CN115016564B - 一种减速机试验台温升试验测控装置及其测控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种减速机温升试验测控系统及测控方法，该系统包括上位机和信号传输单元；信号传输单元包括温度传感装置、温度/电压转换装置以及电压信号采集装置；温度传感装置、温度/电压转换装置以及电压信号采集装置依次电连接设置；上位机包括减速机油温波动范围设置模块、油温比较次数设置模块、油温记录间隔时间设置模块以及电压信号解析模块；减速机油温波动范围设置模块、油温比较次数设置模块以及油温记录间隔时间设置模块均与所述温度传感装置通讯连接；电压信号采集装置与电压信号解析模块通讯连接设置。该测控系统设计合理，结构简单，可有效满足减速机的温升性能评价。
Description
技术领域
本发明属于减速机设备技术领域，涉及一种减速机试验台温升试验测控装置及其测控方法。
背景技术
减速机是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置。使用它的目的是降低转速，增加转矩。减速机作为发电机组设备的重要组成部分，其性能可靠性与否直接关乎发电机组设备的使用效果，维护维修成本。在发电机组设备中，新设计完成的减速机在安装使用之前通常需要检测减速机的温升情况，但是目前的减速机试验台仅用作疲劳寿命试验，没有温升试验相关功能。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种减速机温升试验测控系统及其测控方法，从而达到快速高效实现减速机的温升性能评价。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种减速机温升试验测控系统，包括上位机和信号传输单元；所述信号传输单元包括温度传感装置、温度/电压转换装置以及电压信号采集装置；
所述温度传感装置、温度/电压转换装置以及电压信号采集装置依次电连接设置；
所述上位机包括减速机油温波动范围设置模块、油温比较次数设置模块、油温记录间隔时间设置模块以及电压信号解析模块；所述减速机油温波动范围设置模块、油温比较次数设置模块以及油温记录间隔时间设置模块均与所述温度传感装置通讯连接；
所述电压信号采集装置与所述电压信号解析模块通讯连接设置。
优选的，所述信号传输单元还包括信号指示装置，所述信号指示装置与所述电压信号采集装置的信号输出端连接。
优选的，所述信号指示装置为声光报警器。
优选的，所述信号传输单元还包括电压转换装置，所述电压转换装置的信号输入端与输出端分别与电压信号采集装置以及信号指示单元连接设置。
优选的，所述电压转换装置为固态继电器。
优选的，所述信号传输单元还包括电路保护件，所述电路保护件与所述信号传输单元的供电系统串联设置。
优选的，所述温度/电压转换装置为温度变送器。
优选的，所述电压信号采集装置为板卡。
一种减速机温升试验测控方法，采用上述的减速机温升试验测控系统，并包括以下步骤：
S1：通过所述减速机油温波动范围设置模块、油温比较次数设置模块以及油温记录间隔时间设置模块分别设置减速机油温波动范围、油温比较次数m以及油温记录间隔时间；
S2：运行所述测控系统，所述温度传感装置采集所述减速机的油温，所述温度/电压转换装置将所述采集到的油温转换为电压信号，所述电压信号采集装置将所述采集到的电压信号传输给所述上位机，所述电压信号解析模块将所述电压信号解析为油温值，并按照所述设置的油温记录间隔时间连续依次采集减速机的油温，将第次记录的油温与第n次记录的油温比较，得到温升值，若m个依次连续的温升值均小于设置的减速机油温波动范围，则所述减速机满足温升条件。
优选的，当所述减速机满足温升条件时，所述上位机输出信号给电压信号采集装置，所述电压信号采集装置控制所述信号指示装置，发出报警信号。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
一种减速机温升试验测控系统，包括上位机以及信号传输单元，上位机实现了对测控系统的控制与信号监测，信号传输单元包括温度传感装置、温度/电压转换装置以及电压信号采集装置，温度传感装置实现了对减速机油温的测量，温度/电压转换装置实现了温度信号向电压信号的转换，电压信号采集装置实现了对转换后的电压信号的采集，并将采集到的电压信号传输至上位机，上位机包括减速机油温波动范围设置模块、油温比较次数设置模块、油温记录间隔时间设置模块以及电压信号解析模块，减速机油温波动范围设置模块、油温比较次数设置模块、油温记录间隔时间设置模块分别用于设置温升试验过程中的减速机油温波动范围、油温比较次数以及油温记录间隔时间，电压信号解析模块用于将接收到的电压信号解析为温度值，并进行记录显示。该测控系统设计合理，结构简单，可有效满足减速机的温升性能评价。
进一步的，信号指示单元的设置可使得监测的过程更加便捷，节省了大量的人力成本，使得测试的过程更加高效。
进一步的，信号指示装置为声光报警器，可通过多种设置模式，实现不同测试阶段的信号指示，使得实验人员直观判断测试的过程。
进一步的，电压转换装置的设置可使得在信号指示装置与电压信号采集装置之间的电压不匹配时，进行电压的转换，即当选择功率较小的电压信号采集装置时，该电压信号采集装置无法带动信号指示装置工作，则通过设置电压转换装置，以满足低功率电压信号采集装置与信号指示装置之间的电压适配，降低系统的成本。
进一步的，电路保护件的设置有效防止了系统短路或过载时引起元器件的损坏。
一种减速机温升试验测控方法，通过本发明中的测控系统实现，通过连续采集若干次减速机的油温，并将油温进行逐次的比较，快速判断待测试减速机的温升性能，同时可根据实际工况要求，设置减速机油温波动范围、油温比较次数m以及油温记录间隔时间，有效满足了不同类型减速机的温升性能评价，操作过程方便简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明减速机温升试验测控系统的结构示意图；
图2为本发明信号传输单元的结构示意图；
图3为本发明测试过程的设计示意图。
其中，1、上位机，2、信号传输单元，3、温度传感装置，4、温度/电压转换装置，5、电压信号采集装置，6、信号指示装置，7、电压转换装置，8、电路保护件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
实施例1
如图1所示，一种减速机温升试验测控系统，包括上位机1和信号传输单元2；如图2所示，信号传输单元2包括温度传感装置3、温度/电压转换装置4、电压信号采集装置5、信号指示装置6、电压转换装置7以及电路保护件8。该温度传感装置3、温度/电压转换装置4以及电压信号采集装置5依次电连接设置；上位机1包括减速机油温波动范围设置模块、油温比较次数设置模块、油温记录间隔时间设置模块以及电压信号解析模块；减速机油温波动范围设置模块、油温比较次数设置模块以及油温记录间隔时间设置模块均与温度传感装置3通讯连接；电压信号采集装置5与所述电压信号解析模块通讯连接设置。信号指示装置6与电压信号采集装置5的信号输出端连接。信号指示装置6可以为声光报警器。电压转换装置7的信号输入端与输出端分别与电压信号采集装置5以及信号指示单元6连接设置。电压转换装置7可以为GTGM4固态继电器，实现NI板卡输出的5V DO数字量控制报警信号灯亮灭；电路保护件8实现电路中限流与欠压保护、短路保护、超载与过热保护以及隔离与相间保护，电路保护件8可以为空开。另外，温度传感装置3可以为PT100温度传感器，可以采用精度为0.5%的传感器，用于减速机油温测量；温度/电压转换装置4可以为MCR PT100/U温度变送器，转换速率快，满足系统要求；电压信号采集装置5可以为NI USB-6002板卡，实现电压信号采集以及报警信号输出。上位机为PC电脑，可以选择联想V14 G2 ITL笔记本，为上位软件提供运行环境；优选的，温度/电压转换装置4以及信号指示装置6均可以采用DC24V供电，NI板卡与笔记本通过USB直连进行供电，固态继电器GTGM4用NI板卡的5V输出供电。另外，信号传输单元2的电源采用明纬60W电源，为采集回路提供DC24V。本发明基于NI USB-6002板卡，设计了温度采集及报警指令发送系统，可以有效地进行减速机温升试验测试，具有结构简单，操作方便，试验效率高、成本低等特点。
该测控系统系统利用MCR-PT100/U 温度/电压转换装置将PT100温度传感器信号转换成电压信号，利用NI USB-6002板卡进行电压值实时采集，利用LabView上位机软件，将电压值解析成油温，并进行温升判定逻辑处理，当油温值满足温升条件后，程序输出数字量信号给NI USB-6002板卡DO端子，端子连接声光报警器，发出报警信号，提示实验人员介入，进行试验台停机操作。
如图3所示，本发明还公开一种减速机温升试验测控方法，采用本发明中的减速机温升试验测控系统，并包括以下步骤：
S1：通过减速机油温波动范围设置模块、油温比较次数设置模块以及油温记录间隔时间设置模块分别设置减速机油温波动范围、油温比较次数m以及油温记录间隔时间；
S2：运行所述测控系统，所述温度传感装置3采集所述减速机的油温，所述温度/电压转换装置4将所述采集到的油温转换为电压信号，所述电压信号采集装置5将所述采集到的电压信号传输给所述上位机1，电压信号解析模块将所述电压信号解析为油温值，并按照所述设置的油温记录间隔时间连续依次采集减速机的油温，将第m+n次记录的油温与第n次记录的油温比较，得到温升值，若m个依次连续的温升值均小于设置的减速机油温波动范围，则所述减速机满足温升条件，当所述减速机满足温升条件时，所述上位机1输出信号给电压信号采集装置5，所述电压信号采集装置5控制所述信号指示装置6，发出报警信号。
实施例2
以FJE7200型号的减速机温升评价为例，对本发明的测控过程做进一步解释。
首先程序进行初始化，读取减速机油温初始值，将TDMS测试数据管理系统记录文件写入指定的路径，再进行温升判定。
设置油温波动范围1.8℃，油温比较次数4，记录油温间隔10min，点击界面“开始”按钮，开始记录数据。每10min记录一次，一个小时（记录6次）后，第七次数据与第一次数据进行比较，看温差是否再1.8℃以内，同样，第八次数据与第二次数据比较，以此类推，连续比较4次，温差值均在1.8℃以内，程序判定满足了温升条件，输出报警信号，要求值班人员介入，进行试验台停机操作。
测控系统软件中，测控界面实时显示减速机油温，同时在判断油温过程中，设置“判断油温”指示灯，在满足温升试验条件后，设置“声光报警”指示灯。试验人员可根据需求设定油温波动范围，油温比较次数，以及记录油温间隔时间。判断过程中，“判断油温”绿灯亮起，列表显示记录结果，当满足温升试验条件后，“声光报警”红灯亮起，此时，控制柜上的声光报警器红灯亮起，同时发出报警声音。
以上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 (10)
1.一种减速机温升试验测控系统，其特征在于，包括上位机（1）和信号传输单元（2）；所述信号传输单元（2）包括温度传感装置（3）、温度/电压转换装置（4）以及电压信号采集装置（5）；
所述温度传感装置（3）、温度/电压转换装置（4）以及电压信号采集装置（5）依次电连接设置；
所述上位机（1）包括减速机油温波动范围设置模块、油温比较次数设置模块、油温记录间隔时间设置模块以及电压信号解析模块；所述减速机油温波动范围设置模块、油温比较次数设置模块以及油温记录间隔时间设置模块均与所述温度传感装置（3）通讯连接；
所述电压信号采集装置（5）与所述电压信号解析模块通讯连接设置；
所述减速机油温波动范围设置模块、油温比较次数设置模块以及油温记录间隔时间设置模块分别用于设置减速机油温波动范围、油温比较次数m以及油温记录间隔时间；
当运行所述测控系统时，所述温度传感装置（3）采集所述减速机的油温，所述温度/电压转换装置（4）将所述采集到的油温转换为电压信号，所述电压信号采集装置（5）将所述采集到的电压信号传输给所述上位机（1），所述电压信号解析模块将所述电压信号解析为油温值，并按照所述设置的油温记录间隔时间连续依次采集减速机的油温，将第（m+n）次记录的油温与第n次记录的油温比较，得到温升值，若m个依次连续的温升值均小于设置的减速机油温波动范围，则所述减速机满足温升条件。
2.根据权利要求1所述的一种减速机温升试验测控系统，其特征在于，所述信号传输单元（2）还包括信号指示装置（6），所述信号指示装置（6）与所述电压信号采集装置（5）的信号输出端连接。
3.根据权利要求2所述的一种减速机温升试验测控系统，其特征在于，所述信号指示装置（6）为声光报警器。
4.根据权利要求2所述的一种减速机温升试验测控系统，其特征在于，所述信号传输单元（2）还包括电压转换装置（7），所述电压转换装置（7）的信号输入端与输出端分别与电压信号采集装置（5）以及信号指示装置（6）连接设置。
5.根据权利要求4所述的一种减速机温升试验测控系统，其特征在于，所述电压转换装置（7）为固态继电器。
6.根据权利要求5所述的一种减速机温升试验测控系统，其特征在于，所述信号传输单元（2）还包括电路保护件（8），所述电路保护件（8）与所述信号传输单元（2）的供电系统串联设置。
7.根据权利要求6所述的一种减速机温升试验测控系统，其特征在于，所述温度/电压转换装置（4）为温度变送器。
8.根据权利要求7所述的一种减速机温升试验测控系统，其特征在于，所述电压信号采集装置（5）为板卡。
9.一种减速机温升试验测控方法，其特征在于，采用权利要求8中所述的减速机温升试验测控系统，并包括以下步骤：
S1：通过所述减速机油温波动范围设置模块、油温比较次数设置模块以及油温记录间隔时间设置模块分别设置减速机油温波动范围、油温比较次数m以及油温记录间隔时间；
S2：运行所述测控系统，所述温度传感装置（3）采集所述减速机的油温，所述温度/电压转换装置（4）将所述采集到的油温转换为电压信号，所述电压信号采集装置（5）将所述采集到的电压信号传输给所述上位机（1），所述电压信号解析模块将所述电压信号解析为油温值，并按照所述设置的油温记录间隔时间连续依次采集减速机的油温，将第（m+n）次记录的油温与第n次记录的油温比较，得到温升值，若m个依次连续的温升值均小于设置的减速机油温波动范围，则所述减速机满足温升条件。
10.根据权利要求9所述的一种减速机温升试验测控方法，其特征在于，当所述减速机满足温升条件时，所述上位机（1）输出信号给电压信号采集装置（5），所述电压信号采集装置（5）控制所述信号指示装置（6），发出报警信号。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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