二、系統(tǒng)原理與組成
2.1系統(tǒng)原理
螺栓松動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)旋轉(zhuǎn)型螺栓松動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)參數(shù)為螺母反旋角度。通過(guò)選型開發(fā)的角度編碼器配合定制化機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的傳感器外殼,完成螺母相對(duì)螺栓的旋轉(zhuǎn)角度監(jiān)測(cè),并將旋轉(zhuǎn)角度物理量轉(zhuǎn)化為電信號(hào),由下位機(jī)采集站進(jìn)行采集,采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)TCP/IP協(xié)議上傳中控室服務(wù)器,中控室服務(wù)器將采集到的旋轉(zhuǎn)角度利用核心算法完成數(shù)據(jù)分析,計(jì)算得到被監(jiān)測(cè)螺栓的松動(dòng)程度,最終由顯示軟件對(duì)監(jiān)測(cè)參數(shù)及分析結(jié)果進(jìn)行直觀展示。
2.2系統(tǒng)組成
系統(tǒng)由螺栓松動(dòng)傳感器、供電系統(tǒng)、采集儀、采集子程序、監(jiān)測(cè)頁(yè)面程序組成。
傳感器通過(guò)RS485總線與采集儀連接,采集儀通過(guò)網(wǎng)口或網(wǎng)關(guān)與采集子程序交互,完成數(shù)據(jù)采集入庫(kù);監(jiān)測(cè)頁(yè)面程序通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)交互實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)結(jié)果及進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。
因連接螺栓傳感器數(shù)量繁多,各傳感器與采集儀間采用RS485串行總線的通信方式。每個(gè)傳感器都作為從站使用。
具體的系統(tǒng)組成拓?fù)鋱D如1所示。
2.3系統(tǒng)功能
本系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各關(guān)鍵部件螺栓的松動(dòng)狀態(tài),對(duì)被監(jiān)測(cè)螺栓ID地址分配、初始值校準(zhǔn)、松動(dòng)顯示及趨勢(shì)繪制、松動(dòng)角度顯示、歷史角度等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合管理,通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出關(guān)鍵位置連接緊固件的載荷分布情況,并通過(guò)系統(tǒng)軟件豐富的圖譜顯示功能進(jìn)行展示。
三、螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器
3.1技術(shù)參數(shù)
傳感器具備可多節(jié)點(diǎn)接入、信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)、支持熱插拔等特性,便于測(cè)點(diǎn)部署、安裝與維護(hù)。傳感器具體技術(shù)參數(shù)如表1所示。
序號(hào) | 參數(shù)名稱 | 主要指標(biāo) |
1 | 工作電壓 | 9-24VDC |
2 | 通訊方式 | RS485 |
3 | 輸出信號(hào) | 數(shù)字量信號(hào) |
4 | 通訊協(xié)議 | 標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU協(xié)議 |
5 | 精度(25℃) | 0.1°(MAX) |
6 | 溫漂 | 優(yōu)于0.01°/℃ |
7 | 輸出刷新周期 | <10ms(被動(dòng)模式下可選) |
8 | 輸出負(fù)載能力 | ≤400Ω,標(biāo)準(zhǔn)工作200-250Ω |
9 | 允許轉(zhuǎn)速 | 100r/min |
10 | 防護(hù)等級(jí) | IP66 |
11 | 功耗 | 0.7W |
12 | 儲(chǔ)存溫度 | -40-100℃ |