CN209264107U - 一种振动温度巡检仪表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种振动温度巡检仪表，该仪表可同时测量2路振动信号以及8路温度巡检信号，采用液晶显示，可以触摸操作，同时输出对应4‑20mA电流和报警输出；它包括电源模块、振动信号测量模块、温度信号测量模块、显示模块、电流输出模块、TDM输出模块、继电器开关量输出模块、通讯模块。其中振动信号测量模块包括了检波电路、滤波电路、积分电路、放大电路；温度信号测量模块包括通道选择电路、恒流源电路，放大电路，滤波电路。此外，该仪表采用挂表形式，方便安装，防护等级高，能对各种大型旋转机械进行可靠有效的实时在线监视保护。

Description

一种振动温度巡检仪表

技术领域

本实用新型属于仪器仪表领域，是作为旋转机械保护装置，对于大型旋转机械如汽轮机，风机，皮带机等进行监测保护。

背景技术

旋转机械在当今电力，煤炭，船舶等行业运用十分广泛，但是旋转机械在工作中经常会产生振动，并且会因为轴承，电机绕组摩擦等各种原因发热升温。如果振动幅度过大或者温度过高，都会引起设备损坏，导致重大财产损失或者人员伤亡，因此，就需要这种监测仪表对设备进行监测保护，并在必要时使设备停止工作。

像煤炭行业中使用的皮带机，它的工作环境多在户外，而且其需要的温度测点比较多，能达到5至8个，所以，这也对监测仪表提出了更高的要求。另外，现在很多其他仪表需要安装在柜体中，且防护性较弱。

目前常规的旋转振动检测仪，如CN202350906U公开的一种组合式旋转机械监测保护系统，CN202350907U公开的一种轴振动监控仪，均无法满足上述使用需求，故对于这些要求，急需研发一种新型的振动温度巡检仪表。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有仪表存在的缺陷，提供了一种能同时对旋转机械振动以及多点温度测控的监测仪表。

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的：

一种振动温度巡检仪表，包括振动信号测量模块、温度信号测量模块、单片机、显示模块、电流输出模块、报警单元、电源模块、通讯模块；

所述振动信号测量模块处理来自振动传感器的电信号，将传感器的原始信号分离为振动和烈度信号，然后将这两种信号同时送入单片机进行处理；

所述温度信号测量模块采用8路巡检测量模式；

所述单片机集成AD转换器；

所述显示模块采用LCD液晶屏作为显示界面；所述显示模块同时显示2路振动烈度值和1路温度巡检值，同时显示对应的报警状态；

所述电流输出模块，将经过信号处理单元的振动和温度信号经过隔离，电压电流转换，变为对应4-20mA电流输出；

所述报警单元包括报警指示灯及继电器，通过所述继电器将开关量信号输出进行报警。

作为本实用新型的进一步改进，所述振动信号测量模块、温度测量模块适用于磁电传感器、或压电传感器、或电涡流传感器。

作为本实用新型的进一步改进，所述温度测量模块采用恒流源温度测量方法。

作为本实用新型的进一步改进，在信号检测与报警之间设置有延时，并且延时时间可调。

作为本实用新型的进一步改进，所述振动信号测量模块、温度测量模块，设有TDM输出。

作为本实用新型的进一步改进，所述显示模块的LCD液晶屏为触摸屏，通过操作所述触摸屏界面，可以对用户参数进行设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述一种振动温度巡检仪表内具有电源模块，所述电源模块为开关电源，将220V交流电转化为其他电源给电路各部分使用。

作为本实用新型的进一步改进，所述一种振动温度巡检仪表内各硬件电路采用模块化设计。

作为本实用新型的进一步改进，所述一种振动温度巡检仪表安装在挂壁式壳体内，所述挂壁式壳体具有IP65防护等级，并具有显示窗口，所述显示窗口安装有所述显示模块的显示屏；所述一种振动温度巡检仪表包括振动信号测量模块、温度信号测量模块、单片机、显示模块、电流输出模块、报警单元的继电器开关量输出模块、电源模块、通讯模块。

本实用新型一种振动温度巡检仪表，首先采集各个测点传感器的原始信号，然后将电信号送入信号测量模块进行处理，通过检波电路，滤波电路，积分电路，放大电路等得到振动，烈度，温度的电信号，然后送入单片机进行AD转换，经过单片机处理后在液晶屏幕上显示出来，当达到报警阈值时，报警模块发出报警状态信号。同时，原始信号会通过TDM输出，供给其他设备使用。并且采集的各项数据能通过现场总线实时上传，方便运维人员进行监控与分析。此外，仪表采用挂壁式安装方法，直接装在设备现场。

本实用新型一种振动温度巡检仪表采集的各项数据能通过现场总线方式传输到上位机，方便用户在远端进行实时监控。仪表的各项参数可以通过上位机组态，功能丰富，用户可以按照自己需求进行配置。

本实用新型的优点和有益效果是：本实用新型一种振动温度巡检仪表集成了传感器技术，计算机技术，检测技术等高科技技术，能同时测量2路振动和8路温度，并提供电流输出，报警输出，功能全面，抗干扰能力强，实时在线监控，对设备安全运行提供了一层可靠有效的保障。采用液晶显示更加直观，操作更加方便。远程监控功能节省了人力，时间成本。同时，本仪表为挂表形式，具有IP65防护等级，有防爆功能，可靠性较强，用户安装，使用，维护方便。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图；

图2是本实用新型的壳体拆分图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

如图1所示为本实用新型的电路原理框图，本实用新型一种振动温度巡检仪表包括电源模块、振动信号测量模块、温度信号测量模块、显示模块、电流输出模块、报警单元、通讯模块。

仪表由外部220V交流电供电，2路振动传感器和8路温度传感器安装于现场设备测点上，通过导线与仪表连接。如果只需要测量2路振动和8路温度中的某几路，那么多余的通道可以不接。传感器将振动，温度物理量转化为电信号送入信号测量模块处理，所述信号测量模块是振动信号测量模块、温度信号测量模块。

所述振动信号测量模块、温度信号测量模块都带有缓冲输出，即TDM输出模块，供给其他设备使用。

所述振动信号测量模块包括滤波电路、积分电路、放大电路，经过此模块后可以产生振动和烈度两种信号，然后送入单片机AD模块进行转换。

所述温度信号测量模块通过模拟开关同时接入8路温度传感器，单片机产生数字信号控制模拟开关切换，来确定采集哪一路的温度信号，然后将采集到的该路温度信号送入温度信号处理模块，经过差分电路，滤波，放大后，送入单片机AD通道进行转换。温度信号测量模块采用恒流源测温法，并且采用三线制接线，避免了导线电阻带来的误差，且线性较好。

所述振动信号测量模块、和温度信号测量模块输出的均为电压信号，经单片机将电压信号转变为电流信号，送入电流输出模块，把电压信号转变为对应的4-20mA电流信号输出。

单片机将模拟信号转化为数字信号之后，通过程序处理将对应的测量值显示在显示模块的液晶屏幕上，可以通过屏幕观察到此时的振动烈度值以及当前通道采集的温度值。其中振动量程范围为0um到500um，分辨率为1um；烈度量程范围为0.0mm/s到50.0mm/s，分辨率为0.1mm/s；温度量程范围是0.0℃到600.0℃，分辨率为0.5℃。同时屏幕上有报警状态灯，用来指示当前是否处在报警状态。所述显示模块的液晶屏幕最好是触摸屏，这样用户就可以通过操作触摸屏，来查看或者修改仪表参数，例如仪表序号，报警阈值，量程范围，峰谷值查询等。

本实用新型具有报警单元，通过继电器开关量输出模块将报警开关量输出，用来控制旋转机械是否需要停机以免设备损坏。本振动温度巡检仪表设置两级报警，当振动温度值发生显著变化，达到一级报警阈值时，一级报警触发，对应的报警继电器动作，输出报警开关量信号，提醒运维人员或者智能设备需要及时采取措施补救，此时设备仍可以运行。当振动或温度值继续增大，达到二级报警阈值时，为了防止设备损坏，则报警单元的继电器开关量输出模块中的二级报警继电器动作，发出跳机信号，设备立刻停止运转，等待人员检修，使设备恢复正常。

用户可以通过操作液晶屏，针对报警进行一系列设置。报警状态触发与采集值之间存在延时，目的是为了防止误动作，用户可以针对具体情况进行延时设置，范围是0到30秒不等。用户也可以对两级报警阈值进行设置，设置范围是0到100%满量程。

如图1所示，本振动温度巡检仪表由220V交流电源供电，通过开关电源模块转化为其他需要的电压，供给各个部分使用。

本振动温度巡检仪表还带有通讯模块，可通过现场总线与上位机通讯，使用户可远程通过组态软件在线设置仪表参数。同时，仪表采集的振动温度值，电流值，报警状态等信息也能上传给上位机显示，用户可以远程在线实时监控，方便使用。

如图2所示，包括电源模块、振动信号测量模块、温度信号测量模块、显示模块、电流输出模块、继电器开关量输出模块、通讯模块都安装于壳体内，显示窗口周围贴有第一密封条1，所述显示窗口安装有所述显示模块的液晶屏，通过第一密封条1，将壳体的外部与显示模块除液晶屏外的内部相隔离；仪表外壳盖与外壳闭合处也配有第二密封条2，使壳体内部形成独立的密闭空间；外部传感器、交流电输入、电流输出、继电器开关量输出、与上位机的通讯等内外部电信号连接，均采用IP65防护等级以上的插接头进行连接。本实用新型所采用的壳体具有IP65防护等级，这样本实用新型一种振动温度巡检仪表整体硬件具有IP65防护等级，可以在潮湿，多粉尘的恶劣环境下长时间可靠工作。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不仅限于所述的的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种振动温度巡检仪表，其特征在于，包括振动信号测量模块、温度信号测量模块、单片机、显示模块、电流输出模块、报警单元、电源模块、通讯模块；

所述振动信号测量模块处理来自振动传感器的电信号，将传感器的原始信号分离为振动和烈度信号，然后将这两种信号同时送入单片机进行处理；

所述温度信号测量模块采用8路巡检测量模式；

所述单片机集成AD转换器；

所述显示模块采用LCD液晶屏作为显示界面；所述显示模块同时显示2路振动烈度值和1路温度巡检值，同时显示对应的报警状态；

所述电流输出模块，将经过信号处理单元的振动和温度信号经过隔离，电压电流转换，变为对应4-20mA电流输出；

所述报警单元包括报警指示灯及继电器，通过所述继电器将开关量信号输出进行报警。

2.如权利要求1所述的一种振动温度巡检仪表，其特征在于，所述振动信号测量模块、温度测量模块适用于磁电传感器、或压电传感器、或电涡流传感器。

3.如权利要求1所述的一种振动温度巡检仪表，其特征在于，所述温度测量模块采用恒流源温度测量方法。

4.如权利要求1所述的一种振动温度巡检仪表，其特征在于，在信号检测与报警之间设置有延时，并且延时时间可调。

5.如权利要求1所述的一种振动温度巡检仪表，其特征在于，所述振动信号测量模块、温度测量模块，设有TDM输出。

6.如权利要求1所述的一种振动温度巡检仪表，其特征在于，所述显示模块的LCD液晶屏为触摸屏，通过操作所述触摸屏界面，可以对用户参数进行设置。

7.如权利要求1所述的一种振动温度巡检仪表，其特征在于，所述一种振动温度巡检仪表内具有电源模块，所述电源模块为开关电源，将220V交流电转化为其他电源给电路各部分使用。

8.如权利要求1所述的一种振动温度巡检仪表，其特征在于，所述一种振动温度巡检仪表内各硬件电路采用模块化设计。

9.如权利要求1至8任一项所述的一种振动温度巡检仪表，其特征在于，所述一种振动温度巡检仪表安装在挂壁式壳体内，所述挂壁式壳体具有IP65防护等级，并具有显示窗口，所述显示窗口安装有所述显示模块的显示屏；所述一种振动温度巡检仪表包括振动信号测量模块、温度信号测量模块、单片机、显示模块、电流输出模块、报警单元的继电器开关量输出模块、电源模块、通讯模块。