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一种油脂加注状态检测系统

阅读:997发布:2023-01-24

专利汇可以提供一种油脂加注状态检测系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 专利 公开了一种油脂加注状态检测系统,该系统由传感系统和 传感器 组成。传感系统利用公开的J1939协议,采用可裁剪的结构形式,既可以单独接入供油系统作为监测装置,又可以构建两层或者多层结构的闭环传感系统。传感器安装在注油管路上,通过注油管路内部加注油脂前后的状态变化,判断管路内是否有油脂通过,并将判断 信号 通过传感系统传输,在 人机交互 界面上显示。,下面是一种油脂加注状态检测系统专利的具体信息内容。

1.一种油脂加注状态检测系统,该系统由传感系统和传感器组成,传感系统利用公开的J1939协议,采用可裁剪的结构形式,既可以单独接入供油系统作为监测装置,又可以构建两层或者多层结构的闭环传感系统;传感器安装在注油管路上,通过注油管路内部加注油脂前后的状态变化,判断管路内是否有油脂通过,并将判断信号通过传感系统传输,在人机交互界面上显示,其特征在于:所述的三层结构的传感系统包括控制板、中间板和传感器组成,控制板和中间板通过总线和监测装置相连,控制板提供12伏或者24伏供电板,在供电板上安装有指示灯,所述指示灯为LED灯;密封于金属壳体中,采用J1939协议进行通信,通过多路总线和总控制板上安装的显示屏相连,中间板是连接控制板和监测端装置的中间处理部分,采用基于J1939协议的CAN总线结构,完成将监测端信号上传,监测端装置采用红外或者光学系统,时刻检测润滑脂流动情况,并将检测信号传输给内部MCU控制器内,控制器接收并处理后,采用中断或者轮询方式送入总线,按照J1939协议,并在显示屏上实时显示监测情况。
2.根据权利要1所述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:所述的传感器采用分数阶域拉曼效应进行检测,光源发出光路顺次通过色散系统、接收系统、信息处理系统;光源采用白色或者红色、激光等光源,色散系统采用凸透镜,凸透镜半径根据成像公式:
式中u表示物距,v表示像距,f表示焦距;
采集数据后进行插值运算,对色散数据进行处理,采用的方程式如下:
得到值后进行频率变换FFT或者分数阶FFT操作,转换到频域,得到变换后的分数阶域矩阵,这里包含阶次变化和变换结果,阶次变化描述了信号频率变化的范围,变换结果得到的是能量的大小,通过设定相应限值矩阵Xp(u0),判断频率变化度,根据频率变化情况判断检测结果。具体方法是,信号x(t)的分数阶傅里叶变换定义为:
其中:p=2·α/π为变换阶次,α为旋转度,Fp[·]为变换的算子符号,Kp(t,u)为变换核:
分数阶傅里叶变换的逆变换为:
分数阶傅里叶变换的定义式可以看作是Chirp基的分解,随着变换阶数从0连续增长到
1而展示出信号从时域逐步变化到频域的所有特征;
频率变化度的计算结果后和相应设定初始值Xp(u0)比对,采用两种方法,一种是方程如下:
p1(x)=Xp(u)-Xp(u0)  (4)
p2(x)=Xp(u)/Xp(u0)  (5)
给出了变化的结果,p2(x)给出了频率变化的快慢;得到变换后的频域值。
3.根据权利要1所述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:所述的传感器包括STM32微控处理器与其连接的电源模、拉曼探头及传输的CAN总线;所述的电源模块直流电源为STM32微控处理器、拉曼探头;所述的拉曼探头的光源为LED灯光源前端为凸透镜、电路中设置有电阻R3、R4、R5及ADC;所述的LED灯与电阻R5串联后,一端接入电源,另一端接地;所述的;所述的电阻R3、R4串联后一端与电源连接,另一端接地,ADC的一端并联在电阻R3、R4之间。
4.根据权利要1所述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:传感器检测CAN通讯电路,包括SN65HVD230DR接收器、Header 5插接件;所述的SN65HVD230DR接收器共有8个端点1-4端与CAN接收引脚TX1-RX4连接;所述的SN65HVD230DR的5、8端点分别接自恢复保险丝和接地;所述的SN65HVD230DR的6、7端点分别接Header 5插接件的端子3、2;所述的Header 
5插接件的端子1、4、5分别接5V直流电、接地和IO设备。
5.根据权利要1所述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:所述中间板控制CAN通讯电路,包括SN65HVD230DR接收器、Header 4插接件和电阻R20,SN65HVD230DR接收器共有8个端点1-4端与CAN接收引脚TX1-RXI4连接;所述的SN65HVD230DR的5、8端点分别接自恢复保险丝和接地;所述的SN65HVD230DR的6、7端点分别接Header 4插接件的端子3、2;所述的Header 4插接件的端子1、4分别接5V直流电、接地;所述的电阻并联在SN65HVD230DR的6、
7端点的接线上,其阻止为120Ω。
6.根据权利要1所述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:控制板CAN通讯电路,包括TJA1050收发器、Header 4插接件、电容C13、C12、电阻R11、R12、R13、R14、R22、R23、R24、共模电感贴片P2、CAN0;所述的TJA1050收发器共有8个端点,端点1与CAN TX1连接,电阻R24一端与端点1并联,另一端接入5V直流电源;端点2接地,端点3与5V直流电源连接,端点4与电阻R22和R23串联后接地;所述的电阻电阻R22和R23之间预留CAN RX1接线点;所述的TJA1050收发器的端点6、7、8分别与电阻R12、R13、R14的一端串联,端点5与自恢复保险丝连接;所述的电阻R12、R13的另一端分别与共模电感贴片P2接点2、1连接,共模电感贴片P2的
3、4接点分别与CAN0的2、1端子连接;所述的CAN0的2、1端子间并联接入电阻R11;所述的电阻R14的另一端接地;所述的电容C13的一端接地另一端与电阻R13并联;所述的电容C12的一端与电阻R12并联,另一端接地。
7.根据权利要1所述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:所述的传感器,由进油接头、出油接头、检测壳体、检测镜片、检测元件、传输元件组成,检测壳体左右两端分别设置有进油接头安装孔和出油接头的安装孔;所述的进油接头安装孔和出油接头的安装孔内壁设置有螺纹,分别与进油接头和出油接头螺纹连接;所述的油接头安装孔和出油接头的安装孔之间通过油路连通;所述的油路上垂直设置有检测油路;所述的检测油路与检测元件安装孔连通。
8.根据权利要1所述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:所述的检测镜片安装在检测油路上,其上方安装有传输元件,下方安装有检测元件;检测元件安装孔设置有内螺纹;所述的检测元件与检测元件安装孔螺纹连接。

说明书全文

一种油脂加注状态检测系统

技术领域

[0001] 本发明涉及油脂加注状态检测技术领域,特别涉及集中润滑领域的油脂加注状态的检测。

背景技术

[0002] 目前,润滑系统尤其是集中润滑系统通常对分配器单元进行检测,通过分配器单元的工作状态间接判断润滑部位的注油状态,无法对油脂加注的末端具体部位进行状态检测,对于润滑点数较多的润滑系统,维护人员无法快速准确的判定具体哪个润滑部位存在问题。
[0003] 鉴于以上情况,如何让润滑系统每个润滑部位都能够准确反馈加注信息,提示维护人员尽快查找到故障部位显得尤为重要,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于针对上述缺陷,而提供一种用于检测油脂加注状态的传感系统。
[0005] 一种油脂加注状态检测系统,该系统由传感系统和传感器组成,传感系统利用公开的J1939协议,采用可裁剪的结构形式,既可以单独接入供油系统作为监测装置,又可以构建两层或者多层结构的闭环传感系统;传感器安装在注油管路上,通过注油管路内部加注油脂前后的状态变化,判断管路内是否有油脂通过,并将判断信号通过传感系统传输,在人机交互界面上显示。
[0006] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:三层结构的传感系统包括控制板、中间板和传感器组成,控制板和中间板通过总线和监测装置相连,控制板提供12伏或者24伏供电板,在供电板上安装有指示灯,所述指示灯为LED灯;密封于金属壳体中,采用J1939协议进行通信,通过多路总线和总控制板上安装的显示屏相连,中间板是连接控制板和监测端装置的中间处理部分,采用基于J1939协议的CAN总线结构,完成将监测端信号上传,监测端装置采用红外或者光学系统,时刻检测润滑脂流动情况,并将检测信号传输给内部MCU控制器内,控制器接收并处理后,采用中断或者轮询方式送入总线,按照J1939协议,并在显示屏上实时显示监测情况。
[0007] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:所述的传感器采用分数阶域拉曼效应进行检测,光源发出光路顺次通过色散系统、接收系统、信息处理系统;光源采用白色或者红色、激光等光源,色散系统采用凸透镜,凸透镜半径根据成像公式:
[0008]
[0009] 式中u表示物距,v表示像距,f表示焦距;
[0010] 采集数据后进行插值运算,对色散数据进行处理,采用的方程式如下:
[0011]
[0012]
[0013]
[0014] 得到值后进行频率变换FFT或者分数阶FFT操作,转换到频域,得到变换后的分数阶域矩阵,这里包含阶次变化和变换结果,阶次变化描述了信号频率变化的范围,变换结果得到的是能量的大小,通过设定相应限值矩阵Xp(u0),判断频率变化度,根据频率变化情况判断检测结果。具体方法是,信号x(t)的分数阶傅里叶变换定义为:
[0015]
[0016] 其中:p=2·α/π为变换阶次,α为旋转度,Fp[·]为变换的算子符号,Kp(t,u)为变换核:
[0017]
[0018] 分数阶傅里叶变换的逆变换为:
[0019]
[0020] 分数阶傅里叶变换的定义式可以看作是Chirp基的分解,随着变换阶数从0连续增长到1而展示出信号从时域逐步变化到频域的所有特征;
[0021] 频率变化度的计算结果后和相应设定初始值Xp(u0)比对,采用两种方法,一种是方程如下:
[0022] p1(x)=Xp(u)-Xp(u0)   (4)
[0023] p2(x)=Xp(u)/Xp(u0)  (5)
[0024] p1(x)给出了变化的结果,p2(x)给出了频率变化的快慢;得到变换后的频域值。
[0025] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:所述的传感器包括STM32微控处理器与其连接的电源模、拉曼探头及传输的CAN总线;所述的电源模块直流电源为STM32微控处理器、拉曼探头;所述的拉曼探头的光源为LED灯光源前端为凸透镜、电路中设置有电阻R3、R4、R5及ADC;所述的LED灯与电阻R5串联后,一端接入电源,另一端接地;所述的;所述的电阻R3、R4串联后一端与电源连接,另一端接地,ADC的一端并联在电阻R3、R4之间。
[0026] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:传感器检测CAN通讯电路,包括SN65HVD230DR接收器、Header 5插接件;所述的SN65HVD230DR接收器共有8个端点1-4端与CAN接收引脚TX1-RX4连接;所述的SN65HVD230DR的5、8端点分别接自恢复保险丝和接地;所述的SN65HVD230DR的6、7端点分别接Header 5插接件的端子3、2;所述的Header 5插接件的端子1、4、5分别接5V直流电、接地和IO设备。
[0027] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:所述中间板控制CAN通讯电路,包括SN65HVD230DR接收器、Header 4插接件和电阻R20,SN65HVD230DR接收器共有8个端点1-4端与CAN接收引脚TX1-RXI4连接;所述的SN65HVD230DR的5、8端点分别接自恢复保险丝和接地;所述的SN65HVD230DR的6、7端点分别接Header 4插接件的端子3、2;所述的Header 
4插接件的端子1、4分别接5V直流电、接地;所述的电阻并联在SN65HVD230DR的6、7端点的接线上,其阻止为120Ω。
[0028] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:控制板CAN通讯电路,包括TJA1050收发器、Header 4插接件、电容C13、C12、电阻R11、R12、R13、R14、R22、R23、R24、共模电感贴片P2、CANO;所述的TJA1050收发器共有8个端点,端点1与CAN TX1连接,电阻R24一端与端点1并联,另一端接入5V直流电源;端点2接地,端点3与5V直流电源连接,端点4与电阻R22和R23串联后接地;所述的电阻电阻R22和R23之间预留CAN RX1接线点;所述的TJA1050收发器的端点6、7、8分别与电阻R12、R13、R14的一端串联,端点5与自恢复保险丝连接;所述的电阻R12、R13的另一端分别与共模电感贴片P2接点2、1连接,共模电感贴片P2的3、4接点分别与CANO的2、1端子连接;所述的CANO的2、1端子间并联接入电阻R11;所述的电阻R14的另一端接地;所述的电容C13的一端接地另一端与电阻R13并联;所述的电容C12的一端与电阻R12并联,另一端接地。
[0029] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:所述的传感器,由进油接头、出油接头、检测壳体、检测镜片、检测元件、传输元件组成,检测壳体左右两端分别设置有进油接头安装孔和出油接头的安装孔;所述的进油接头安装孔和出油接头的安装孔内壁设置有螺纹,分别与进油接头和出油接头螺纹连接;所述的油接头安装孔和出油接头的安装孔之间通过油路连通;所述的油路上垂直设置有检测油路;所述的检测油路与检测元件安装孔连通。
[0030] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:所述的检测镜片安装在检测油路上,其上方安装有传输元件,下方安装有检测元件;检测元件安装孔设置有内螺纹;所述的检测元件与检测元件安装孔螺纹连接。
[0031] 油脂从进油接头进入检测壳体,检测元件对油脂进行检测,通过对注油状态和非注油状态的对比判定润滑油脂是否正常注入润滑部位,传输元件将检测到的信息向系统传输。附图说明
[0032] 图1为本发明的控制原理图。
[0033] 图2为本发明的传感器控制原理图。
[0034] 图3为本发明的传感器结构示意图。
[0035] 1.进油接头 11.检测壳体 5.检测镜片 20.传输元件 31.出油接头 40.检测元件[0036] 图4为本发明的传感器工作传输线路图。
[0037] 图5为本发明的传感器光敏检测电路图。
[0038] 图6为本发明的传感器CAN通讯电路图。
[0039] 图7为本发明的中间板CAN通讯电路图。
[0040] 图8为本发明的控制板CAN通讯电路图。

具体实施方式

[0041] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
[0042] 一种油脂加注状态检测系统,该系统由传感系统和传感器组成,传感系统利用公开的J1939协议,采用可裁剪的结构形式,既可以单独接入供油系统作为监测装置,又可以构建两层或者多层结构的闭环传感系统;传感器安装在注油管路上,通过注油管路内部加注油脂前后的状态变化,判断管路内是否有油脂通过,并将判断信号通过传感系统传输,在人机交互界面上显示。
[0043] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:三层结构的传感系统包括控制板、中间板和传感器组成,控制板和中间板通过总线和监测装置相连,控制板提供12伏或者24伏供电板,在供电板上安装有指示灯,所述指示灯为LED灯;密封于金属壳体中,采用J1939协议进行通信,通过多路总线和总控制板上安装的显示屏相连,中间板是连接控制板和监测端装置的中间处理部分,采用基于J1939协议的CAN总线结构,完成将监测端信号上传,监测端装置采用红外或者光学系统,时刻检测润滑脂流动情况,并将检测信号传输给内部MCU控制器内,控制器接收并处理后,采用中断或者轮询方式送入总线,按照J1939协议,并在显示屏上实时显示监测情况。
[0044] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:所述的传感器采用分数阶域拉曼效应进行检测,光源发出光路顺次通过色散系统、接收系统、信息处理系统;光源采用白色或者红色、激光等光源,色散系统采用凸透镜,凸透镜半径根据成像公式:
[0045]
[0046] 式中u表示物距,v表示像距,f表示焦距;
[0047] 采集数据后进行插值运算,对色散数据进行处理,采用的方程式如下:
[0048]
[0049]
[0050]
[0051] 得到值后进行频率变换FFT或者分数阶FFT操作,转换到频域,得到变换后的分数阶域矩阵,这里包含阶次变化和变换结果,阶次变化描述了信号频率变化的范围,变换结果得到的是能量的大小,通过设定相应门限值矩阵Xp(u0),判断频率变化度,根据频率变化情况判断检测结果。具体方法是,信号x(t)的分数阶傅里叶变换定义为:
[0052]
[0053] 其中:p=2·α/π为变换阶次,α为旋转角度,Fp[·]为变换的算子符号,Kp(t,u)为变换核:
[0054]
[0055] 分数阶傅里叶变换的逆变换为:
[0056]
[0057] 分数阶傅里叶变换的定义式可以看作是Chirp基的分解,随着变换阶数从0连续增长到1而展示出信号从时域逐步变化到频域的所有特征;
[0058] 频率变化度的计算结果后和相应设定初始值Xp(u0)比对,采用两种方法,一种是方程如下:
[0059] p1(x)=Xp(u)-Xp(u0)  (4)
[0060] p2(x)=Xp(u)/Xp(u0)  (5)
[0061] p1(x)给出了变化的结果,p2(x)给出了频率变化的快慢;得到变换后的频域值。
[0062] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:所述的传感器包括STM32微控处理器与其连接的电源模块、拉曼探头及传输的CAN总线;所述的电源模块直流电源为STM32微控处理器、拉曼探头;所述的拉曼探头的光源为LED灯光源前端为凸透镜、电路中设置有电阻R3、R4、R5及ADC;所述的LED灯与电阻R5串联后,一端接入电源,另一端接地;所述的;所述的电阻R3、R4串联后一端与电源连接,另一端接地,ADC的一端并联在电阻R3、R4之间。
[0063] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:传感器检测CAN通讯电路,包括SN65HVD230DR接收器、Header 5插接件;所述的SN65HVD230DR接收器共有8个端点1-4端与CAN接收引脚TX1-RX4连接;所述的SN65HVD230DR的5、8端点分别接自恢复保险丝和接地;所述的SN65HVD230DR的6、7端点分别接Header 5插接件的端子3、2;所述的Header 5插接件的端子1、4、5分别接5V直流电、接地和IO设备。
[0064] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:所述中间板控制CAN通讯电路,包括SN65HVD230DR接收器、Header 4插接件和电阻R20,SN65HVD230DR接收器共有8个端点1-4端与CAN接收引脚TX1-RXI4连接;所述的SN65HVD230DR的5、8端点分别接自恢复保险丝和接地;所述的SN65HVD230DR的6、7端点分别接Header 4插接件的端子3、2;所述的Header 
4插接件的端子1、4分别接5V直流电、接地;所述的电阻并联在SN65HVD230DR的6、7端点的接线上,其阻止为120Ω。
[0065] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:控制板CAN通讯电路,包括TJA1050收发器、Header 4插接件、电容C13、C12、电阻R11、R12、R13、R14、R22、R23、R24、共模电感贴片P2、CANO;所述的TJA1050收发器共有8个端点,端点1与CAN TX1连接,电阻R24一端与端点1并联,另一端接入5V直流电源;端点2接地,端点3与5V直流电源连接,端点4与电阻R22和R23串联后接地;所述的电阻电阻R22和R23之间预留CAN RX1接线点;所述的TJA1050收发器的端点6、7、8分别与电阻R12、R13、R14的一端串联,端点5与自恢复保险丝连接;所述的电阻R12、R13的另一端分别与共模电感贴片P2接点2、1连接,共模电感贴片P2的3、4接点分别与CANO的2、1端子连接;所述的CANO的2、1端子间并联接入电阻R11;所述的电阻R14的另一端接地;所述的电容C13的一端接地另一端与电阻R13并联;所述的电容C12的一端与电阻R12并联,另一端接地。
[0066] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:所述的传感器,由进油接头、出油接头、检测壳体、检测镜片、检测元件、传输元件组成,检测壳体左右两端分别设置有进油接头安装孔和出油接头的安装孔;所述的进油接头安装孔和出油接头的安装孔内壁设置有螺纹,分别与进油接头和出油接头螺纹连接;所述的油接头安装孔和出油接头的安装孔之间通过油路连通;所述的油路上垂直设置有检测油路;所述的检测油路与检测元件安装孔连通。
[0067] 前述的一种油脂加注状态检测系统,其特征在于:所述的检测镜片安装在检测油路上,其上方安装有传输元件,下方安装有检测元件;检测元件安装孔设置有内螺纹;所述的检测元件与检测元件安装孔螺纹连接。
[0068] 如上所述,进油接头1和出油接头31设置在检测壳体上。检测镜片5设置在检测壳体11内的检测通道上。传输元件20和检测元件40设置在检测镜片5外部。
[0069] 润滑脂从进油接头1的通道注入到检测壳体11内的注油通道,检测元件40检测油脂通过检测通道时的状态,与没有加注油脂的状态进行对比,判断管路中是否有油脂通过,并将判定信息发送给传输元件20。传输元件20将判定信息传递给系统,能够在人机交互界面上显示。
[0070] 上述是对本发明一种油脂加注状态检测系统的详细阐述,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
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