圖2為本實用新型振動和噪聲檢測裝置一個實施例中的現場可編輯門陣列的結構示意圖；
[0022]圖3為本實用新型振動和噪聲檢測裝置一個實施例中的峰值點檢測原理示意圖；
[0023]圖4為采用本實用新型振動和噪聲檢測裝置進行峰值點檢測的流程圖；
[0024]圖5為采用本實用新型振動和噪聲檢測裝置進行峰值點排序的流程圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖對本實用新型振動和噪聲檢測裝置的【具體實施方式】進行說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0026]參見圖1，本實用新型提出一種振動和噪聲檢測裝置，用于自動化生產線的振動和噪聲的檢測和分析，包括依次連接的傳感器110、放大器120、模數轉換電路140、現場可編輯門陣列150和通訊端口 160。
[0027]其中，傳感器110用于采集振動信息或噪聲信息，設置在機械結構或噪聲生源上。放大器120用于將傳感器110采集到的振動信息或噪聲信息進行放大處理。模數轉換電路140用于將放大器120放大后的振動信息或噪聲信息轉換為數字信號。現場可編輯門陣列150用于對模數轉換電路140輸出的所述數字信號進行FFT(fast Fourier transform，快速傅里葉變換)處理，并在FFT處理后的結果中檢測峰值點，然后在檢測到的峰值點中篩選出滿足預設要求的峰值點。通訊端口 160用于將滿足預設要求的峰值點的峰值點信息發送給上位機或控制器。
[0028]上述振動和噪聲檢測裝置，對振動信息或噪聲信息進行FFT處理后，生成頻域信息，然后在頻域信息中檢測峰值點，并對檢測到的峰值點進行篩選，最后輸出滿足預設要求的峰值點的峰值點信息。上述振動和噪聲檢測裝置能夠實現振動信息或噪聲信息的在線檢測和分析，提供了一種用于自動化生產線的廉價的振動和噪聲檢測裝置。
[0029]其中，所述預設要求的峰值點可為將峰值點按對應的幅值的大小排序后，幅值最大的峰值點，或幅值大于某一數值的峰值點，或預設排序范圍的峰值點等。具體根據用戶的需求而定。
[0030]本實施例中，所述峰值點信息包括幅值和對應的頻率值。
[0031]參見圖2，現場可編輯門陣列150包括FFT模塊151、峰值檢測模塊152和峰值篩選模塊153。
[0032]FFT模塊151用于對模數轉換電路140輸出的所述數字信號進行FFT處理。通過FFT處理，所述數字信號由原來的時域信息變成對應的頻域信息。該頻域信息的每個點對應一個頻率值和一個幅值。因此會出現某些頻率值對應的幅值相對兩側頻率值對應的幅值呈波峰狀。
[0033]峰值檢測模塊152用于在FFT模塊152輸出的FFT處理結果中檢測峰值點。按照頻率值順序，所述峰值點左側最近的至少兩個點幅值逐漸增大，且所述峰值點右側最近的至少兩個點幅值逐漸減小。
[0034]參加圖3，本實施例中，峰值點的檢測原理如下所述。N個采樣點經過FFT處理后對應N個幅值和N個頻率值。例如其中五個幅值分別為Am_2、Am+ Am、Am+1和A m+2，對應的五個頻率值分別為 fm_2、fm_0 fm、fm+1 和 fm+2。其中，CfmWUm fffl-n fm、fm+1 和fm+2依次兩兩相鄰。若A m滿足A m-2<K-1<K>Kn>K^則幅值Am即為峰值點的幅值，f m為該峰值點的頻率。所述峰值點對應的幅值和頻率值構成峰值點信息。
[0035]本實施例中采用了頻率值兩兩相鄰的五個幅值來判斷峰值點，但本實用新型并不限于此。例如七個幅值分別為An_3、An_2、Am_0 An、Am+0 Ai^JP A m+3,對應的七個頻率值分別為
fm-3' fm-2' f m-Ι' fm、fm+1、fm+2 和 f m+3 ° 其中，f m-3 ^ f m-2 ^ f m-1 ^ f m ^ f m+1 ^ f m+2 ^ f m+3 ? 且 fm_3、f m_2、f m_l、fm、
fm+1、fm+2和 f m+3依次兩兩相鄰。若 A m滿足 A m-3<Am-2<Am_1<Am>Am+1>Am+2>Am+3,則幅值 AjP為峰值點的幅值，fm為該峰值點的頻率。
[0036]參見圖4，本實施例中，峰值點檢測的流程為:
[0037]檢測到FFT模塊輸出的處理結果；
[0038]判斷FF