CN208765838U - 数字型双通道振动监测表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字型双通道振动监测表包括一个主模块、一个显示模块和两个信号模块，信号模块输入端与传感器信号输入端子连接，对接收的传感器信号进行预处理，多个信号模块的输出端与中央处理单元输入端连接，将采集的振动信号传递到中央处理单元进行整理、比较和分析，然后根据情况，分别控制报警电路、继电器电路和电流输出电路工作，最终在显示模块显示，此外处理后的数据还可以通过通讯电路与上位机连接。该监测表结构简单、功能强大，可以多个位点同时测量设备的振动工况，灵敏地监测机械设备的异常振动并即时地报警，从而对设备起到保护作用。

Description

数字型双通道振动监测表

技术领域：

本实用新型涉及一种旋转机械振动监测和保护仪表技术领域，具体涉及一种振动监测表。

背景技术：

旋转机械广泛用于电力、石化、冶金、制造、航空等几乎所有的工业部门，是生产中的关键动力设备，对安全生产影响很大。实际应用中，旋转机械的振动无法避免，而振动容易导致很多重要设备受损，即可能导致设备严重磨损而降低其使用寿命，或经常引发各种故障，以致降低或失去其预定的功能，如果不能及时发现，甚至可能引起严重的事故。

现有的用于旋转机械振动监测的方法主要有两种，一种是经验法，即操作人员观察机械运行状态的变化，凭借其掌握的有关机械运行状态与引起振动的因素之间关联性的经验，判断机械的振动参数，这种方法对人员的技能和经验要求较高，且监测质量不稳定；另一种是在线测量、离线分析法，即操作人员在旋转机械运行时采集振动数据，而后在线下利用计算机等数据处理设备对采集的数据进行处理和分析，效率不高，更无法实现实时监测，无法及时发现甚至预见到问题或故障的发生。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种数字型双通道振动监测表，解决现有数字型双通道振动监测表难以做到多个位点同时检测，检测效率低，检测不灵敏，数据稳定性和重现性差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型涉及的一种数字型双通道振动监测表包括电路单元、电流输出端子、通讯接口、传感器信号输入端子、原始信号输出端子、发光二极管、LCD触摸屏显示器和壳体，LCD触摸屏显示器固定在壳体正面，在LCD触摸屏显示器一侧的壳体设置发光二极管，另一侧设置原始信号输出端子，电流输出端子、通讯接口和传感器信号输入端子固定安装在壳体背面，其中内置于监测表壳体内的电路单元包括一个主模块、一个显示模块和两个信号模块，模拟信号预处理电路、A/D转换电路和原始信号缓冲输出电路构成信号模块，模拟信号预处理电路的输入端设有若干个相互独立的传感器信号输入端子，A/D转换电路的输入端与模拟信号预处理电路的一输出端连接，将原始信号进行处理，转换成数字信号后，传递到中央处理单元，原始信号缓冲输出电路的输入端连接模拟信号预处理电路的又一输出端，原始信号缓冲输出电路的输出端连接原始信号输出端口；LCD触摸屏显示电路和LED报警显示电路共同构成显示模块；中央处理单元、电流输出单元、报警电路、继电器电路和通讯电路构成主模块，两个信号模块的A/D转换电路输出端分别与中央处理单元的一输入端连接，电流输出电路的输入端与中央处理单元的一输出端连接，电流输出电路的输出端设有若干个相互相互独立的电流输出端子，且所述传感器信号输入端子与所述电流输出端子一一对应，报警电路的输入端与中央处理单元的又一输出端连接，继电器电路的输入端与中央处理单元的再一输出端连接，通讯电路与中央处理单元双向连接，通讯电路的输出端设有能够与上位机连接的通讯接口；LCD触摸屏显示电路与中央处理单元双向连接，LCD触摸屏显示电路的输出端连接LCD触摸屏显示器，LCD报警显示电路的输入端连接中央处理单元的一输出端，LCD报警显示电路的输出端连接发光二极管或LED灯。

本实施例涉及的电流输出端子和传感器信号输入端子为两个，且电流输出端子为两个4～20mA有源输出端子，传感器输入端子接入加速度输出型传感器或速度和位移输出型传感器。

本实施例涉及的中央处理单元，采用适应形式的微处理器或其他数据处理装置，设有监测表存储器。

本实施例涉及的通讯接口符合Modbus RTU通信协议的为RS485接口。

本实用新型涉及的报警电路连接有报警元件，所述报警元件采用若干报警用发光二极管和/或LCD触摸屏。

本实用新型涉及的数字型双通道振动监测表，还设有为各电路供电的电源转化电路，电源转化电路输入端连接中央处理单元，所述电源转换电路的输入端为总电源接口，安装在壳体背面的总电源接口为220VAC电源接口和24VDC电源接口。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：(1)其结构简单、功能强大，可以多个位点同时测量设备的振动工况，灵敏地监测机械设备的异常振动并即时地报警，从而对设备起到保护作用；(2)可以实现在线的数据采集和分析、处理，避免重大事故的发生；(3)实现数据的远程监控，以及对监测表的远程参数设置；(4)提供了模拟信号预处理、模数转换、数据整理，直至输出的完整通路，实现了振动数据的在线自动采集，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。

附图说明：

图1为本实用新型涉及的数字型双通道振动监测表主视图。

图2为本实用新型涉及的数字型双通道振动监测表俯视图。

图3为本实用新型涉及的数字型双通道振动监测表的电路结构框图。

具体实施方式：

下面结合附图，对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1

如图1-3所示，本实施例涉及的一种数字型双通道振动监测表，包括电路单元、电流输出端子1、通讯接口6、传感器信号输入端子7、原始信号输出端子5、发光二极管8、LCD触摸屏显示器3和壳体4，LCD触摸屏显示器3固定在壳体4正面，在LCD触摸屏显示器3一侧的壳体4设置发光二极管8，另一侧设置原始信号输出端子5，电流输出端子1、通讯接口6和传感器信号输入端子7固定安装在壳体1背面，其中内置于监测表壳体4内的电路单元4包括一个主模块、一个显示模块和两个信号模块，模拟信号预处理电路10、A/D转换电路11和原始信号缓冲输出电路12构成信号模块，模拟信号预处理电路10的输入端设有若干个相互独立的传感器信号输入端子7，A/D转换电路11的输入端与模拟信号预处理电路10的一输出端连接，将原始信号进行处理，转换成数字信号后，传递到中央处理单元12，原始信号缓冲输出电路12的输入端连接模拟信号预处理电路10的又一输出端，原始信号缓冲输出电路12的输出端连接原始信号输出端口5，用于将未经滤波处理的原始信号直接输出给其他状态监测仪表使用；LCD触摸屏显示电路17和LED报警显示电路18共同构成显示模块；中央处理单元12、电流输出单元13、报警电路14、继电器电路16和通讯电路16构成主模块，两个信号模块的A/D转换电路11输出端分别与中央处理单元12的一输入端连接，用于接收采集的振动信号，并对其进行整理、比较和分析，电流输出电路13的输入端与中央处理单元12的一输出端连接，电流输出电路12的输出端设有若干个相互相互独立的电流输出端子1，且所述传感器信号输入端子7与所述电流输出端子1一一对应，报警电路14的输入端与中央处理单元12的又一输出端连接，判定采集的数据是否进入了报警范围，继电器电路15的输入端与中央处理单元12的再一输出端连接，根据接收的中央处理单元12传递的控制信号，调整相应元件的开度，通讯电路16与中央处理单元12双向连接，通讯电路12的输出端设有能够与上位机连接的通讯接口6；LCD触摸屏显示电路17与中央处理单元12双向连接，LCD触摸屏显示电路17的输出端连接LCD触摸屏显示器3，LCD报警显示电路18的输入端连接中央处理单元12的一输出端，LCD报警显示电路17的输出端连接发光二极管8或LED灯。

本实施例涉及的电流输出端子1和传感器信号输入端子7优选为两个，且电流输出端子1为两个4～20mA有源输出端子1，分别用于输出一路电流信号。该处输出的电流信号中含有被测振动参量信息，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。本实施例涉及的传感器输入端子7不仅可以接入加速度输出型传感器，也可以接入速度和位移输出型传感器。采用上述设置的多个独立通道可以实现同时对安装在旋转设备上的多个不同位置的传感器采集的振动信号进行处理，每个通道可以配置不同的传感器类型和相应参数，使得对于旋转机械的振动监测更加准确，全面。由于具体多通道处理能力，因此降低了成本，提高了性价比。

本实施例涉及的中央处理单元12，采用适应形式的微处理器或其他数据处理装置，设有监测表存储器，所述监测表中央处理单元通过获取各信号模块的输出，在软件的支持下，实现系统实时监控管理、系统事故追忆、系统集成显示、系统集成控制、系统组态与校验和数字化状态监测功能。

本实施例涉及的通讯接口6符合Modbus RTU通信协议，优选为RS485接口。通过该接口，可以方便地实现所述数字型双通道振动监测表与上位机进行通讯。一方面，上位机通过配置软件可以对所述数字型双通道振动监测表进行组态设置；另一方面，上位机可以实时读取所述数字型双通道振动监测表的状态以及该保护表在线采集并预处理后的振动数据，并加以分析和处理，实现旋转机械的振动信号的实时监测，以便及时掌握设备的运行状态以及发展趋势等信息。此外，所述通讯接口6的存在，使得多块保护表可以依照ModbusRTU协议组成一个网络，不同的保护表可以通过设置不同的ID号进行区分。

本实施例涉及继电器电路15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。

本实施例涉及的报警电路14连接有报警元件，所述报警元件采用若干报警用发光二极管8和/或LCD触摸屏3。通过所述报警电路4配合所述报警元件如LCD触摸屏3，可以设置该保护表的报警阈值。系统报警的设置不仅可以通过LCD触摸屏3控制，还可以通过该保护表的所述通讯接口6以及与该通讯接口6连接并通信的上位机并配置软件进行设置。当所采集的振动参量经所述中央处理单元的比较、分析后判定进入报警范围，如大于设定报警上限或小于设定的报警下限时由所述报警电路控制，通过发光二极管8和/或LCD触摸屏3报警，辅助操作人员及时获得相关信息，提示其提前加以维护、修理，从而有效地避免重大事故的发生。所述LCD触摸屏3除了可以显示上述报警信息，如测量实时值，还可以显示被监测系统的OK状态和系统通讯状态，极大地方便用户使用。报警电路14可以通过现场手动输入或远程输入旁路报警指令或报警倍增指令，在输入旁路报警指令的情况下，中央处理单元12在需要报警的情况下，不向报警信号输出电路发送报警信号，不对受控设备进行报警控制。

本实施例涉及的数字型双通道振动监测表，还设有为各电路供电的电源转化电路(图中未画出)，电源转化电路输入端连接中央处理单元12，所述电源转换电路的输入端为总电源接口，安装在壳体4背面的总电源接口为220VAC电源接口2和24VDC电源接口9。所述的两种电源接口，方便客户选择现场电源配合使用。

来自所述模拟信号预处理电路10的模拟信号经过所述A/D转换电路11转换成数字信号输入到所述中央处理单元12，所述中央处理单元根据算法计算出用以表明振动工况的速度、位移或加速度值，经过高速高精度的转换输出相应的测量值，线性输出含有能够表征振动参量信息的测量值，并可方便地接入PLC、DCS或计算机等上位机进行深入的分析和处理。同时，其具备数字化状态监测功能，可与状态监测软件互连，传送静态参数(趋势、实时值、报警状态、间隙电压值、系统OK状态)或动态参数(波形图、频谱图、键相信号、瀑布图)，分析系统运行状态。

Claims (6)

1.一种数字型双通道振动监测表，其特征在于，包括电路单元、电流输出端子、通讯接口、传感器信号输入端子、原始信号输出端子、发光二极管、LCD触摸屏显示器和壳体，LCD触摸屏显示器固定在壳体正面，在LCD触摸屏显示器一侧的壳体设置发光二极管，另一侧设置原始信号输出端子，电流输出端子、通讯接口和传感器信号输入端子固定安装在壳体背面，其中内置于监测表壳体内的电路单元包括一个主模块、一个显示模块和两个信号模块，模拟信号预处理电路、A/D转换电路和原始信号缓冲输出电路构成信号模块，模拟信号预处理电路的输入端设有若干个相互独立的传感器信号输入端子，A/D转换电路的输入端与模拟信号预处理电路的一输出端连接，将原始信号进行处理，转换成数字信号后，传递到中央处理单元，原始信号缓冲输出电路的输入端连接模拟信号预处理电路的又一输出端，原始信号缓冲输出电路的输出端连接原始信号输出端口；LCD触摸屏显示电路和LED报警显示电路共同构成显示模块；中央处理单元、电流输出单元、报警电路、继电器电路和通讯电路构成主模块，两个信号模块的A/D转换电路输出端分别与中央处理单元的一输入端连接，电流输出电路的输入端与中央处理单元的一输出端连接，电流输出电路的输出端设有若干个相互相互独立的电流输出端子，且所述传感器信号输入端子与所述电流输出端子一一对应，报警电路的输入端与中央处理单元的又一输出端连接，继电器电路的输入端与中央处理单元的再一输出端连接，通讯电路与中央处理单元双向连接，通讯电路的输出端设有能够与上位机连接的通讯接口；LCD触摸屏显示电路与中央处理单元双向连接，LCD触摸屏显示电路的输出端连接LCD触摸屏显示器，LCD报警显示电路的输入端连接中央处理单元的一输出端，LCD报警显示电路的输出端连接发光二极管或LED灯。

2.根据权利要求1所述的数字型双通道振动监测表，其特征在于，电流输出端子和传感器信号输入端子为两个，且电流输出端子为两个4～20mA有源输出端子，传感器输入端子接入加速度输出型传感器或速度和位移输出型传感器。

3.根据权利要求1所述的数字型双通道振动监测表，其特征在于，中央处理单元，采用适应形式的微处理器或其他数据处理装置，设有监测表存储器。

4.根据权利要求1所述的数字型双通道振动监测表，其特征在于，通讯接口符合ModbusRTU通信协议的为RS485接口。

5.根据权利要求1所述的数字型双通道振动监测表，其特征在于，报警电路连接有报警元件，所述报警元件采用若干报警用发光二极管和/或LCD触摸屏。

6.根据权利要求1所述的数字型双通道振动监测表，其特征在于，数字型双通道振动监测表，还设有为各电路供电的电源转化电路，电源转化电路输入端连接中央处理单元，所述电源转换电路的输入端为总电源接口，安装在壳体背面的总电源接口为220VAC电源接口和24VDC电源接口。