CN102353866A

CN102353866A - 通用型大功率电磁设备在线检测仪

Info

Publication number: CN102353866A
Application number: CN2011102782885A
Authority: CN
Inventors: 刘沂; 葛慧杰; 宋涛
Original assignee: TIANJIN METALLURGICAL VOCATION-TECHNOLOGY INSTITUTE
Current assignee: TIANJIN METALLURGICAL VOCATION-TECHNOLOGY INSTITUTE
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2012-02-15

Abstract

本发明属于设备检测仪器领域，尤其涉及一种通用型大功率电磁设备在线检测仪，包括装有应用程序的微处理器，显示模块，键盘输入，报警电路，电流、磁场强度、温度检测电路，模拟通道切换电路。其特征在于：所述电流、磁场强度、温度检测电路连接到模拟通道切换电路；所述模拟通道切换电路连接到微处理器；所述键盘输入连接到微处理器；所述微处理器连接到显示模块；所述微处理器连接到报警电路。有益效果：通过对设备的电流、磁场、温度的在线检测，可以对设备是否故障运行进行诊断，以便实施维护与维修；不同的设备，检测仪主体不变，进行硬件电路参数的调整，设计不同的程序，以适用于不同类型的设备。

Description

通用型大功率电磁设备在线检测仪

技术领域

本发明属于设备检测仪器领域，尤其涉及一种通用型大功率电磁设备在线检测仪。

背景技术

随着工业化进程的加快，大功率电磁设备(如大功率变压器、大功率电动机、风力发电机)的应用越来越广泛。随之而来的是大功率电磁设备的运行维护问题，大功率电磁设备具有高电压、大电流、强磁、长时间不间断运行、拆装工作量大、运输成本高、维修成本高等特点。确诊故障情况下，譬如、设备已经因为故障停止运行，必须进行维修。但是在“疑似故障状态下”，给出设备是否存在故障，是否需要维护等正确的诊断，对提高生产率、降低企业成本，减少污染、环境保护等等，具有重要意义。目前，大功率电磁设备在线检测仪与大功率设备“捆绑”在一起，因多为固定设备专用，不同设备之间几乎无通用性可言。

发明内容

本发明的主要目的在于克服上述技术的不足，而提供一种通用型大功率电磁设备在线检测仪。具有通用性、便携式、智能化、且成本相对低廉的大功率电磁设备在线检测仪器。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种通用型大功率电磁设备在线检测仪，包括装有应用程序的微处理器，显示模块，键盘输入，报警电路，电流、磁场强度、温度检测电路，模拟通道切换电路，其特征在于：所述电流检测电路连接到模拟通道切换电路；所述磁场强度检测电路连接到模拟通道切换电路；所述温度检测电路连接到模拟通道切换电路；所述模拟通道切换电路连接到微处理器；所述键盘输入连接到微处理器；所述微处理器连接到显示模块；所述微处理器连接到报警电路。

有益效果：通过对大功率电磁设备的电流、磁场、温度的在线检测，可以对大功率设备是否故障运行进行诊断，及时发现设备异常，避免误诊断，以便实施维护与维修，避免误诊断带来的设备拆装、运输、环境污染、维护与维修等工作而增加的设备运行成本；针对不同的设备，检测仪主体不变，进行硬件电路参数的调整，设计不同的程序，以适用于不同类型的设备。具有以下优点：

1.针对不同类型设备，选择电流检测元件、调整电流检测电路的元件参数，调整应用程序，以适用于不同类型的设备。大功率电磁设备电流输出一般瞬态不稳定，是一个很重要的参数，一般采用大功率电阻分压方式变比为小电压进行检测。更安全精确的方式是采用莱姆块，它不会直接连接到电路中，而是将输出主电线垂直通过莱姆块，靠感应电势来检测，最大的优点就是和大电流、高电压电路完全隔离开，避免分压电阻断路烧毁检测电路。

2.针对不同类型设备，选择磁场强度检测元件、调整磁场强度检测电路的元件参数，调整应用程序，以适用于不同类型的设备。磁场检测采用四线霍尔元件，可以安装在对电磁场敏感的部位，霍尔元件受磁场变化影响产生的小信号经放大整形后进入到微处理器内部。

3.针对不同类型设备，选择温度检测元件、调整温度检测电路的元件参数，调整应用程序，以适用于不同类型的设备。主要考虑到大电流时所用的功率管散热量比较大，所以一般采用铜管水冷散热方式。此方式将功率管涂导热硅脂并按一定排列顺序固定于铜板上，铜板背面为一体的制冷水管，在进水口处加一个水压开关，有水流能保证正常散热时不报警，无水或者铜板温度过高时报警。温度阈值由贴在铜板上的铂电阻组成的采样电路决定，转换电路用lm324做差分放大，lm339做比较器来决定阈值。

4.模拟通道切换电路。共有电流、磁场强度、温度三路检测值分别送入微处理器的A/D转换模块，由于采用的微处理器芯片只有一路A/D转换，故选用了多选一模拟开关芯片CD4051将三路检测值按顺序分别送入微处理器。CD4051相当于一个单刀八掷开关，开关接通哪一通道，由输入的3位地址码S0，S1和S2来决定。“E”是禁止端，当“E”＝1时，各通道均不接通。此外，CD4051还设有另外一个电源端VEE作为电平位移使用，使得通常在单组电源供电条件下工作的CMOS电路所提供的数字信号能直接控制这种多路开关，并使这种多路开关可传输峰值达15V的交流信号。

5.应用程序。检测仪随大功率电磁设备一起开机，先检测水压是否正常，是否有用户输入设置，然后将开机时的时间从实时时钟芯片DS1302中读出，和被检测设备状态信息一同存入外部存储器中。如果没有异常情况，检测仪每两小时自动存储一次设备运行情况。在硬件电路中加入电容延时断电电路，保证检测仪在检测设备关机后1分钟之内将关机时信息进行存储。考虑到检测仪的及时响应，软件中参数信息采集每秒进行5次，由微处理器控制CD4051选择通道。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图2是本发明的电流检测电路框图。

图3是本发明的磁场强度检测电路框图。

图4是本发明的温度检测电路框图。

图5是本发明的模拟通道切换电路框图。

图6是本发明的应用程序框图。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。其结构框图如说明书附图1所示。一种通用型大功率电磁设备在线检测仪，包括装有应用程序的微处理器，显示模块，键盘输入，报警电路，电流、磁场强度、温度检测电路，模拟通道切换电路。所述电流检测电路(如说明书附图2所示)连接到模拟通道切换电路；所述磁场强度检测电路(如说明书附图3所示)连接到模拟通道切换电路；所述温度检测电路(如说明书附图4所示)连接到模拟通道切换电路；所述模拟通道切换电路(如说明书附图5所示)连接到装有应用程序的微处理器；所述键盘输入连接到装有应用程序的微处理器；所述装有应用程序的微处理器连接到显示模块；所述装有应用程序的微处理器连接到报警电路；所述应用程序(如说明书附图6所示)存储在微处理器。

本装置适用于大功率变压器、大功率电动机和大功率发电机等大功率电磁设备的在线检测。通过对大功率电磁设备的电流、磁场、温度的在线检测，可以对大功率设备是否故障运行进行诊断，及时发现设备异常，避免误诊断，以便实施维护与维修，避免误诊断带来的设备拆装、运输、环境污染、维护与维修等工作而增加的设备运行成本；针对不同的设备，检测仪主体不变，进行硬件电路参数的调整，设计不同的程序，以适用于不同类型的设备。

工作原理：

本发明属于设备检测仪器领域，尤其涉及一种通用型大功率设备在线检测仪，包括装有应用程序的微处理器，显示模块，键盘输入，报警电路，电流、磁场强度、温度检测电路，模拟通道切换电路。所述三路检测电路将电流、磁场强度、温度检测信号送至模拟通道切换电路，所述模拟通道切换电路分时将电流、磁场强度、温度检测信号送至装有应用程序的微处理器，所述键盘输入将设置信号送至装有应用程序的微处理器，所述装有应用程序的微处理器对上述信号进行分析与计算，将分析与计算的结果送至显示模块、以显示大功率电磁设备工作状态，设备出现故障时、装有应用程序的微处理器通过报警电路实施报警。针对不同的设备，检测仪主体不变，进行硬件电路参数的调整，设计不同的程序，以适用于不同类型的设备。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种通用型大功率电磁设备在线检测仪，包括装有应用程序的微处理器，显示模块，键盘输入，报警电路，电流、磁场强度、温度检测电路，模拟通道切换电路。其特征在于：所述电流检测电路连接到模拟通道切换电路；所述磁场强度检测电路连接到模拟通道切换电路；所述温度检测电路连接到模拟通道切换电路；所述模拟通道切换电路连接到微处理器。

2.根据权利要求1所述的通用型大功率电磁设备在线检测仪，其特征在于：所述键盘输入连接到微处理器。

3.根据权利要求1所述的通用型大功率电磁设备在线检测仪，其特征在于：所述微处理器连接到显示模块。

4.根据权利要求1所述的通用型大功率电磁设备在线检测仪，其特征在于：所述微处理器连接到报警电路。