CN215598449U - 一种碟式分离机试验数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种碟式分离机试验数据采集系统，包括传感器组件、数据采集组件和远程平台；传感器组件，与碟式分离机相连，用于对碟式分离机电主轴及分油机的工作参数和环境参数进行采集，并将采集的工作参数和环境参数转化为电压电流信号，传输给所述数据采集组件；数据采集组件，用于将所述电压电流信号转化为数字量信号，传输给所述远程平台。本实用新型通过在碟式分离机上安装各种传感器，对碟式分离机运转时的各个工作参数和环境参数进行采集，能够实时在碟式分离机运转过程中的故障进行监控，保证碟式分离机运转的安全性。

Description

一种碟式分离机试验数据采集系统

技术领域

本实用新型涉及数据采集领域，更具体地，涉及一种碟式分离机试验数据采集系统。

背景技术

随着计算机技术的进步，无人化和智能化已经成为各个学科领域的发展方向，在这个大背景下“智能机舱”的概念应运而生。智能机舱是指能够综合利用状态监测系统所获得的各种信息和数据，对机舱内机械设备的运行状态、健康状况进行分析和评估，用于机械设备操作决策和维护保养计划的制定。

目前国内传统的碟式分离机数据采集系统中，对碟式分离机的工作参数和环境参数的采集不够全面，比如，在智能机舱的开发建设过程中，传统的碟式分离机信号采集系统缺乏采集振动噪声信号的能力，会导致计算机无法通过振动噪声信号对碟式分离机进行全面的故障监测和诊断，不利于设备的安全运转，特别是对于高速运转的碟式分离机，缺乏有效的故障监测还可能导致机毁人亡的事故。其次传统的碟式分离机无法满足智能机舱的要求，有限的数据采集导致碟式分离机无法通过计算机实现智能控制，阻碍了智能机舱的建设。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种碟式分离机试验数据采集系统，包括传感器组件、数据采集组件和远程平台；传感器组件，与碟式分离机相连，用于对碟式分离机电主轴及分油机的工作参数和环境参数进行采集，并将采集的工作参数和环境参数转化为电压电流信号，传输给所述数据采集组件；数据采集组件，用于将所述电压电流信号转化为数字量信号，传输给所述远程平台。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以作出如下改进。

可选的，所述传感器组件包括电压传感器、电流传感器、转速传感器、温度传感器、振动和位移传感器、声音传感器、压力传感器、水分传感器、黏度传感器和流量传感器；所述电压传感器、电流传感器、转速传感器、温度传感器、振动和位移传感器、声音传感器、压力传感器、水分传感器、黏度传感器和流量传感器均与所述数据采集组件连接。

可选的，所述电压传感器包括变压器和电压变送器，所述变压器的一端与碟式分离机的火线和零线相连，所述变压器的另一端与电压变送器的一端相连，所述电压变送器的另一端与数据采集组件进行信号输出；电流传感器包括电流互感器和电流变送器，所述电流互感器的一端贯穿于碟式分离机火线上，另一端与所述电流变送器的一端相连，所述电流变送器的另一端与所述数据采集组件进行信号输出。

可选的，所述温度传感器安装于分油机壳体上，用于采集分油机滑油的温度；转速传感器，安装于所述温度传感器上方，用于监测分油机电主轴的转速，其中，所述转速传感器采用脉冲信号类型。

可选的，所述振动和位移传感器包括三个互成90度的电涡流传感器，用于从X、Y、Z三个方向采集分油机运行时轴向和径向的间隙；声音传感器为多个，排布于分油机壳体外部，用于采集分油机运转时的设备声音和环境噪声。

可选的，所述压力传感器为两个，其中一个压力传感器安装在分油机的净油出口，另一个压力传感器安装在分油机的污水出口，分别测量分离机净油出口和污水出口的压力；水分传感器安装于分油机顶端排油口处，用于测量排出净油中的水分含量；黏度传感器为多个，排布于分油机进油口处，用于测量分油机进油口处油水混合物的黏度；流量传感器为至少两个，排布在碟式分离机的进口和出口处，用于对碟式分离机的进口和出口处的流量信号进行采集。

可选的，所述数据采集组件包括AI和DI采集卡、PT100采集模块、转速采集模块、工控主机、继电器板和电源模块；PT100采集模块，用于对所述温度传感器采集的分油机的温度信号进行采集，并传输给所述工控主机；转速采集模块，用于对分油机电主轴的转速信号进行采集，并传输给所述工控主机；AI和DI采集卡，包括AI、DI端子及排线，安装于工控主机箱内，用于采集除温度信号和转速信号之外的信号，并传输至所述工控主机；工控主机，用于接收所述PT100采集模块、所述转速采集模块以及所述AI和DI采集卡采集的碟式分离机的工作参数和环境参数；继电器板，用于将5V电压转换为24V电压；电源模块，用于提供5V和24V两路输出开关电源，分别为所述PT100采集模块、转速采集模块以及AI和DI采集卡提供电源。

可选的，远程平台包括集控台辅助计算机、驾驶台计算机和岸载研发中心计算机；集控台辅助计算机，通过通讯模块与所述数据采集组件连接，用于接收所述数据采集组件传输的碟式分离机的工作参数和环境参数，并将碟式分离机的工作参数和环境参数发送给所述驾驶台计算机和岸载研发中心计算机。

可选的，远程平台还包括多个数据库，多个数据库分别部署于所述集控台辅助计算机、驾驶台计算机和岸载研发中心计算机；每一个数据库，用于对采集的碟式分离机的工作参数和环境参数进行存储。

本实用新型提供的一种碟式分离机试验数据采集系统，通过在碟式分离机上安装各种传感器，对碟式分离机运转时的各个工作参数和环境参数进行采集，能够实时在碟式分离机运转过程中的故障进行监控，保证碟式分离机运转的安全性。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种碟式分离机试验数据采集系统的结构示意图；

图2为传感器组件结构示意图；

图3为电压传感器的连接示意图；

图4为电流传感器连接示意图；

图5为数据采集组件的结构示意图；

图6为远程平台的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

图1为本实用新型提供的一种碟式分离机试验数据采集系统，包括传感器组件、数据采集组件和远程平台；传感器组件，与碟式分离机相连，用于对碟式分离机电主轴及分油机的工作参数和环境参数进行采集，并将采集的工作参数和环境参数转化为电压电流信号，传输给数据采集组件；数据采集组件，用于将所述电压电流信号转化为数字量信号，传输给远程平台。

可以理解的是，基于背景技术中的缺陷，本实用新型提供了一种碟式分离机试验数据采集系统，主要包括传感器组件、数据采集组件和远程平台。传感器组件、数据采集组件和远程平台顺次连接，传感器组件与蝶式分离机相连，对蝶式分离机电主轴及分油机的滑油温度、电流、电压、转速等信号进行采集，同时将采集到的信息转换为电流电压信号传递给数据采集组件，数据采集组件将接收到的电流电压信号转化为数字量信号，数据采集组件与远程平台相连，远程平台能够完成碟式分离机数据库的设计并进行数据管理和数据分析。

本实用新型通过在碟式分离机上安装各种传感器，对碟式分离机运转时的各个工作参数和环境参数进行采集，能够实时在碟式分离机运转过程中的故障进行监控，保证碟式分离机运转的安全性。

在一种可能的实施例方式中，可以理解的是，可参见图2，传感器组件主要包括电压传感器、电流传感器、转速传感器、温度传感器、振动和位移传感器、声音传感器、压力传感器、水分传感器、黏度传感器和流量传感器；所述电压传感器、电流传感器、转速传感器、温度传感器、振动和位移传感器、声音传感器、压力传感器、水分传感器、黏度传感器和流量传感器均与所述数据采集组件连接。

其中，参见图3，电压传感器包括变压器和电压变送器，变压器的一端与碟式分离机的火线和零线相连，变压器的另一端与电压变送器的一端相连，电压变送器的另一端与数据采集组件进行信号输出。参见图4，电流传感器包括电流互感器和电流变送器，电流互感器的一端贯穿于碟式分离机火线上，另一端与所述电流变送器的一端相连，电流变送器的另一端与所述数据采集组件进行信号输出。

其中，温度传感器安装于分油机壳体上，用于采集分油机滑油的温度；转速传感器，安装于所述温度传感器上方，用于监测分油机电主轴的转速，其中，所述转速传感器采用脉冲信号类型。

其中，振动和位移传感器包括三个互成90度的电涡流传感器，用于从X、Y、Z三个方向采集分油机运行时轴向和径向的间隙；声音传感器为多个，排布于分油机壳体外部，用于采集分油机运转时的设备声音和环境噪声。

其中，压力传感器为两个，其中一个压力传感器安装在分油机的净油出口，另一个压力传感器安装在分油机的污水出口，分别测量分离机净油出口和污水出口的压力；水分传感器安装于分油机顶端排油口处，用于测量排出净油中的水分含量；黏度传感器为多个，排布于分油机进油口处，用于测量分油机进油口处油水混合物的黏度；流量传感器为至少两个，排布在碟式分离机的进口和出口处，用于对碟式分离机的进口和出口处的流量信号进行采集。

可以理解的是，传感器组件包括电压传感器、电流传感器、转速传感器、温度传感器、振动和位移传感器、声音传感器、压力传感器、水分传感器、黏度传感器和流量传感器。电压传感器采用MIK-DJT-500V电压传感器，量程为0～500V，信号形式为4～20Ma，安装方式为导轨安装，包括变压器、电压变送器，变压器一端与火线和零线相连，另一端与压力变送器相连用来改变电压，电压变送器的另一端与数据采集组件相连进行信号输出。电流传感器采用MIK-DJT-200A电流传感器，量程为0～200A，信号形式为4～20mA，安装方式为导轨安装，包括电流互感器和电流变送器，电流互感器穿在火线上另一端与电流变送器相连，电流变送器与数据采集组件相连进行信号输出。转速传感器采用脉冲信号类型，信号范围为0-8.2V，测量范围为0～3000Hz,测量电机转速为0～12000rpm，安装在温度传感器上方监测分油机电主轴的转速。所述温度传感器类型为阻值信号，测量范围为-10～2000℃，安装在分油机壳体上采集滑油的温度。振动和位移传感器为三个互成90度的电涡流传感器，从XYZ三个方向采集分油机运行时轴向和径向的间隙，它采用电流信号类型信号范围为4～20mA，测量范围为0-20mm/s。声音传感器信号范围为4～20mA，量程为30～130dBA，排布在分油机壳体外部，用来采集分油机运转时的设备声音与环境噪音。压力传感器采用电流信号类型，信号范围为4～20mA，测量范围为0～1.6Mpa，压力传感器包括两个，一个安装在净油出口，另一个安装在污水出口，分别测量两者的压力。水分传感器用于测量排出净油中水分含量，设定为当水分含量超过5％时，会开启排水。粘度传感器信号类型为电流信号，信号范围为4～20mA，测量范围为0-50cSt，用于测量进油口处油水混合物的粘度。流量传感器采用电流信号类型，信号范围为4～20mA，测量范围为0～10000L/H，用于对碟式分离机流量信号进行信号采集。

在碟式分离机上设置各种传感器，对碟式分离机运转时的电压、电流、温度、振动信号、噪声信号、水分含量、黏度和流量等信号进行采集，进而对碟式分离机的故障状态进行监控。

在一种可能的实施例方式中，数据采集组件包括AI和DI采集卡、PT100采集模块、转速采集模块、工控主机、继电器板和电源模块；PT100采集模块，用于对所述温度传感器采集的分油机的温度信号进行采集，并传输给工控主机；转速采集模块，用于对分油机电主轴的转速信号进行采集，并传输给工控主机；AI和DI采集卡，包括AI、DI端子及排线，安装于工控主机箱内，用于采集除温度信号和转速信号之外的信号，并传输至工控主机；工控主机，用于接收所述PT100采集模块、所述转速采集模块以及所述AI和DI采集卡采集的碟式分离机的工作参数和环境参数；继电器板，用于将5V电压转换为24V电压；电源模块，用于提供5V和24V两路输出开关电源，分别为所述PT100采集模块、转速采集模块以及AI和DI采集卡提供电源。

可以理解的是，参见图5，数据采集组件包括AI和DI采集卡、PT100采集模块、转速采集模块、工控主机、继电器板和电源模块。PT100采集模块用于对六路温度信号进行采集，并将采集数据传入工控主机。转速采集模块，用于对两路脉冲信号进行采集，并将采集数据传入工控主机。AI和DI采集卡安装在主机箱中，含AI，DI端子及排线，用于采集除温度和转速外其他输入信号并传输至主机，实现高速数据传输和无间隔的模拟量输入和模拟量输出。继电器板，用于使24V电压控制5V电压输入信号，5V输入信号由传感器传来的电流信号通过精密电阻转化而来。工控主机接受采集模块及采集卡的数据，用于对采集到的数据进行处理，实现网络通讯、数据管理和显示等功能。电源模块用于提供5V和24V两路输出开关电源。

在一种可能的实施例方式中，参见图6，远程平台包括集控台辅助计算机、驾驶台计算机和岸载研发中心计算机；集控台辅助计算机，通过通讯模块与数据采集组件连接，用于接收数据采集组件传输的碟式分离机的工作参数和环境参数，并将碟式分离机的工作参数和环境参数发送给所述驾驶台计算机和岸载研发中心计算机。

可以理解的是，远程平台主要包括集控台辅助计算机、驾驶台计算机和岸载研发中心计算机，通过通讯模对碟式分离机各传感器所采集数据进行读取，并通过TCP/IP协议将读取到的参数汇集报警信息发送至集控台辅助计算机，由集控台辅助计算机将数据传输至驾驶台计算机，并经4G收发模块和岸载研发中心计算机进行双工实时通讯，将数据传输至岸载研发中心计算机。在集控台辅助计算机、驾驶台计算机和岸载研发中心计算机中配置数据库，数据库主要对采集的碟式分离机的工作参数和环境参数进行存储，且能够通过通讯模块在船岸一体化网络中进行数据传输，并可以在网络内的任一计算机中的数据库模块中对文件数据进行新增、截取、更新、删除等操作。数据管理模块可以对碟式分离机进行状态监测和管理，并对其运行时间等参数进行记录，对碟式分离机运行中所出现的状态，可进行实时地监测和查询。人机界面主要是用户和程序之间完成信息交互的媒介，用户可以读取新型碟式分离机的状态参数，并能够向人机界面进行输入操作。

碟式分离机试验数据采集系统的工作流程为，蝶式分离机工作过程中，安装在分油机上的传感器及数据采集模块会实时的采集流量、粘度、水分等物理量，并输出4～20mA电流信号，800欧姆精密电阻会将采集到的4～20mA电流转换成模拟0～10V电压信号传入到工控主机，工控主机中安装有AI和DI采集卡对AI、DI信号进行采集并传输到远程平台，远程平台将采集的碟式分离机的工作参数和环境参数存储于数据库中，还将采集到的分油机参数通过显示器实时呈现给操作者，同时还可以通过4G收发模块和岸载研发中心计算机进行双工实时通讯。当分油机发生故障时通过远程平台能及时观测到分油机的状态参数信息，并报告故障现象以及故障诊断结果等信息。

本实用新型实施例提供的一种碟式分离机试验数据采集系统，通过在碟式分离机上安装各种传感器，对碟式分离机运转时的各个工作参数和环境参数进行采集，能够实时在碟式分离机运转过程中的故障进行监控，保证碟式分离机运转的安全性。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种碟式分离机试验数据采集系统，其特征在于，包括传感器组件、数据采集组件和远程平台；

所述传感器组件，与碟式分离机相连，用于对碟式分离机电主轴及分油机的工作参数和环境参数进行采集，并将采集的工作参数和环境参数转化为电压电流信号，传输给所述数据采集组件；

所述数据采集组件，用于将所述电压电流信号转化为数字量信号，传输给所述远程平台。

2.根据权利要求1所述的碟式分离机试验数据采集系统，其特征在于，所述传感器组件包括电压传感器、电流传感器、转速传感器、温度传感器、振动和位移传感器、声音传感器、压力传感器、水分传感器、黏度传感器和流量传感器；所述电压传感器、电流传感器、转速传感器、温度传感器、振动和位移传感器、声音传感器、压力传感器、水分传感器、黏度传感器和流量传感器均与所述数据采集组件连接。

3.根据权利要求2所述的碟式分离机试验数据采集系统，其特征在于，所述电压传感器包括变压器和电压变送器，所述变压器的一端与碟式分离机的火线和零线相连，所述变压器的另一端与电压变送器的一端相连，所述电压变送器的另一端与数据采集组件进行信号输出；

所述电流传感器包括电流互感器和电流变送器，所述电流互感器的一端贯穿于碟式分离机火线上，另一端与所述电流变送器的一端相连，所述电流变送器的另一端与所述数据采集组件进行信号输出。

4.根据权利要求2所述的碟式分离机试验数据采集系统，其特征在于，所述温度传感器安装于分油机壳体上，用于采集分油机滑油的温度；

所述转速传感器，安装于所述温度传感器上方，用于监测分油机电主轴的转速，其中，所述转速传感器采用脉冲信号类型。

5.根据权利要求2所述的碟式分离机试验数据采集系统，其特征在于，所述振动和位移传感器包括三个互成90度的电涡流传感器，用于从X、Y、Z三个方向采集分油机运行时轴向和径向的间隙；

所述声音传感器为多个，排布于分油机壳体外部，用于采集分油机运转时的设备声音和环境噪声。

6.根据权利要求2所述的碟式分离机试验数据采集系统，其特征在于，所述压力传感器为两个，其中一个压力传感器安装在分油机的净油出口，另一个压力传感器安装在分油机的污水出口，分别测量分离机净油出口和污水出口的压力；

所述水分传感器安装于分油机顶端排油口处，用于测量排出净油中的水分含量；

所述黏度传感器为多个，排布于分油机进油口处，用于测量分油机进油口处油水混合物的黏度；

所述流量传感器为至少两个，排布在碟式分离机的进口和出口处，用于对碟式分离机的进口和出口处的流量信号进行采集。

7.根据权利要求2-6任一项所述的碟式分离机试验数据采集系统，其特征在于，所述数据采集组件包括AI和DI采集卡、PT100采集模块、转速采集模块、工控主机、继电器板和电源模块；

所述PT100采集模块，用于对所述温度传感器采集的分油机的温度信号进行采集，并传输给所述工控主机；

所述转速采集模块，用于对分油机电主轴的转速信号进行采集，并传输给所述工控主机；

所述AI和DI采集卡，包括AI、DI端子及排线，安装于工控主机箱内，用于采集除温度信号和转速信号之外的信号，并传输至所述工控主机；

所述工控主机，用于接收所述PT100采集模块、所述转速采集模块以及所述AI和DI采集卡采集的碟式分离机的工作参数和环境参数；

所述继电器板，用于将5V电压转换为24V电压；

所述电源模块，用于提供5V和24V两路输出开关电源，分别为所述PT100采集模块、转速采集模块以及AI和DI采集卡提供电源。

8.根据权利要求7所述的碟式分离机试验数据采集系统，其特征在于，所述远程平台包括集控台辅助计算机、驾驶台计算机和岸载研发中心计算机；

所述集控台辅助计算机，通过通讯模块与所述数据采集组件连接，用于接收所述数据采集组件传输的碟式分离机的工作参数和环境参数，并将碟式分离机的工作参数和环境参数发送给所述驾驶台计算机和岸载研发中心计算机。

9.根据权利要求8所述的碟式分离机试验数据采集系统，其特征在于，所述远程平台还包括多个数据库，多个数据库分别部署于所述集控台辅助计算机、驾驶台计算机和岸载研发中心计算机；

每一个数据库，用于对采集的碟式分离机的工作参数和环境参数进行存储。

Images