CN212007068U - 一种旋转机械胀差监测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转机械胀差监测仪，包括监测仪本体和至少一个电涡流传感器；电涡流传感器安装于机器末端与止推轴承相反的一侧；监测仪本体包括信号通道CH1和信号通道CH2；信号通道CH1和信号通道CH2输入端分别与一个电涡流传感器连接；信号通道CH1和信号通道CH2输出端与信号处理电路连接；信号处理电路包括与电涡流传感器信号连接的U2A LF444输入运算放大器，U2A LF444输入运算放大器的输出端与MCU信号连接；MCU输出端与IOUT1电路、IOUT2电路和继电器报警电路相连。

Description

一种旋转机械胀差监测仪

技术领域

本实用新型属于旋转机械参量检测的技术领域，具体涉及一种旋转机械胀差监测仪。

背景技术

对于旋转机械来说，振动(瓦振、轴振)、轴向位移、热膨胀、转速等都是最重要的监测参数。它们反映了机器的运行特性和状态。对他们进行长期连续监测可以防止故障的发生。保护机器的安全运行。监测机器运行状态的发展趋势，制定设备维修计划，使设备的维修方式从传统的“事故维修”和“定期维修”过度到现代的“预测性维修”，从而大大提高了设备的利用率，减少停机维修时间，降低了维修费用。

对胀差是轴和机器壳体之间的相对增长。当热增长的差值超过允许的间隙时，动静部分便可能产生摩擦。开机和停机过程，由于转子与机器壳体质量、热膨胀系数、热耗散系数的不同，转子的温度就比机壳温度变化得快。其结果是，如果超过了机内所能允许的间隙公差，就会发生摩擦。对于高速运转的汽轮机，固定表面与旋转面相擦，会导致灾难性事故；而现有技术正缺少针对大型汽轮机胀差的检测设备。

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，提供一种旋转机械胀差监测仪，以解决现有技术正缺少针对大型汽轮机胀差的检测设备的问题。

为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种旋转机械胀差监测仪，其包括监测仪本体和至少一个电涡流传感器；电涡流传感器安装于机器末端与止推轴承相反的一侧；监测仪本体包括信号通道CH1和信号通道CH2；信号通道CH1和信号通道CH2输入端分别与一个电涡流传感器连接；信号通道CH1和信号通道CH2输出端与信号处理电路连接；信号处理电路包括与电涡流传感器信号连接的U2ALF444输入运算放大器，U2A LF444输入运算放大器的输出端与MCU信号连接；MCU输出端与IOUT1电路、IOUT2电路和继电器报警电路相连。

优选地，机器末端与止推轴承相反的一侧安装两个电涡流传感器。

优选地，两个电涡流传感器并排设置。

优选地，电涡流传感器的型号为eddyNCDT3005电涡流传感器。

优选地，MCU为C8051F020单片机，C8051F020单片机通过GPRS和RS485与上位机相连。

本实用新型提供的旋转机械胀差监测仪，具有以下有益效果：

本实用新型通过两个电涡流传感器探测转子与机壳之间的间隙，即胀差；并将胀差信号实时传送至C8051F020单片机中，并通过继电器报警电路进行轴向位移的预警，以警示工作人员，进而实现“预测性维修”，从而大大提高了设备的利用率，减少停机维修时间，降低了维修费用。

附图说明

图1为旋转机械胀差监测仪传感器检测图。

图2为旋转机械胀差监测仪本体结构图，其中左边为前视图，右边为后视图。

图3为旋转机械胀差监测仪原理框图。

图4为旋转机械胀差监测仪真有效值电路。

图5为旋转机械胀差监测仪单片机MCU外围电路图。

图6为旋转机械胀差监测仪IOUT1和IOUT2电路图。

图7为旋转机械胀差监测仪继电器报警电路图。

1、监测仪本体；2、转轴；3、机壳；4、电涡流传感器；5、止推轴承。

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和图2，本方案的旋转机械胀差监测仪，包括监测仪本体1和至少一个电涡流传感器4，本实施例优选两个电涡流传感器4。

监测仪本体1用于接收电涡流传感器4采集的胀差信号，电涡流传感器4的型号选用eddyNCDT3005电涡流传感器4，电涡流传感器4安装于机器末端与止推轴承5相反的一侧，探测转子与机壳3之间的间隙，用于大型汽轮发电机的胀差检测，监测仪本体1接受两个电涡流传感器4的信号，连续测量并监视两路胀差。

参考图3，监测仪本体1包括信号通道CH1和信号通道CH2；信号通道CH1和信号通道CH2输入端分别与一个电涡流传感器4连接；信号通道CH1和信号通道CH2输出端与信号处理电路连接。

信号通道CH1和信号通道CH2为相同的两路信号通道，再次仅仅以信号通道CH1进行说明。

参考图4，信号处理电路包括与电涡流传感器4信号连接的U2ALF444输入运算放大器，U2ALF444输入运算放大器的输出端与MCU信号连接。

信号处理电路用于将直流电压信号衰减，衰减后并将直流电压信号G1(G2)直接传送至单片机MCU中。

MCU输出端与IOUT1电路、IOUT2电路和继电器报警电路相连。

参考图5，MCU为C8051F020单片机，C8051F020单片机通过GPRS和RS485与上位机相连。

C8051F020单片机接收直流电压信号G1和G2，并将直流电压信号转换为数字信号，通过GPRS和RS485总线进行通讯，传送至其它上位机，上位机可以是仪表、管理器或者移动终端，在此不再赘述。

参考图6，IOUT1电路和IOUT2电路为相同的电路，用于将直流电压信号转换成电流信号，并向外输出，OUT1电路和IOUT2电路输出4mA-20mA的电流信号。

参考图7，继电器报警电路，当此时的电流值超过预设值，即此时的轴振幅度大于预设值，意味着此时旋转电机可能为非正常作业，继电器作业线圈得电，其触点闭合，报警灯和危险灯闪烁，以警示相关的工作人员。

本实用新型的监测仪参数设定和性能特点如下：

2级报警设置(四个继电器)、量程设定

标准信号输出：4～20mA

通讯信号输出：RS485、GPRS

投保状态显示

缓冲信号输出

环境指标：

工作温度：0～+50℃。

相对湿度：≤85％，无冷凝。

工作电源：

220VAC/50Hz

功耗：≤10W

使用环境：

安装地点无强烈的振动与冲击，无易燃及腐蚀性气体，无强电磁场干扰。避免过多灰尘、盐分和金属粉末，避免接触水、油、盐份、药品

输入信号：接收一个或两个涡流传感器传感器信号。

输入阻抗：＞10KΩ。

量程：-10.00mm～+10.00mm

测量精度：±0.2％FS±1字，在+25℃的条件下检测。

记录输出：4～20mA输出，记录输出正比于振动监测保护仪设置的变送量程。每个通道都有各自的记录输出，记录输出的短路，并不影响振动监测仪表的运行。当振动监测仪表处于传感器非OK状态时，记录输出为4mA。

通讯方式1：RS485

通讯方式2：GPRS

传感器电源输出：-24±1VDC，125mA。

报警设置点：共计4个报警设置点，每个通道分别设置2个报警点。报警点可以在0～100％变送量程范围内进行设置，报警精度可在±0.2％FS之内重复。

继电器输出状态：继电器常开或常闭输出可选。125VAC/1A(阻性负载)或24VDC/1A(阻性负载)。报警延时可以任意设置。

本实用新型通过两个电涡流传感器4探测转子与机壳3之间的间隙，即胀差；并将胀差信号实时传送至C8051F020单片机中，并通过继电器报警电路进行轴向位移的预警，以警示工作人员，进而实现“预测性维修”，从而大大提高了设备的利用率，减少停机维修时间，降低了维修费用。

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 (5)

1.一种旋转机械胀差监测仪，其特征在于：包括监测仪本体和至少一个电涡流传感器；所述电涡流传感器安装于机器末端与止推轴承相反的一侧；所述监测仪本体包括信号通道CH1和信号通道CH2；所述信号通道CH1和信号通道CH2输入端分别与一个电涡流传感器连接；所述信号通道CH1和信号通道CH2输出端与信号处理电路连接；所述信号处理电路包括与电涡流传感器信号连接的U2A LF444输入运算放大器，U2A LF444输入运算放大器的输出端与MCU信号连接；所述MCU输出端与IOUT1电路、IOUT2电路和继电器报警电路相连。

2.根据权利要求1所述的旋转机械胀差监测仪，其特征在于：机器末端与止推轴承相反的一侧安装两个电涡流传感器。

3.根据权利要求2所述的旋转机械胀差监测仪，其特征在于：两个所述电涡流传感器并排设置。

4.根据权利要求1所述的旋转机械胀差监测仪，其特征在于：所述电涡流传感器的型号为eddyNCDT3005电涡流传感器。

5.根据权利要求1所述的旋转机械胀差监测仪，其特征在于：所述MCU为C8051F020单片机，C8051F020单片机通过GPRS和RS485与上位机相连。

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