CN201242473Y - 水力机组测温仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水力机组测温仪，包括恒流源，连接在微处理控制电路上的显示电路、输入电路、报警输出电路、模拟量出电路、用户参数设置输入电路，以及与上述电路相连的电源电路，其特征在于：输入电路包括一个平衡电桥放大器电路和一个光电隔离电平转换电路，微处理控制电路包括A/D转换电路、基准电路、数字滤波电路、运算处理电路和D/A转换电路，在微处理电路上还连接有与上位机通讯的通讯端口，通讯端口为RS485端口。本实用新型的水力机组测温仪采集数据精确、性价比高、通讯接口标准、信号输入类型多样化，抗干扰能力强，可靠性高。

Description

水力机组测温仪

技术领域

本实用新型涉及温度测量仪器，具体的说是一种适用于水电站水轮发电机组的单点测温仪。

背景技术

单点测温仪广泛的应用于水电站机组(轴承、定子、主变压器等)的温度测量。

目前常用的温度仪表采用厂家自定义的通讯协议及接口类型，存在接口参数不标准，不具有通用性，不便于电厂维护管理；仪表内部没有或仅部分采用工业现场要求的屏蔽及浪涌保护处理(防强电或雷击)；采用的硬件设备不能适用于高海拔场合；输入仪表的温度类型单一。

这些仪表存在以下问题：

1)通讯协议或接口不标准，不具有普遍性，而水电站较多采用的是基于RS485总线方式的标准通讯协议，测温仪表的数据需要送到上位机，因为接口或协议不标准会影响数据的传输或共享。

2)水电厂是强磁、强干扰的工业现场，仪表的屏蔽及浪涌保护(防强电或雷击)效果不佳会影响到数据到采集，严重时会造成设备的损坏；

3)水电厂所采用的测量探头较多为CU50和(或)PT100，接入信号单一会造成电厂重复投资、安装维护不方便、造成更多的故障点。

4)水电厂多在偏远山区、高海拔、高寒地区，如果自动化设备不适应于这种环境会造成器件的损坏或不能正常工作，从而影响电厂设备正常运行。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种结构合理、实用、价廉、运行稳定安全可靠、安装接线简单、便于维护的水力机组测温仪。

本实用新型的技术方案是：

一种水力机组测温仪，包括恒流源，连接在微处理控制电路上的显示电路、输入电路、报警输出电路、模拟量出电路、用户参数设置输入电路，以及与上述电路相连的电源电路，其特征在于：输入电路包括一个平衡电桥放大器电路和一个光电隔离电平转换电路，微处理控制电路包括A/D转换电路、基准电路、数字滤波电路、运算处理电路和D/A转换电路，在微处理电路上还连接有与上位机通讯的通讯端口，通讯端口为RS485端口。

由实用新型的工作原理如下：

水力机组测温仪的恒流源产生4mA电流送到传感器，产生温度信号送入仪器后，由平衡桥放大器自动扣除三线引入的线路电阻，将实际温度信号放大后送入到微处理控制电路内，由微处理控制电路机内的A/D转换电路和基准电路完成对信号的A/D转换。软件采用过采样技术使精度获得提高，采用数字滤波技术使信号稳定，得到准确的温度测量值后，再进行显示、处理报警和D/A输出。

本实用新型的有益效果是：采集数据精确、性价比高、通讯接口标准、信号输入类型多样化，抗干扰能力强，可靠性高。

附图说明

图1是本实用新型的水力机组测温仪的电路方框图。

图2为本实用新型的水力机组测温仪的微处理控制电路的电路图。

图3为本实用新型的水力机组测温仪的电路图。

图4是本实用新型的水力机组测温仪的电路图。

图5是本实用新型的水力机组测温仪的电路图。

图6是本实用新型的水力机组测温仪的电路图。

图7是本实用新型的水力机组测温仪的电路图。

图8是本实用新型的水力机组测温仪的电路图。

图9是本实用新型的水力机组测温仪的电路图。

图10是本实用新型的水力机组测温仪的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

本实用新型的具体实施例，如图1所示，一种水力机组测温仪，包括以下部分：恒流源，连接在微处理控制电路上的显示电路、输入电路、报警输出电路、模拟量出电路、用户参数设置输入电路，以及与上述电路相连的电源电路，其特征在于：输入电路包括一个平衡电桥放大器电路和一个光电隔离电平转换电路，微处理控制电路包括A/D转换电路、数字滤波电路、运算处理电路和D/A转换电路，在微处理电路上还连接有与上位机通讯的通讯端口，通讯端口为RS485端口。

本实施例中控制电路采用工业级的8051F330，其连接电路如图2所示，其特点是自带A/D、D/A转换功能，有内部基准，自带程序存储器和FLASH参数存储器，有上电掉电检测功能和看门狗功能，其工作更稳定可靠，显示精度高，自耗电低，并且可以使得该仪表在工作电源消失和恢复后不会误报警出口，也不会丢失信息。

图3～图10是本实施例中信号输入及信号转换电路、数码显示电路的电路图。

其中：测量信号由图10所示电路的JC2引脚输入，图2所示的控制电路输出控制信号，控制图4～图9所示的数码显示电路显示相应的信息，图3所示是参数设置按键，用于输入控制命令给图2所示的控制电路。

图10所示是本实施例中的装置的信号采集、信号输出、报警输出(经J1、J2、J3、J4引脚输出)及电源部分电路，可以由外接220V电源由JC1引脚输入，经图10所示的电源模块DC12转换，提供装置用电。满足交直流两种方式供电，既可工作在交流也可工作在直流220V。更能保证该单点测温仪有更高的安全与可靠性，更适应发电厂应用需要

在微处理控制电路还连接有4～20mA的电流输出，经图10的JC5输出，用于提供给监控系统的计算机采样。

本实施例的水力机组测温仪具有事故温度、故障温度、梯度越限报警和传感器故障四种报警方式，事故温度有双独立触点输出，保证出口可靠动作。

本实用新型仪表接线方式灵活，可采用三线制，自动补偿线路电阻带来的温度误差。也可采用二线制，人工设置温度补偿。

本实用新型仪表的操作、监视直观方便，各种参数的设置和查看均通过两个按键，即图3中的ZHJ(转换键)和ZSJ(置数键)开关和数码管进行。

本实用新型仪表上电后仪器自动进入运行状态，数码管显示当前测量的温度，发光管指示报警的状态。如果是传感器开路故障，则除了传感故障灯点亮外，数码管显示“————”。如果是梯度故障，则故障出口后10秒自行解除，如果10秒内又出现则报警时间顺延。

本实用新型仪表在使用前需要设定相关工作参数。通常来说有四个参数需要设置：故障温度、事故温度、报警梯度和线路温度扣减值。

其中，只有传感器采用二线制引线时才设置线路温度扣减值，可以事先测量线路电阻值，然后折算成对应的温度值后，进行设置。或者用50(100)欧姆精密电阻代替传感器，本仪器测量数值即可设为线路温度扣减值。

Claims (4)

1.一种水力机组测温仪，包括恒流源，连接在微处理控制电路上的显示电路、输入电路、报警输出电路、模拟量出电路、用户参数设置输入电路，以及与上述电路相连的电源电路，其特征在于：输入电路包括一个平衡电桥放大器电路和一个光电隔离电平转换电路，微处理控制电路包括A/D转换电路、基准电路、数字滤波电路、运算处理电路和D/A转换电路，在微处理电路上还连接有与上位机通讯的通讯端口，通讯端口为RS485端口。

2.根据权利要求1所述的水力机组测温仪，其特征在于，所述的微处理控制电路采用8051F330芯片。

3.根据权利要求1所述的水力机组测温仪，其特征在于，在微处理控制电路上还连接有4～20mA的电流输出。

4.根据权利要求1所述的水力机组测温仪，其特征在于，所述的电源电路采用电源模块。

Images