CN202171470U - 数字型涡流信号监测保护表 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数字型涡流信号监测保护表，包括按被检测信号传递方向顺次连接的模拟信号调理单元、模/数转换电路、中央处理单元、数/模转换电路和电流输出电路，还包括报警单元，所述报警单元包括各自与所述中央处理单元连接的报警控制电路、报警倍增电路和报警旁路电路，所述报警控制电路的输出端连接报警指示元件。还设有与所述中央处理单元连接并双向通信的通讯接口电路，所述通讯接口电路设有符合ModbusRTU通信协议的通讯接口，所述通讯接口为能够匹配多种不同类型的传感器的通讯接口，配合多种不同类型的传感器实现多种测量数据的在线自动采集。涡流信号监测表为管理机组设备的正常运行提供了简单、高效的监测方案。

Description

数字型涡流信号监测保护表

技术领域

本实用新型涉及一种旋转机械监测和保护用仪表，具体涉及一种涡流信号监测保护表。 

背景技术

大型旋转机械是石化、电力等工业部门的关键动力设备，实时监测这些机器的工作状态对于确保其安全运行有着重要的指导意义。一般的涡流信号监测仪表，测量类型比较单一，多数为模拟检测系统，比较复杂，在监测大型复杂机组时存在成本高、可靠性差、寿命短、灵敏度低、局限性大、无数字通讯接口等缺点。 

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种简单、高效的数字型涡流信号监测保护表，可以与多种类型的传感器配合使用，实现在线的数据采集、分析和处理，从而帮助操作人员及时掌握旋转机械的当前的运行状态以及预测未来的运行状态发展趋势。 

本实用新型所采用的主要的技术方案是： 

一种数字型涡流信号监测保护表，包括按被检测信号传递方向顺次连接的模拟信号调理单元、模/数转换电路、中央处理单元、数/模转换电路和电流输出电路，还包括报警单元，所述报警单元包括各自与所述中央处理单元连接的报警控制电路、报警倍增电路和报警旁路电路，所述报警控制电路的输出端连接报警指示元件。

所述模拟信号调理单元一般包括依次连接的信号放大电路和整流滤波电路，所述信号放大电路的信号输入端为传感器信号输入端子，所述整流滤波电路的信号输出端与所述模/数转换电路的信号输入端连接。 

所述数字型涡流信号检测保护表还可以设有为各电路供电的电源转换电路，所述电源转换电路的输入端为两个互相独立的电源接口，所述电源接口与电源连接，所述电源为冗余24VDA双电源。 

所述数字型涡流信号检测保护表还可与设有与所述中央处理单元连接并双向通信的通讯接口电路，所述通讯接口电路设有符合Modbus RTU通信协议的通讯接口。 

所述数字型涡流信号检测保护表还可以设有键盘控制电路，所述键盘控制电路的控制信号输出端连接所述中央处理单元的控制信号输入端，所述键盘控制电路的控制信号输入端连接键盘。 

所述数字型涡流信号检测保护表还可以设有继电器电路，所述继电器电路的指令信号输入端与所述中央处理单元的指令信号输出端相连接。 

所述数字型涡流信号检测保护表还可以设有原始信号缓冲输出电路，所述原始信号缓冲输出电路的信号输入端设有用于接收传感器输出的原始信号的信号输入端子，信号输出端设有缓冲信号输出端子。 

所述报警指示元件根据须要可以采用若干报警用发光二极管、扬声器和/或LED显示器，所述中央处理单元可以采用微处理器或芯片。 

所述数字型涡流信号检测保护表还可以设有壳体，所述电源接口、键盘、传感器信号输入端子、缓冲信号输出端子、通讯接口、冗余有源电流输出端子和发光二极管、扬声器和/或LED显示器设置在所述壳体上。 

本实用新型的有益效果： 

本实用新型可以配合多种不同类型的传感器实现多种测量数据的在线自动采集；采用了报警控制电路、报警倍增电路和报警旁路电路配合工作，可以根据实际情况设置进行多种方式的报警；设置了冗余电源，配合两个独立的供电通道能够最大限度的保证设备的正常工作；由于本实用新型还设有带符合Modbus RTU通信协议的通讯电路，可方便地与上位机通讯，实现实时的数据处理和分析，便于及时发现问题或未来可能发生的故障。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构示意图； 

图2为本实用新型的壳体外部元件布置示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供了一种数字型涡流信号监测保护表，包括按被检测信号传递方向顺次连接的模拟信号调理单元1、模/数转换电路2、中央处理单元3、数/模转换电路4和电流输出电路6。所述数字型涡流信号检测保护表还包括用于设备出现异常状况进行报警的报警单元，所述报警单元包括各自与所述中央处理单元连接的报警控制电路5、报警倍增电路7和报警旁路电路8，三者配合起来可以在所述中央处理单元的控制下实现报警、延时报警和报警倍增的功能。所述报警控制电路的输出端连接报警指示元件14。 

本实用新型所述数字型涡流信号检测保护表可以与多种传感器连接，对被测设备进行包括径向轴振动、轴位移、转速及键相监测在内的测量，有助于设备的正常运行、减少设备的损坏、避免事故的发生，并通过中央处理单元对信号进行实时检测、分析、变送，当发现信号大于内部预设的报警值时驱动报警控制电路进行报警，使操作人员可以及时的进行设备维修和故障排查。 

所述模拟信号调理单元负责对传感器信号进行信号预处理，例如信号的放大和杂信号的排除，然后再交由模/数转换电路进行模数转换。一般包括依次连接的信号放大电路和整流滤波电路，所述信号放大电路的信号输入端为传感器信号输入端子，所述整流滤波电路的信号输出端与所述模/数转换电路的信号输入端连接。 

所述传感器输入端子不仅适用于接入涡流传感器进行轴位移探测，也可接入磁阻传感器进行轴转速的探测。 

所述数字型涡流信号检测保护表还可以设有为各电路供电的电源转换电路，所述电源转换电路的输入端优选设置为两个互相独立的电源接口19，与所述电源接口配合的电源优选为冗余24VDA双电源。当其中一个电源出现故障的时候，另一个可以继续供电，保证本保护表的正常工作。 

所述数字型涡流信号检测保护表还可与设有与所述中央处理单元连接并双向通信的通讯接口电路10，所述通讯接口电路用于与上位机的通讯连接，优选采用RS485接口，所述通讯接口电路设有符合Modbus RTU通信协议的通讯接口18。上位机一方面可以通过配置软件对本数字型涡流监测保护表进行组态设置或实时读取本数字型涡流监测保护表的工作状态和输出的数据或信息，例如GAP电压、模块状态、报警状态、内部预设报警值、实时值等。另一方面，多个数字型涡流信号监测保护表还可以依靠该通讯接口电路通过Modbus RTU协议组成一个网络，以便上位机实现全面监控。不同的数字型涡流信号监测保护表可以通过不同的地址进行区分。 

所述数字型涡流信号检测保护表还可以设有键盘控制电路11，所述键盘控制电路的控制信号输出端连接所述中央处理单元的控制信号输入端，所述键盘控制电路的控制信号输入端连接键盘12。键盘可以设置按键用于人工的进行所述数字型涡流信号检测保护表参数设定，所述键盘上的按键还可以包括系统复位按键、“+”按键和“-”按键，配合报警指示元件可以进行预设报警值的设定。系统报警的设置不仅可以通过按键，还可以通过该保护表的所述通讯接口以及与该通讯接口连接并通信的上位机并配置软件进行设置。 

所述数字型涡流信号检测保护表还可以设有继电器电路13，所述继电器电路的指令信号输入端与所述中央处理单元的指令信号输出端相连接。所述继电器电路可依据监测到的振动情况对外提供相应的开关量，如配合外部的PLC编程或直接控制相应的外部执行元件，如开关、按钮，执行相应的动作以对该保护表进行保护处理，如紧急停止等，从而实现旋转机械的自动保护，提高了安全性。 

所述电流输出电路的输出端可以根据需要设有一个或多个电流输出端子12，优选设有两个各自独立的冗余有源电流输出端子，在一个冗余有源电流输出端子失效时（如发生故障）可以使用另一个冗余有源电流输出端子继续工作以提高输出的可靠性。输出电流为符合工业标准的4～20mA，该处输出的电流信号中含有被测设备的各种参量信息，可分别送入其他数据处理和分析设备作进一步的处理和分析。 

所述数字型涡流信号检测保护表还可以设有原始信号缓冲输出电路9，用于输出原始的未经模数转换和中央处理单元处理的模拟振动信号，以保持信号的真实性和完整性，避免信息丢失。所述原始信号缓冲输出电路的信号输入端设有用于接收传感器输出的原始信号的信号输入端子，信号输出端为设有缓冲信号输出端子17，所述缓冲信号输出端子可以连接其它监控仪器使原始模拟振动信号供其使用。 

所述报警指示元件根据需要可以采用若干报警用发光二极管、扬声器和/或LED显示器，优选采用发光二极管，所述中央处理单元可以采用微处理器或芯片。所述发光二极管可用于被监测系统的正常状态显示、报警状态显示及本实用新型的通讯状态显示等。 

如图2所示，所述数字型涡流信号检测保护表通常设有壳体，所述电源接口、键盘、传感器信号输入端子、缓冲信号输出端子、通讯接口、冗余有源电流输出端子和发光二极管、扬声器和/或LED显示器设置在所述壳体上，以便进行操作和控制，如方便与其他仪器的连接。 

本实用新型是一种涡流传感器输入的信号监测变送保护表。所述涡流信号监测表为管理机组设备的正常运行提供了简单、高效的监测方案。该保护表可以对接多种传感器系统，可靠性和灵活性较高。本实用新型主要适应于各种旋转机械的监测，例如汽轮机、压缩机、电动机、泵、风扇、鼓风机、离心机和发电机等。 

Claims (10)

1.一种数字型涡流信号监测保护表，其特征在于其包括按被检测信号传递方向顺次连接的模拟信号调理单元、模/数转换电路、中央处理单元、数/模转换电路和电流输出电路，还包括报警单元，所述报警单元包括各自与所述中央处理单元连接的报警控制电路、报警倍增电路和报警旁路电路，所述报警控制电路的输出端连接报警指示元件。

2.如权利要求1所述的数字型涡流信号监测保护表，其特征在于所述模拟信号调理单元包括依次连接的信号放大电路和整流滤波电路，所述信号放大电路的信号输入端为传感器信号输入端子，所述整流滤波电路的信号输出端与所述模/数转换电路的信号输入端连接。

3.如权利要求2所述的数字型涡流信号监测保护表，其特征在于其还设有为各电路供电的电源转换电路，所述电源转换电路的输入端为两个互相独立的电源接口，所述电源接口与电源连接，所述电源为冗余24VDA双电源。

4.如权利要求3所述的数字型涡流信号监测保护表，其特征在于

其还设有与所述中央处理单元连接并双向通信的通讯接口电路，所述通讯接口电路设有符合Modbus RTU通信协议的通讯接口。

5.如权利要求4所述的数字型涡流信号监测保护表，其特征在于其还设有键盘控制电路，所述键盘控制电路的控制信号输出端连接所述中央处理单元的控制信号输入端，所述键盘控制电路的控制信号输入端连接键盘。

6.如权利要求5所述的数字型涡流信号监测保护表，其特征在于其还设有继电器电路，所述继电器电路的指令信号输入端与所述中央处理单元的指令信号输出端相连接。

7.如权利要求6所述的数字型涡流信号监测保护表，其特征在于所述电流输出电路的输出端设有两个各自独立的冗余有源电流输出端子。

8.如权利要求1-7中任一权利要求所述的数字型涡流信号监测保护表，其特征在于其还设有原始信号缓冲输出电路，所述原始信号缓冲输出电路的信号输入端设有用于接收传感器输出的原始信号的信号输入端子，信号输出端设有缓冲信号输出端子。

9.如权利要求8所述的数字型涡流信号监测保护表，其特征在于所述报警指示元件采用若干报警用发光二极管、扬声器和/或LED显示器，所述中央处理单元采用微处理器或芯片。

10.如权利要求9所述的数字型涡流信号监测保护表，其特征在于其还设有壳体，所述电源接口、传感器信号输入端子、键盘、缓冲信号输出端子、通讯接口、冗余有源电流输出端子和发光二极管、扬声器和/或LED显示器设置在所述壳体上。

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