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【仪表大发明】之智能磨音频谱分析仪

发明科技控中国仪表网2014年09月23日 15:14人气:13028

  【中国仪表网 发明科技控】球磨机负荷检测除磨音之外,还有机械振动、磨机进出口压差、有功功率、应变力等。在球磨机的轴承上即可测出球磨机滚筒的振动特性,采用安装在轴承上的压电式加速度传感器来检测球磨机的机械振动,这种方式在现场安装和维护上相对复杂。通过滚筒出、入口差压信号也能反映球磨机负荷的变化,但这种方式动态响应慢,压差测定同时受到磨机转速、提升板类型和磨损率以及粒度分布等影响,检测精度受到较大影响,不利于现场控制。应变力检测在反映球磨机负荷时,物料的充填率以及物料与水之间比例对测定结果的影响较大,会产生很大误差。
  
  现有的球磨机负荷音频检测设备是对磨机内部的声音强度进行检测而反映磨机状态的。以中国专利号200720185311.5的实用新型专利为例,其采用模拟电路整体包络提取方式,由传感器采集音频交流信号,然后经过交流放大,有效值变换,V/I变换,直接进行4-20mA输出。这种检测设备容易受到周围噪声影响,抗干扰能力弱,检测精度低,调试繁复,需要手动调整零点,量程等。
  
  创意无极限,仪表大发明。针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,今天【仪表大发明】为大家介绍一个获国家授权的实用新型专利——智能磨音频谱分析仪。
  
  该频谱分析仪由丹东东方测控技术股份有限公司发明,于2014年7月16日获授权公告。
  

 
  具体说明:
  
  解决上述技术问题所采取的措施是:一种智能磨音频谱分析仪,其特征在于:传感器1采集的球磨机音频信号,经过声电转换为交流电信号,交流电信号经过信号隔离单元2,进入由CPU6控制的信号放大单元3进行自动增益调整,然后进入由CPU6控制的带通扫描单元4和A/D采样单元7,进行频带细化采集和频谱分析处理,最终转换为标准信号,由4-20mA单元10输出,CPU6同时控制通讯单元9和人机交互单元8。
  
  传感器1采用驻极体传感器或者号筒拾音器,信号隔离单元2采用变压器隔离,使传感器与主机进行隔离。CPU6控制的带通扫描单元4将球磨机磨音信号进行频率分段采集,主要分析能量集中的40-6000hz频率的磨音信号,将其按照三分之一倍频程划分为20段,寻找其中变化最敏感的5段,带通扫描单元4由高通滤波器电路和低通滤波器电路组成,CPU6由内部固化程序控制滤波器上下限频率,形成连续带通扫描,同时采集球磨机正常负荷,空腹负荷,涨肚负荷数据模型,并以此模型为基础进行频谱分析。将变化不敏感频段剔除掉,有效提高了抗干扰能力,使检测更加准确。信号放大单元3自动增益调整采用CPU6控制数字电位器调整运放的放大倍数实现。CPU6采用单片机或者ARM芯片等。
  
  本实用新型与现有技术相比,球磨机的声音检测具备很大的优势,属于非接触型测量,现场安装方便,利于维护。由于采用参数自动调节电路,如自动调整增益,增加了人机交互,使操作使用更加简单。频率分段采集对磨机负荷变化的反应更为准确灵敏,可剔除对反应磨机负荷状况不敏感的频段,提高了抗干扰能力,准确性更高。
  
  如需进一步了解该发明,可下载该专利说明书做详细了解。下载地址:http://img63.ybzhan.cn/5/20140923/635470818844271623156.pdf
  
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