CN208155449U - 一种旋转机械水机摆度检测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种旋转机械水机摆度检测仪，包括PLC控制系统和两个传感器；两个传感器垂直嵌设于水轮机机座上，且两个传感器之间所成角度为90°；两个传感器与信号通道切换电路连接；信号通道切换电路依次与信号隔离放大电路和低通滤波器连接；PLC控制系统分别与低通滤波器、显示屏和通讯模块连接；通讯模块与厂区监控中心通信相连；信号通道切换电路包括四个并联设置的ADG408模拟多路复用芯片，每个ADG408模拟多路复用芯片的4、5、6、7、12引脚与传感器信号连接，其8引脚与信号隔离放大电路的输入端连接；信号隔离放大电路内置有IC2 3656集成芯片。
Description
技术领域
本实用新型属于旋转机械的技术领域，具体涉及一种旋转机械水机摆度检测仪。
背景技术
旋转机械主要分为两类，一类为微机控制型；另一类为自动定心型。自动定心型转子自动平衡装置具有结构简单、工作可靠、成本低廉、不需提供外部能源，并且能够对转子不平衡进行自动调节等优点，但具有在亚临界状态会加大转子的不平衡量的特性，使得这类自动平衡装置当必须在过临界转速的状态下运行时，才能起到自动平衡的作用，因此存在不能在全转速下进行平衡调节的缺点，应用中具有一定的局限性，目前多应用于高速旋转机械中。
旋转机械转子的摆度为众多参数中重要的一个，转子摆度的大小可直观的反映出转子轴向的空间运动，对于转子的运动状态和故障分析具有重要的研究意义。而现有检测装置对于转子摆度的检测精度较低，且不具备转子运动状态和故障分析的功能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种旋转机械水机摆度检测仪，以解决现有检测装置对于转子摆度的检测精度较低，且不具备转子运动状态和故障分析的功能的问题。
为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
一种旋转机械水机摆度检测仪，其包括PLC控制系统和两个传感器；两个传感器垂直嵌设于水轮机机座上，且两个传感器之间所成角度为90°；两个传感器与信号通道切换电路连接；信号通道切换电路依次与信号隔离放大电路和低通滤波器连接；PLC控制系统分别与低通滤波器、显示屏和通讯模块连接；通讯模块与厂区监控中心通信相连；
信号通道切换电路包括四个并联设置的ADG408模拟多路复用芯片，每个ADG408模拟多路复用芯片的4、5、6、7、12引脚与传感器信号连接，其8引脚与信号隔离放大电路的输入端连接；信号隔离放大电路内置有IC2 3656集成芯片，其输出端与低通滤波器中的滤波器输入端连接；低通滤波器包括MAX291芯片、TA7504P运放芯片和AD0P07运放芯片；MAX291芯片的输出端口与TA7504P运放芯片的3管脚连接，其输入端与AD0P07运放芯片的3管脚连接。
优选地，MAX291芯片的输出端口与TA7504P运放芯片3管脚之间设有10千欧的电阻；MAX291芯片的输入端与AD0P07运放芯片3管脚之间设有100千欧的电阻。
优选地，显示屏为OLED触摸显示屏。
优选地，传感器为ML33电涡流传感器。
本实用新型提供的旋转机械水机摆度检测仪具有以下有益效果：
本实用新型通过两个互成90°的传感器采集转子作业时的摆度信号，摆度信号进入信号通道切换电路，从不同的通道进入电路，避免两个信号相互干扰降低检测精度，且降低摆度信号源的输出阻抗，进一步提高信号的采集精度；两个摆度信号继续通过信号隔离放大电路，进行信号的隔离放大，随之进行滤波，传送至PLC控制系统中。PLC控制系统根据接收的两个互为垂直方向的摆度信号，选择其中之一为X轴，另一个信号为Y轴，进行转子的轴向仿真，并将仿真结果显示于显示屏上。工作人员可根据仿真图，依据专业经验和专业知识对转子运动状态和故障进行分析。即有效地解决了现有检测装置对于转子摆度的检测精度较低，且不具备转子运动状态和故障分析的功能的问题。
附图说明
图1为旋转机械水机摆度检测仪的电路原理图。
图2为旋转机械水机摆度检测仪的信号通道切换电路电路图。
图3为旋转机械水机摆度检测仪的信号隔离放大电路图。
图4为旋转机械水机摆度检测仪的低通滤波器电路图。
图5为旋转机械水机摆度检测仪的正视图。
图6为旋转机械水机摆度检测仪的后视图。
图7为旋转机械水机摆度检测仪的传感器安装图。
图8为旋转机械水机摆度检测仪基于PLC控制系统的仿真图。
其中，1、传感器；2、水轮机机座；3、转子。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
根据本申请的一个实施例，参考图1，本方案的旋转机械水机摆度检测仪，包括PLC控制系统和两个传感器1；两个传感器1垂直嵌设于水轮机机座2上，且两个传感器1之间所成角度为90°；两个传感器1与信号通道切换电路连接；信号通道切换电路依次与信号隔离放大电路和低通滤波器连接；PLC控制系统分别与低通滤波器、显示屏和通讯模块连接；通讯模块与厂区监控中心通信相连。
其中，通讯模块可以为RS485有线通信，也可以为局域网或LAN网络等无线通讯方式。
参考图2，信号通道切换电路包括四个并联设置的ADG408模拟多路复用芯片，每个ADG408模拟多路复用芯片的4、5、6、7、12引脚与传感器1信号连接，其8引脚为信号输出端。四个并联设置的ADG408模拟多路复用芯片最多可以实现四路信号的切换传输，避免信号之间的干扰，且可降低摆度信号源中的输出阻抗，提高摆度信号的采集精度。
参考图3，信号隔离放大电路，信号隔离放大电路内置有IC2 3656集成芯片，其输入端与信号通道切换电路连接，其输出端与低通滤波器中的滤波器输入端连接；用于实现两个信号的隔离、放大，并将其传送至低通滤波器中。
参考图4，低通滤波器包括MAX291芯片、TA7504P运放芯片和AD0P07运放芯片；MAX291芯片的输出端口与TA7504P运放芯片的3管脚连接，其输入端与AD0P07运放芯片的3管脚连接。
改变时钟频率，可改变低通滤波器的截止频率，并且截止频率为时钟频率的1/100，时钟输入端加+5V电平的方波信号，在A1的输入(IN)与输出(OUT)端之间可以获得低通滤波器的特性。
输入衰减器与输出放大器的作用，输入输出信号电平可以达到±10V，当电源电压为+5V，输入电压峰峰值为9V以上时，为使信号失真不急剧增大，在电路输入信号端接入R1和R2组成的衰减器。输入电压为0V时，输出端产生的漂移电压最大可达0.4V，为此用A2检测输入输出之间的直流电压差，并加到A3同相输入端。从而抵消漂移电压，A3用于平滑A1输出阶梯状波形，增强摆度信号的低通过滤效果。
其中，显示屏为OLED触摸显示屏，其上可显示当前采集的摆度数据，以及仿真结果。
参考图5和图6，为本方案检测仪的前视图和后视图，本实施例处传感器1为，均设置于图5和图6所示的检测仪内。
参考图7，传感器1为ML33电涡流传感器1，其可设置多个，至少设置两个，且两个传感器1之间的角度为90°，电涡流传感器1设置于水轮机机座2上，以其中一传感器1采集的信号为X轴信号，另一个为Y轴信号，便于后期PLC控制系统进行数据的仿真，可多方位的对转子3轴向振动的研究。
参考图8，通过PLC控制系统对两个摆度信号进行数据仿真，从图可知，通过监测上导X/Y向摆度、下导X/Y向摆度、水导X/Y向摆度，得到转子3大轴上三个截面的轴心轨迹运动，形成空间轴线图，可直观掌握大轴的空间运动，配合工况参数，了解大轴的静态弯曲和各个工况下的轴线运行情况，便于工作人员对转子3的运行状态和故障进行分析。
根据本申请的一个实施例，本方案旋转机械水机摆度检测仪的工作流程如下所示：
两个互成90°的传感器1采集转子3作业时的摆度信号，摆度信号进入信号通道切换电路，从不同的通道进入电路，避免两个信号相互干扰，降低检测精度，且降低摆度信号源的输出阻抗，进一步提高信号的采集精度；两个摆度信号继续通过信号隔离放大电路，进行信号的隔离放大，随之进行滤波，传送至PLC控制系统中。PLC控制系统根据接收的两个互为垂直方向的摆度信号，选择其中之一为X轴，另一个信号为Y轴，进行转子3的轴向仿真，并将仿真结果显示于显示屏上。工作人员可根据仿真图，依据专业经验和专业知识对转子3运动状态和故障进行分析。
虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (4)
1.一种旋转机械水机摆度检测仪，其特征在于：包括PLC控制系统和两个传感器；两个所述传感器垂直嵌设于水轮机机座上，且两个传感器之间所成角度为90°；两个所述传感器与信号通道切换电路连接；所述信号通道切换电路依次与信号隔离放大电路和低通滤波器连接；所述PLC控制系统分别与低通滤波器、显示屏和通讯模块连接；所述通讯模块与厂区监控中心通信相连；
所述信号通道切换电路包括四个并联设置的ADG408模拟多路复用芯片，每个ADG408模拟多路复用芯片的4、5、6、7、12引脚与传感器信号连接，其8引脚与信号隔离放大电路的输入端连接；所述信号隔离放大电路内置有IC2 3656集成芯片，其输出端与低通滤波器中的滤波器输入端连接；所述低通滤波器包括MAX291芯片、TA7504P运放芯片和AD0P07运放芯片；所述MAX291芯片的输出端口与TA7504P运放芯片的3管脚连接，其输入端与AD0P07运放芯片的3管脚连接。
2.根据权利要求1所述的旋转机械水机摆度检测仪，其特征在于：所述MAX291芯片的输出端口与TA7504P运放芯片3管脚之间设有10千欧的电阻；MAX291芯片的输入端与AD0P07运放芯片3管脚之间设有100千欧的电阻。
3.根据权利要求1所述的旋转机械水机摆度检测仪，其特征在于：所述显示屏为OLED触摸显示屏。
4.根据权利要求1所述的旋转机械水机摆度检测仪，其特征在于：所述传感器为ML33电涡流传感器。
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| CN201820739394.6U CN208155449U (zh) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | 一种旋转机械水机摆度检测仪 |
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|---|---|---|---|---|
| CN109480411A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-03-19 | 四川省人民医院 | 一种医用腕带 |
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