CN104215320B - 用于电机设备的测振装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电机设备的测振装置和系统。其中，用于电机设备的测振装置包括：检测部件，用于检测目标区域中是否存在待测电机设备，并产生检测信号；测振部件，用于测量待测电机设备的振动参数；以及控制部件，与检测部件和测振部件相连接，用于接收检测部件发送的检测信号，并根据接收到的检测信号控制测振部件测量待测电机设备的振动参数，以及接收测振部件回传的振动参数，并根据接收到的振动参数判断待测电机设备是否满足预设振动指标。通过本发明，解决了相关技术采用人工方式对电机设备进行振动检测时，可靠性低的问题。

Description

用于电机设备的测振装置和系统

技术领域

本发明涉及电机设备领域，具体而言，涉及一种用于电机设备的测振装置和系统。

背景技术

由于电机设备(如，空调、冰箱、洗衣机、车辆等)在运行时会产生振动，从而产生噪声，如果产生的噪声过大，则会影响用户的体验度，并且如果振动超过预设值，则会导致设备受损，从而降低设备的使用寿命。例如，空调在运行时，如果振动超出预设振动条件，一方面，空调产生的噪声会影响用户的体验度，另一方面，空调振动会导致空调出现断管等故障。因此，在电机设备出厂时，需要对其进行振动检测。

在相关技术中，为了对电机设备进行振动检测，一般采用人工检测的方案。其中，在该方案中，在电机设备启动后，采用人工“触摸”电机设备的方式进行感官判断，该检测方式虽然简单易行，但由于判断依据依赖于人的主观因素，因此，只能对检测结果进行“定性”，而无法“定量”，并且检测过程难以复现，检测结果不可追溯，可靠性低。

针对相关技术采用人工方式对电机设备进行振动检测时，可靠性低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于电机设备的测振装置和系统，以解决相关技术采用人工方式对电机设备进行振动检测时，可靠性低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于电机设备的测振装置。该装置包括：检测部件，用于检测目标区域中是否存在待测电机设备，并产生检测信号；测振部件，用于测量所述待测电机设备的振动参数；以及控制部件，与所述检测部件和所述测振部件相连接，用于接收所述检测部件发送的检测信号，并根据接收到的检测信号控制所述测振部件测量所述待测电机设备的振动参数，以及接收所述测振部件回传的振动参数，并根据接收到的振动参数判断所述待测电机设备是否满足预设振动指标。

进一步地，所述测振部件包括激光测振仪。

进一步地，所述激光测振仪包括：第一激光测振仪，用于测量所述待测电机设备的第一振动参数，所述第一振动参数为所述待测电机设备在第一方向上振动时的振动参数；以及第二激光测振仪，用于测量所述待测电机设备的第二振动参数，所述第二振动参数为所述待测电机设备在第二方向上振动时的振动参数。

进一步地，所述的用于电机设备的测振装置还包括：反光器，用于设置在所述待测电机设备上，并且在激光测振仪对焦时，对光进行散射处理。

进一步地，所述检测部件包括：光电传感器。

进一步地，所述的用于电机设备的测振装置还包括：报警器，与所述控制部件相连接，用于在所述控制部件判断出所述待测电机设备不满足所述预设振动指标时，进行告警。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种用于电机设备的测振系统。该系统包括：用于电机设备的测振装置，具有：检测部件，用于检测目标区域中是否存在待测电机设备，并产生检测信号；第一测振部件，用于测量所述待测电机设备的振动参数；以及控制部件，与所述检测部件和所述第一测振部件相连接，用于接收所述检测部件发送的检测信号，并根据接收到的检测信号控制所述第一测振部件测量所述待测电机设备的振动参数，以及接收所述第一测振部件回传的振动参数，并根据接收到的振动参数判断所述待测电机设备是否满足预设振动指标；以及伺服导轨，与所述控制部件相连接，用于带动所述检测部件和所述第一测振部件运动以与所述待测电机设备保持相对静止，所述检测部件和所述第一测振部件均设置在所述伺服导轨上。

进一步地，所述测振系统还包括：测试装置，用于承载所述待测电机设备，所述待测电机设备设置在所述测试装置上。

进一步地，所述用于电机设备的测振装置还包括：第二测振部件，与所述控制部件相连接，且设置在所述伺服导轨上，用于测量所述测试装置的振动参数。

进一步地，所述控制部件包括：可编程逻辑控制器件，与所述伺服导轨相连接，用于控制所述伺服导轨运动。

通过本发明，采用检测部件，用于检测目标区域中是否存在待测电机设备，并产生检测信号；测振部件，用于测量待测电机设备的振动参数；以及控制部件，与检测部件和测振部件相连接，用于接收检测部件发送的检测信号，并根据接收到的检测信号控制测振部件测量待测电机设备的振动参数，以及接收测振部件回传的振动参数，并根据接收到的振动参数判断待测电机设备是否满足预设振动指标，解决了相关技术采用人工方式对电机设备进行振动检测时，可靠性低的问题，进而达到了自动对电机设备进行振动检测，提高了检测结果的可靠性的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的用于电机设备的测振装置的示意图；

图2是根据本发明实施例的用于电机设备的测振系统的示意图；

图3是根据本发明实施例的伺服系统的结构示意图；以及

图4是根据本发明实施例的用于电机设备的测振系统的布局图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，在本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

根据本发明的实施例，提供了一种用于电机设备的测振装置，该用于电机设备的测振装置用于检测电机设备在运转时，其振动参数是否满足预设振动指标。

需要说明的是，所谓振动指标是指用于指示振动的强度的物理量，可以包括振动幅度(即，振幅)、振幅峰值、振幅谷值以及振动频率等。其中，电机设备在运转时，如果其振动参数满足预设振动指标，则表明电机设备合格；如果其振动参数不满足预设振动指标，则表明电机设备不合格。

例如，电机设备在运转时，如果振幅小于预设振幅，则表明电机设备合格；如果振幅大于等于预设振幅，则表明电机设备不合格。预设振幅可以根据电机设备的类别预先设定。

图1是根据本发明实施例的用于电机设备的测振装置的示意图。如图1所示，该装置包括：检测部件102、测振部件104和控制部件106。

检测部件102用于检测目标区域108中是否存在待测电机设备110，并产生检测信号。

需要说明的是，目标区域108为预先设定的区域，当待测电机设备110移动至目标区域108中时，检测部件102才可以检测到该待测电机设备110，否则，检测部件102无法检测到该待测电机设备110。

其中，检测信号可以仅仅包括一种信号，即，只有在检测部件102检测到待测电机设备110时，才产生检测信号，而在检测部件102未检测到待测电机设备110时，不产生检测信号。或者，检测信号可以仅仅包括两种信号：第一检测信号和第二检测信号，在检测部件102检测到待测电机设备110时，产生第一检测信号，而在检测部件102未检测到待测电机设备110时，产生第二检测信号。以下以检测信号包括一种检测信号为例，对本发明进行详细阐述。

测振部件104用于测量待测电机设备的振动参数。其中，振动参数可以前述的振动幅度(即，振幅)、振幅峰值、振幅谷值以及振动频率等。

需要说明的是，测振部件104可以包括一个或者多个。当测振部件104包括一个时，其可以用于测量待测电机设备110在单个维度方向上的振动参数；当测振部件104包括多个时，其可以用于测量待测电机设备110在多个维度方向上的振动参数。

例如，测振部件104可以分别包括一个、两个、三个，并且可以分别用于在单维度、二维度、三维度上测量待测电机设备110的振动参数。进一步地，例如，单维度方向可以为任意方向维度；二维度可以为水平方向维度和垂直方向维度，其中，水平方向维度可以为前后方向维度或者左右方向维度；三维度可以包括前后方向维度、左右方向维度和上下方向维度。

控制部件106与检测部件102和测振部件104相连接，用于接收检测部件102发送的检测信号，并根据接收到的检测信号控制测振部件104测量待测电机设备110的振动参数，以及接收测振部件104回传的振动参数，并根据接收到的振动参数判断待测电机设备是否满足预设振动指标。

具体地，检测部件102对目标区域108进行检测，如果待测电机设备110移动至目标区域108中，则检测部件102可以检测到该待测电机设备110，并产生检测信号，检测部件102将产生的检测信号发送至控制中心的控制部件106，控制部件106接收检测部件102发送的检测信号，并控制测振部件104测量待测电机设备110的振动参数，测振部件104同时将测量得到的振动参数回传至控制部件106，控制部件106将测量得到的实际振动参数与预设振动指标进行比对，如果振动参数中的任一值超出预设振动指标中的相应值时，则确定该待测电机设备110不合格，否则，则确定该待测电机设备110合格。

需要说明的是，振动参数可以以波形曲线的形式存储在存储器中。

通过本发明实施例，由于控制部件可以控制检测部件自动检测待测电机设备，并且控制部件可以根据检测部件的产生的检测信号控制测振部件自动测量待测电机设备的振动参数，因此避免了人工方式的主观性因素对检测结果的影响，实现了自动检测电机设备振动的目的，达到了提高检测结果的可靠性的效果。

可选地，在本发明实施例中，测振部件可以包括激光测振仪。激光测振仪包括激光光学头。激光测振仪根据多普勒激光雷达测距技术对待测电机设备进行远距离、非接触测振，提高了测量精度。激光测振仪可以根据振动情况精确地判断出待测电机设备为合格部件还是为不合格部件。激光测振仪在实时测量时，可以记录振动参数和振动参数的图形，实现了测量结果的直观性、可追溯性和可靠性，达到了准确量化振动的效果。

可选地，在本发明实施例中，激光测振仪可以包括：第一激光测振仪和第二激光测振仪。第一激光测振仪用于测量待测电机设备的第一振动参数，第一振动参数为待测电机设备在第一方向上振动时的振动参数。例如，第一振动参数可以为待测电机设备在水平方向上的振动参数。第二激光测振仪用于测量待测电机设备的第二振动参数，第二振动参数为待测电机设备在第二方向上振动时的振动参数。例如，第二振动参数可以为待测电机设备在垂直方向上的振动参数。

通过本发明实施例，在多个方向上测量待测电机设备的振动参数，可以提高测量结果的准确性，从而可以更加准确的确定待测电机设备是否合格。

可选地，在本发明实施例中，该用于电机设备的测振装置还可以包括：反光器。反光器用于设置在待测电机设备上，在激光测振仪对焦时，对光进行散射处理。例如，反光器可以包括反光膜，在使用时，反光膜可以贴在待测电机设备的表面。由于电机设备(如，空调外机)的钣金外表面很光滑，在其表面易于发生镜面反射，因此，而在测量时，对待测电机设备的位置要求高，如果待测电机设备的位置稍有偏差，则会影响激光测振仪对焦。由于反光膜可以对光进行散射，并且散射效果好，因此，采用反光膜可以降低待测电机设备的定位精度要求。

可选地，在本发明实施例中，检测部件可以包括：光电传感器。其中，当待测电机设备移动至目标区域，且待测电机设备反射的光照射到光电传感器上时，光电传感器接收光信号，并将光信号转换成电信号，其中，光信号为检测信号。

通过采用光电传感器检测待测电机设备，检测方式简单，并且可以简化整个测振装置。

可选地，在本发明实施例中，该用于电机设备的测振装置，还可以包括：报警器。报警器与控制部件相连接，如，报警器可以设置在控制部件上，用于在控制部件判断出待测电机设备不满足预设振动指标时，进行告警。通过设置报警器，在检测出不合格的待测电机设备时，可以及时告警，从而通知工作人员对及时对不合格的待测电机设备进行处理。优选地，在处理完之后，可以重复前述实施例中的测振过程，重新对待测电机设备进行测振处理，在此不再赘述。

图2是根据本发明实施例的用于电机设备的测振系统的示意图。如图2所示，该测振系统包括：用于电机设备的测振装置202、伺服导轨204。

用于电机设备的测振装置202包括：检测部件2022、第一测振部件2024和控制部件2026。

检测部件2022用于检测目标区域中是否存在待测电机设备，并产生检测信号；第一测振部件2024用于测量待测电机设备的振动参数；以及控制部件2026与检测部件2022和第一测振部件2024相连接，用于接收检测部件2022发送的检测信号，并根据接收到的检测信号控制第一测振部件2024测量待测电机设备206的振动参数，以及接收第一测振部件2024回传的振动参数，并根据接收到的振动参数判断待测电机设备206是否满足预设振动指标。

需要说明的是，目标区域(图中未示出)为预先设定的区域，当待测电机设备206移动至目标区域中时，检测部件2022才可以检测到该待测电机设备206，否则，检测部件2022无法检测到该待测电机设备206。

其中，检测信号可以仅仅包括一种信号，即，只有在检测部件2022检测到待测电机设备206时，才产生检测信号，而在检测部件2022未检测到待测电机设备206时，不产生检测信号。或者，检测信号可以仅仅包括两种信号：第一检测信号和第二检测信号，在检测部件2022检测到待测电机设备206时，产生第一检测信号，而在检测部件2022未检测到待测电机设备206时，产生第二检测信号。以下以检测信号包括一种检测信号为例，对本发明进行详细阐述。

振动参数可以前述的振动幅度(即，振幅)、振幅峰值、振幅谷值以及振动频率等。需要说明的是，第一测振部件2024可以包括一个或者多个。当第一测振部件2024包括一个时，其可以用于测量待测电机设备206在单个维度方向上的振动参数；当第一测振部件2024包括多个时，其可以用于测量待测电机设备206在多个维度方向上的振动参数。

例如，第一测振部件2024可以分别包括一个、两个、三个，并且可以分别用于在单维度、二维度、三维度上测量待测电机设备206的振动参数。进一步地，例如，单维度方向可以为任意方向维度；二维度可以为水平方向维度和垂直方向维度，其中，水平方向维度可以为前后方向维度或者左右方向维度；三维度可以包括前后方向维度、左右方向维度和上下方向维度。

伺服导轨204与控制部件2026相连接，用于带动检测部件2022和第一测振部件2024运动以与待测电机设备206保持相对静止，检测部件2022和第一测振部件2024均设置在伺服导轨204上。

其中，待测电机设备206可以为移动设备，例如，其可以为汽车。通过采用伺服导轨204，可以控制检测部件2022和第一测振部件2024移动，并且控制这两个部件与运动中的待测汽车保持相对静止，提高测量结果的准确性。

具体地，检测部件2022对目标区域进行检测，如果待测电机设备206移动至目标区域中，则检测部件2022可以检测到该待测电机设备206，并产生检测信号，检测部件2022将产生的检测信号发送至控制中心的控制部件2026，控制部件2026接收检测部件2022发送的检测信号，并控制第一测振部件2024测量待测电机设备206的振动参数，同时控制伺服导轨204运动，使得设置在伺服导轨204上的检测部件2022和第一测振部件2024与待测电机设备206保持相对静止。需要说明的是，检测部件2022还可以用检测待测电机设备206的速度和加速度，控制部件2026根据该速度和加速度控制伺服导轨204的速度和加速度，从而控制检测部件2022和第一测振部件2024与待测电机设备206保持相对静止。

第一测振部件2024同时将测量得到的振动参数回传至控制部件2026，控制部件2026将测量得到的实际振动参数与预设振动指标进行比对，如果振动参数中的任一值超出预设振动指标中的相应值时，则确定该待测电机设备206不合格，否则，则确定该待测电机设备206合格。

需要说明的是，振动参数可以以波形曲线的形式存储在存储器中。另外，待测电机设备的振动情况还可以通过重力加速度描述，在此不再赘述。

通过本发明实施例，由于控制部件可以控制检测部件自动检测待测电机设备，并且控制部件可以根据检测部件的产生的检测信号控制测振部件自动测量待测电机设备的振动参数，以及控制部件通过控制伺服导轨带动检测部件和测振部件运动，可以保持检测部件和测振部件与待测电机设备保持相对静止，因此避免了人工方式的主观性因素对检测结果的影响，实现了自动检测电机设备振动的目的，达到了提高检测结果的可靠性的效果。

需要说明的是，在本发明实施例中，用于电机设备的测振装置可以是前述任一实施例中所描述的用于电机设备的测振装置，并且各部件的连接关系、功能也与前述相同，在此不再赘述。

可选地，在本发明实施例中，如图2所示，该用于电机设备的测振系统还可以包括：测试装置208。测试装置208用于承载待测电机设备206，待测电机设备206设置在测试装置208上。需要说明的是，测试装置208可以为测试台车或工装托盘。例如，测试装置可以为流水线测试台车，这样，伺服导轨能够与待测电机设备保持相对静止状态，并避免被测物体停止，提高了测试效率。

需要说明的是，如果已经完成一件待测电机设备的测振，则可以控制导轨反向运动，从而使得检测部件和测振部件重新测量下一件待测电机设备的振动状况。

可选地，在本发明实施例中，如图2所示，用于电机设备的测振装置202还可以包括：第二测振部件2028，与控制部件2026相连接，且设置在伺服导轨204上，用于测量测试装置208的振动参数。

其中，第一测振部件2024和第二测振部件2028均可以为激光测振仪(即，第一激光测振仪和第二激光测振仪)。具体地，在测振过程中，首先，第一激光测振仪输出的激光照射到待测电机设备206上，第二激光测振仪输出的激光则照射在前述的测试装置208上，前者用于测量待测电机设备的振动参数，后者用于测量测试环境中的本体(如，测试台车或工装托盘)振动参数，两束激光各自收集自身待测目标的反射激光，经干涉产生正比于待测目标振动速度(即，实际测量的振动参数)的多普勒频移信号，经控制部件解码处理，再对两个激光测振仪测试结果进行差分运算，输出待测电机设备的真实振动参数(如，振幅、速度、加速度、峰峰值等)。在一个测试节拍内，通过对多点振动进行监控、测量，并将结果传输给计算机，完成实时显示及相关的均值、峰值等有效值运算，并且与存储在数据库中的预设振动指标进行比对，进而完成电机设备合格与否的检测与记录。

通过本发明实施例，结合多个激光测振仪与伺服导轨，利用差分运算消除测试环境的影响，将激光测振仪、电机设备(如，空调)和伺服导轨系统相关联，达到了精确测试移动物体振动参数的效果。

可选地，在本发明实施例中，控制部件2026可以包括：可编程逻辑控制器件PLC。PLC与伺服导轨204相连接，用于控制伺服导轨204运动。

如图3所示，伺服系统可以包括：PLC控制柜302、伺服导轨304。光电传感器306和激光测振仪308均设置在伺服导轨304上，并随伺服导轨304运动。具体工作原理同上述，在此不再赘述。

如图4所示，以空调为待测电机设备进行详细阐述，其中，在系统布局中，设置有环形流水线402、控制中心404、伺服导轨406、第一激光测振仪408、第二激光测振仪410和光电传感器412。其中，环形流水线402即为前述的测试装置，环形流水线402用于承载待测多个空调404，需要说明的是，多个空调404可以按照预设间距均匀的设置在环形流水线402上，并随环形流水线402运动；控制中心404即为前述的控制部件。

具体地，系统开机时，两个激光测振仪的激光光学头位于预定位置，当光电传感器412检测到空调时，光电传感器412产生光电信号，并将光电信号传输至到伺服导轨406，两个激光测振仪和光电传感器412随空调同步移动，控制中心404发送振动参数采集指令，并开启振动测试软件进行振动参数采集，待数据采集完毕后，伺服导轨412又迅速向反方向运行，直到光电传感器412追踪到下一台空调，并对该下一台空调进行同步追踪为止。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：可以对大批量的待测电机设备实现流水线形式的品质检测和控制，提高检测效率；上述测振系统中的各个组成部分通过联网，实现实时在线检测，且并实时反馈测量得到的振动参数；；通过控制部件的控制作用，实现自动检测、智能化判断、实时反馈、及时告警，得到完全“量化”的振动参数，以及通过将“量化”的振动参数与预设振动指标进行比对，，实现了对待测电机设备振动情况的“量化”，进而达到了“量化”待测电机设备合格与否的效果，降低了人的主观因素对检测效果的影响，提高了检测结果的可靠性；实现了对测量结果的数据图形化记录、自动化数据存储和网络实时传输。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于电机设备的测振系统，其特征在于，包括：

用于电机设备的测振装置，具有：检测部件，用于检测目标区域中是否存在待测电机设备，并产生检测信号；第一测振部件，用于测量所述待测电机设备的振动参数；以及控制部件，与所述检测部件和所述第一测振部件相连接，用于接收所述检测部件发送的检测信号，并根据接收到的检测信号控制所述第一测振部件测量所述待测电机设备的振动参数，以及接收所述第一测振部件回传的振动参数，并根据接收到的振动参数判断所述待测电机设备是否满足预设振动指标；以及

伺服导轨，与所述控制部件相连接，用于带动所述检测部件和所述第一测振部件运动以与所述待测电机设备保持相对静止，所述检测部件和所述第一测振部件均设置在所述伺服导轨上。

2.根据权利要求1所述的用于电机设备的测振系统，其特征在于，所述测振系统还包括：测试装置，用于承载所述待测电机设备，所述待测电机设备设置在所述测试装置上。

3.根据权利要求2所述的用于电机设备的测振系统，其特征在于，所述用于电机设备的测振装置还包括：第二测振部件，与所述控制部件相连接，且设置在所述伺服导轨上，用于测量所述测试装置的振动参数。

4.根据权利要求1所述的用于电机设备的测振系统，其特征在于，所述控制部件包括：可编程逻辑控制器件，与所述伺服导轨相连接，用于控制所述伺服导轨运动。