CN208270065U - 一种实用的燃气轮机振动测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实用的燃气轮机振动测量系统，主要包括：传感器、放大电路、信号调理电路、数据采集模块、振动数据监测仪表和数据处理模块；所述传感器、放大电路、信号调理电路从左至右依次连接，所述信号调理电路还分别与所述数据采集模块输入端、振动数据监测仪表相连接，所述数据采集模块输出端通过以太网与所述数据处理模块相连接。本实用新型的一种实用的燃气轮机振动测量系统，可以实现实时、精确反应设备振动值、采样速度高以及可靠性强的优点。

Description

一种实用的燃气轮机振动测量系统

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机领域，具体地，涉及一种实用的燃气轮机振动测量系统。

背景技术

随着现代化工业的发展，燃气轮机越来越大型、高速和复杂，由此产生的振动问题也越来越突出。机械振动在大多数情况下是有害的，振动往往会降低机器性能，破坏其正常工作，缩短使用寿命，甚至导致事故。机械振动还伴随着同频率的噪声，恶化环境，危害健康。为了提高燃气轮机的使用寿命和可靠性，振动信号的采集、分析处理以及显示分析已经成为燃气轮机性能测试中一项重要课题。基于CompactRIO的燃气轮机振动测量系统是用来对燃气轮机的进行机械故障诊断和状态监测，为振动测量提供了可靠、准确的手段。

国内外的振动测试分析仪器或系统总体归纳起来主要分为以下两种类别。一种是以单片机为核心技术的振动测试分析仪，这种分析仪虽然小巧、携带方便，但是它的计算能力十分有限，不能有效地进行复杂的信号处理任务，不具备数据存储和分析的功能；另一种是把机械设备振动信号用专用的数据采集卡传入像工控机等微机设备中，在微机中编写驱动程序和分析软件，并将数据存储在微机中，这种测试分析系统的优点是能实现大批量数据的采集并进行快速的数据分析，不足之处是系统结构复杂、体积大、携带不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种实用的燃气轮机振动测量系统，以实现实时、精确反应设备振动值、采样速度高以及可靠性强的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种实用的燃气轮机振动测量系统，主要包括：传感器、放大电路、信号调理电路、数据采集模块、振动数据监测仪表和数据处理模块；

所述传感器、放大电路、信号调理电路从左至右依次连接，所述信号调理电路还分别与所述数据采集模块输入端、振动数据监测仪表相连接，所述数据采集模块输出端通过以太网与所述数据处理模块相连接。

进一步地，所述传感器为压电式加速度传感器.

进一步地，所述数据采集模块采用CompactRIO嵌入式测控系统，CompactRIO嵌入式测控系统包括控制器、空太数据采集卡、机箱和SD卡。

进一步地，所述数据处理模块包括下位机、存储软件和上位机。

本实用新型的有益技术效果：

1)所述基于CompactRIO的燃气轮机振动测量系统采用信号调理电路将传感器输出的信号转换成标准的电压信号，性能稳定；

2)嵌入式测控系统CompactRIO坚固可靠，功能强大，体积小巧，抗电磁干扰能力强；基于Labview系统设计平台开发的软件功能完善，完成了振动信号的快速傅里叶变换(FFT)、时频分析、瀑布图等多种信号测量分析手段；

3)具有离线信号采集、存储和在线数据分析的功能，为燃气轮机的振动频谱分析提供了完整的数据，为解决燃气轮机机械振动过大等现象提供了手段和依据。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型所述一种实用的燃气轮机振动测量系统的原理结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的目的是提供一种基于CompactRIO的燃气轮机振动测量系统，其特点是：实时、精确的反应船舶动力设备关心频段内的振动值，按照4000Hz的频率进行高速采样，并在离线状态下完成数据采集与记录，一旦发现振动异常可通过以太网与上位机进行连接，将历史数据进行调用、回放和波形分析，观察分析振动波形曲线。该测量系统操作方便，使用灵活，既可以在离线状态下进行振动信号的采集与存储，又可以进行历史数据的回调、分析，为燃气轮机现场监测与分析提供了可靠的手段。

如图1所示，一种实用的燃气轮机振动测量系统，主要包括：传感器、放大电路、信号调理电路、数据采集模块、振动数据监测仪表和数据处理模块；

所述传感器、放大电路、信号调理电路从左至右依次连接，所述信号调理电路还分别与所述数据采集模块输入端、振动数据监测仪表相连接，所述数据采集模块输出端通过以太网与所述数据处理模块相连接。

所述的燃气轮机振动测量系统能按4000Hz的采样频率实时采集、存储燃气轮机测量点的振动值，测量精度达到5％；所述的燃气轮机振动测量系统能进行数据的调用、回放；所述的燃气轮机振动测量系统能具有1/3倍频程分析瀑布图和功率谱分析瀑布图功能；所述的燃气轮机振动测量系统能具有快速傅里叶变换(FFT)波形分析功能；所述的燃气轮机振动测量系统能具有数字滤波与加窗功能；所述的燃气轮机振动测量系统能具有时域统计分析功能；所述的燃气轮机振动测量系统具有波形峰值报警及打印等功能。

振动传感器是把被测的机械量转变为电量的一种传感器，最常用的振动传感器是压电式加速度传感器。压电加速度传感器产生的是小电荷信号，因此必须采用信号调理电路将其转换成标准0-5V交流电压信号供外部监测及采集。信号采集系统是由CompactRIO嵌入式硬件组成，包括控制器、空太数据采集卡、机箱、SD卡等组成，将信号调理电路输出0-5V交流电压信号进行采集、存储。一旦振动数据监测仪表上的数据出现异常或报警，就可以通过以太网与上位机进行处理，将下位机上存储的数据进行调用、回放和波形分析，为燃气轮机机械振动过大等现象提供了手段和依据。

本实用新型将振动传感器输出的电荷信号转换成一个稳定标准的电压信号供信号监测用，同时将该标准信号输入到基于CompactRIO嵌入式硬件的信号采集系统中，进行A/D转换，并以4000Hz的采样频率进行数据的采样、存储工作。一旦振动信号发生异常，就可以通过以太网与上位机进行处理，将下位机的数据调用、回放，并进行功率谱分析、时域统计分析、快速傅里叶变换(FFT)、数字滤波与加窗等数据处理工作，完成相应的波形分析，满足燃气轮机振动监测、分析与排故的要求。

所述数据采集模块采用CompactRIO嵌入式测控系统，CompactRIO嵌入式测控系统包括控制器、空太数据采集卡、机箱和SD卡。

所述数据处理模块包括下位机、存储软件和上位机。

至少可以达到以下有益效果：

1)所述基于CompactRIO的燃气轮机振动测量系统采用信号调理电路将传感器输出的信号转换成标准的电压信号，性能稳定；

2)嵌入式测控系统CompactRIO坚固可靠，功能强大，体积小巧，抗电磁干扰能力强；基于Labview系统设计平台开发的软件功能完善，完成了振动信号的快速傅里叶变换(FFT)、时频分析、瀑布图等多种信号测量分析手段；

3)具有离线信号采集、存储和在线数据分析的功能，为燃气轮机的振动频谱分析提供了完整的数据，为解决燃气轮机机械振动过大等现象提供了手段和依据。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种实用的燃气轮机振动测量系统，其特征在于，主要包括：传感器、放大电路、信号调理电路、数据采集模块、振动数据监测仪表和数据处理模块；

所述传感器、放大电路、信号调理电路从左至右依次连接，所述信号调理电路还分别与所述数据采集模块输入端、振动数据监测仪表相连接，所述数据采集模块输出端通过以太网与所述数据处理模块相连接。

2.根据权利要求1所述的一种实用的燃气轮机振动测量系统，其特征在于，所述传感器为压电式加速度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种实用的燃气轮机振动测量系统，其特征在于，所述数据采集模块采用CompactRIO嵌入式测控系统，CompactRIO嵌入式测控系统包括控制器、空太数据采集卡、机箱和SD卡。

4.根据权利要求1所述的一种实用的燃气轮机振动测量系统，其特征在于，所述数据处理模块包括下位机、存储软件和上位机。