CN216052134U - 一种查找接触不良故障的装置、系统和故障检测仪表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种查找接触不良故障的装置、系统和故障检测仪表，该装置包括：数据采集单元、微控制器和LED指示灯单元；所述数据采集单元的数据采集端与所述待测设备连接；所述数据采集单元的数据输出端与所述微控制器的第一接口连接；所述微控制器的第二接口与所述LED指示灯单元连接；所述数据采集单元用于采集待测设备的故障数据；所述微控制器用于通过所述故障数据进行分析，当分析出故障则自锁，并向所述LED指示灯单元发送对应的亮灯信息；所述LED指示灯单元根据所述亮灯信息点亮对应的LED指示灯，通过本方案可以一次性找到故障点，识别结果准确可靠，适用各种大型系统或设备的故障检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及接触不良故障点检测领域，尤其涉及一种查找接触不良故障的装置、系统和故障检测仪表。
背景技术
锅炉等高压高温设备停止运行是需要通过一定的步骤、时间逐步停止的，突然停止运行会带来较大的安全隐患和经济损失。将查找接触不良仪表接在电路中，当一过性瞬时接触不良故障再次发生时能够准确判断故障点。避免了排除法费时费力且会造成设备不确定次数的故障停运以及由此带来的安全隐患和经济损失。
现在查找怀疑的接触不良故障点方法，测量方法是用仪表测量怀疑点位的电阻值，电阻值比正常值大很多的判断为故障点，这种方法简单快捷。但有一些接触不良的地方仪表测量时电阻值和正常值相差不多，但运行起来某一时刻就会工作不稳定瞬时接触不良，用测量方法找不到这种故障点。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种查找接触不良故障的装置、系统和故障检测仪表。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
一种查找接触不良故障的装置，包括：数据采集单元、微控制器和LED指示灯单元；
所述数据采集单元的数据采集端与所述待测设备连接；所述数据采集单元的数据输出端与所述微控制器的第一接口连接；
所述微控制器的第二接口与所述LED指示灯单元连接；
所述数据采集单元用于采集待测设备的故障数据；
所述微控制器用于通过所述故障数据进行分析，当分析出故障则自锁，并向所述LED指示灯单元发送对应的亮灯信息；
所述LED指示灯单元用于根据所述亮灯信息点亮对应的LED指示灯。
本实用新型的有益效果是：通过本方案可以一次性找到故障点，识别结果准确可靠，适用各种大型系统或设备的故障检测。还可以用来检测一些仪表接触不良时电阻值和正常值相差不多，但运行起来的某一时刻就会工作不稳定瞬时接触不良，用现有测量方法找不到这种故障点，通过本方案就可以精确检测到接触不良的元器件。
例如化工系统、锅炉等高压高温设备停止运行是需要经过一定的步骤、时间逐步停止的，突然停止运行会带来较大的安全隐患和经济损失。将本实用新型装置接在电路中，当一过性瞬时接触不良故障发生时能够一次准确判断出故障点，保障了安全正常生产。
进一步地，所述数据采集单元包括：电压互感器和运算放大器；
所述电压互感器的数据采集端与所述待测设备连接；所述电压互感器的输出端与所述运算放大器的输入端连接；
所述运算放大器的输出端与所述微控制器的第一接口连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：本方案输入信号通过互感器耦合，再通过运算放大器的处理转换，方便单片机ADC采样。
进一步地，还包括：灵敏度调节模块，所述灵敏度调节模块与所述微控制器的第三接口连接。
进一步地，所述灵敏度调节模块包括：分压电阻网络、第一开关和第二开关；
所述分压电阻网络与所述微控制器的第三接口连接，用于通过调整可调电阻，来设置故障触发阈值；
所述第一开关分别与所述分压电阻网络和所述第二开关连接；
所述第二开关与所述分压电阻网络连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：本方案通过调节分压电阻网络中的变阻器来决定何种程度的接触不良可以触发仪表报警，防止极其微小的接触不良就报警或者非常严重的接触不良时还未报警，由于发生接触不良的元器件，例如：继电器触点、接线端子和导线等多种多样，通过可调节分压电阻网络调节不同的触发阈值，就可以实现检测多种发生接触不良的元器件。
进一步地，还包括：按键、第一电阻和第一电容；
所述按键的一端依次与所述第一电阻、所述第一电容和地线连接；所述按键的另一端连接电源；
所述微控制器的第三接口连接在所述第一电阻和所述第一电容之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：本方案实现将原先报警输出状态恢复到正常初始状态。
进一步地，还包括：LCD显示屏；
所述LCD显示屏与所述微控制器连接；
所述微控制器用于将采集的灵敏度信息发送到所述LCD显示屏；
所述LCD显示屏用于显示所述灵敏度信息。
采用上述进一步方案的有益效果是：本方案可以实现显示灵敏度数值及有可供万用表测量灵敏度数值的端口。
进一步地，还包括：拨码开关；
所述微控制器依次与所述拨码开关、地线连接；
所述拨码开关用于通过拨码开关状态检查所述LED指示灯单元是否处于正常状态。
采用上述进一步方案的有益效果是：本方案实现检查输入输出灯是不是都是正常可亮状态。
进一步地，还包括：多路所述数据采集单元，每一路所述数据采集单元独立采集数据。
采用上述进一步方案的有益效果是：本方案可实现同时检测多个发生接触不良的元器件。
本实用新型解决上述技术问题的另一种技术方案如下：
一种故障检测仪表，包括：上述任一方案的一种查找接触不良故障的装置。
本实用新型的有益效果是：通过本方案可以一次性找到故障点，识别结果准确可靠，适用各种大型系统或设备的故障检测。还可以用来检测一些仪表接触不良时电阻值和正常值相差不多，但运行起来的某一时刻就会工作不稳定瞬时接触不良，用现有测量方法找不到这种故障点，通过本方案就可以精确检测到接触不良的元器件。
例如化工系统、锅炉等高压高温设备停止运行是需要经过一定的步骤、时间逐步停止的，突然停止运行会带来较大的安全隐患和经济损失。将本实用新型装置接在电路中，当一过性瞬时接触不良故障发生时能够一次准确判断出故障点，保障了安全正常生产。
本实用新型解决上述技术问题的另一种技术方案如下：
一种查找接触不良故障的系统，包括：待测故障设备，包括：上述任一方案的一种查找接触不良故障的装置，所述装置用于查找所述待测故障设备的接触不良故障。
本实用新型的有益效果是：通过本方案可以一次性找到故障点，识别结果准确可靠，适用各种大型系统或设备的故障检测。还可以用来检测一些仪表接触不良时电阻值和正常值相差不多，但运行起来的某一时刻就会工作不稳定瞬时接触不良，用现有测量方法找不到这种故障点，通过本方案就可以精确检测到接触不良的元器件。
例如化工系统、锅炉等高压高温设备停止运行是需要经过一定的步骤、时间逐步停止的，突然停止运行会带来较大的安全隐患和经济损失。将本实用新型装置接在电路中，当一过性瞬时接触不良故障发生时能够一次准确判断出故障点，保障了安全正常生产。
本实用新型附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型实践了解到。
附图说明
图1为本实用新型的实施例提供的一种查找接触不良故障的装置的结构框图；
图2为本实用新型的其他实施例提供的数据采集单元的电路原理图；
图3为本实用新型的其他实施例提供的LED指示灯单元的电路示意图；
图4为本实用新型的其他实施例提供的微控制器的电路示意图；
图5为本实用新型的其他实施例提供的灵敏度调节模块的电路示意图；
图6为本实用新型的其他实施例提供的按键复位电路示意图；
图7为本实用新型的其他实施例提供的LCD显示电路示意图；
图8为本实用新型的其他实施例提供的多路数据采集单元电路示意图；
图9为本实用新型的其他实施例提供的运放电源电路示意图；
图10为本实用新型的其他实施例提供的其他电源电路示意图；
图11为本实用新型的其他实施例提供的查找接触不良故障的装置的PCB图示意图；
图12为本实用新型的其他实施例提供的拨码开关电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，为本实用新型实施例提供的一种查找接触不良故障的装置，包括：数据采集单元110、微控制器120和LED指示灯单元130；
数据采集单元110的数据采集端与待测设备连接；数据采集单元110的数据输出端与微控制器120的第一接口连接；
微控制器120的第二接口与LED指示灯单元130连接；
数据采集单元110用于采集待测设备的故障数据；
微控制器120用于通过故障数据进行分析，当分析出故障则自锁，并向LED指示灯单元130发送对应的亮灯信息；
LED指示灯单元130用于根据亮灯信息点亮对应的LED指示灯。
在某一实施例中，各个被检测元件的两端分别引两根导线接入查找接触不良故障的装置的各个通道实时传送工作电压，检测仪表采集电压后经过两个电阻进行一次分压，并使用二极管进行限压保护，得到检测电压，检测电压经过电压比较器(比较电压可调)后输出一个开关信号，在经过光耦隔离后进入单片机，单片机分析每一路开关信号的状态，来确定每一路有没有发生接触不良故障。如果有故障发生，单片机第一时间点亮和故障通道对应的输出指示灯并保持同时锁死所有输入通道不再接受新的输入信号，即不再接收输入端其他的接触不良点位信号。
在某一实施例中，数据采集单元110的电路可以如图2所示，输入信号从J1输入，通过互感器T1耦合，转换为AC-1.5～+1.5的电压交流信号，通过运算放大器U9A的处理转换为DC0～2.5V的信号，通过UA1给单片机ADC采样。
在某一实施例中，LED指示灯单元130的电路可以如图3所示，微控制器120的第二接口与LED指示灯单元130连接；微控制器120的第二接口可以为如图4所示的微控制器120的39、40、41或42引脚。一个引脚可以连接一路LED，微控制器120通过39引脚、40引脚、41引脚或42引脚可以实现控制多路LED指示灯。
在某一实施例中，微控制器120的电路可以如图4所示，微控制器120的型号可以是stm32f303R，也可以是采用ARM M4核，其内部有4个12BIT、4.5MHZ的ADC等资源需求的MCU。
通过本方案可以一次性找到故障点，识别结果准确可靠，适用各种大型系统或设备的故障检测。还可以用来检测一些仪表接触不良时电阻值和正常值相差不多，但运行起来的某一时刻就会工作不稳定瞬时接触不良，用现有测量方法找不到这种故障点，通过本方案就可以精确检测到接触不良的元器件。
例如化工系统、锅炉等高压高温设备停止运行是需要经过一定的步骤、时间逐步停止的，突然停止运行会带来较大的安全隐患和经济损失。将本实用新型装置接在电路中，当一过性瞬时接触不良故障发生时能够一次准确判断出故障点，保障了安全正常生产。
优选地，在上述任意实施例中，数据采集单元110包括：电压互感器和运算放大器；
电压互感器的数据采集端与待测设备连接；电压互感器的输出端与运算放大器的输入端连接；
运算放大器的输出端与微控制器120的第一接口连接。其中微控制器120的第一接口可以为如图4所示的stm32f303R的PA4引脚、PA5引脚、PA6引脚或PA7引脚，每一路引脚连接一路数据采集单元。
在某一实施例中，在某一实施例中，数据采集单元110的电路可以如图2所示，输入信号通过互感器耦合，转换为AC-1.5～+1.5的电压交流信号，通过运算放大器的处理转换为DC0～2.5V的信号，方便单片机ADC采样。
本方案输入信号通过互感器耦合，再通过运算放大器的处理转换，方便单片机ADC采样。
优选地，在上述任意实施例中，还包括：灵敏度调节模块，灵敏度调节模块与微控制器120的第三接口连接。
调节比较电路中的变阻器来决定何种程度的接触不良可以触发仪表报警。主要作用可以为：1，防止极其微小的接触不良就报警或者非常严重的接触不良时还未报警。2，由于发生接触不良的元器件，例如：继电器触点、接线端子或导线等多种多样元器件，例如：导线有长有短，正常工作时两端的电压就会不同。该装置的工作原理是通过测量被检测元件两端电压和设定值(即正常工作时电压)相比较来判断被检测元件是否发生瞬时接触不良故障。所以需要根据各个被检测元件正常工作时的两端电压来调整设定值，也就是触发阈值。
优选地，在上述任意实施例中，灵敏度调节模块包括：分压电阻网络、第一开关和第二开关；
分压电阻网络与微控制器120的第三接口连接，用于通过调整可调电阻，来设置故障触发阈值；其中，微控制器120的第三接口可以为MCU的PA接口，具体可为PA0-PA3引脚。
第一开关分别与分压电阻网络和第二开关连接；其中，第一开关可以为如图5所示的P2。
第二开关与分压电阻网络连接。其中，第二开关可以为如图5所示的N1，并与微控制器120的第59引脚连接。
在某一实施例中，如图5所示，灵敏度调节模块的电路可以为使用4个分压电阻网络，调整可调电阻，AD1～AA1的分压会发生变化，ADC采样后，换算至阀值电压。使用电源开关电路P2，N1的目的是：调整阀值电压时，SW为高电平，电阻网络供电。不用调整阀值电压时，电阻网络停电。避免长时间电阻网络供电，温度升高发生温漂，引起阀值电压的不准确。
本方案通过调节分压电阻网络中的变阻器来决定何种程度的接触不良可以触发仪表报警，防止极其微小的接触不良就报警或者非常严重的接触不良时还未报警，由于发生接触不良的元器件，例如：继电器触点、接线端子和导线等多种多样，通过可调节分压电阻网络调节不同的触发阈值，就可以实现检测多种发生接触不良的元器件。
优选地，在上述任意实施例中，还包括：按键、第一电阻和第一电容；
按键的一端依次与第一电阻、第一电容和地线连接；按键的另一端连接电源；
微控制器120的第三接口连接在第一电阻和第一电容之间。
在某一实施例中，按键复位电路如图6所示，第一电阻可以为R14，第一电容可以为C17，按键可以为S2；在某一实施例中，按键电路可以为多路，根据实际复位功能需求选择单路或者多路按键电路。
本方案实现将原先报警输出状态恢复到正常初始状态。
优选地，在上述任意实施例中，还包括：LCD显示屏；
LCD显示屏与微控制器120连接；
微控制器120用于将采集的灵敏度信息发送到LCD显示屏；
LCD显示屏用于显示灵敏度信息。在某一实施例中，LCD与微控制器120的连接电路如图7所示。
本方案可以实现显示灵敏度数值及有可供万用表测量灵敏度数值的端口。
优选地，在上述任意实施例中，还包括：拨码开关；
微控制器120依次与拨码开关、地线连接；
拨码开关用于通过拨码开关状态检查LED指示灯单元130是否处于正常状态。在某一实施例中，拨码开关电路如图12所示。
本方案实现检查输入输出灯是不是都是正常可亮状态。
优选地，在上述任意实施例中，还包括：多路数据采集单元，每一路数据采集单元独立采集数据。
在某一实施例中，多路数据采集单元电路如图8所示，多路可以包括如图例所示的4路，也可以根据实际采集需求增加或减少。
本方案可实现同时检测多个发生接触不良的元器件。
在某一实施例中，还包括：运放电源电路，如图9所示，U12为ICL7660产生-5V的负压为运放供电，U14为TL432提供1.25V的基准电压，由R65和R70分压产生0.625的参考电压，参见运放电路，使交流信号电压范围在0～2.5之间，方便ADC采样。
还可以包括其他电源电路，如图10所示，采用开关降压芯片MC34063，把输入的DC12～24V的电压转换为+5V的电压，+5V为负压发生电路供电，和运放电路供电。使用ASM1117S3.3 LDO把5V电压降至3.3为MCU供电。
在某一实施例中，如图11所示，查找接触不良故障的装置的PCB图，该装置的各个器件的参数和型号可以如表1所示：
表1
在某一实施例中，一种故障检测仪表，包括：上述任一实施例的一种查找接触不良故障的装置。
通过本方案可以一次性找到故障点，识别结果准确可靠，适用各种大型系统或设备的故障检测。还可以用来检测一些仪表接触不良时电阻值和正常值相差不多，但运行起来的某一时刻就会工作不稳定瞬时接触不良，用现有测量方法找不到这种故障点，通过本方案就可以精确检测到接触不良的元器件。
例如化工系统、锅炉等高压高温设备停止运行是需要经过一定的步骤、时间逐步停止的，突然停止运行会带来较大的安全隐患和经济损失。将本实用新型装置接在电路中，当一过性瞬时接触不良故障发生时能够一次准确判断出故障点，保障了安全正常生产。
一种查找接触不良故障的系统，包括：待测故障设备，包括：上述任一实施例的一种查找接触不良故障的装置，该装置用于查找待测故障设备的接触不良故障。
通过本方案可以一次性找到故障点，识别结果准确可靠，适用各种大型系统或设备的故障检测。还可以用来检测一些仪表接触不良时电阻值和正常值相差不多，但运行起来的某一时刻就会工作不稳定瞬时接触不良，用现有测量方法找不到这种故障点，通过本方案就可以精确检测到接触不良的元器件。
例如化工系统、锅炉等高压高温设备停止运行是需要经过一定的步骤、时间逐步停止的，突然停止运行会带来较大的安全隐患和经济损失。将本实用新型装置接在电路中，当一过性瞬时接触不良故障发生时能够一次准确判断出故障点，保障了安全正常生产。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“实施例二”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。
在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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 (10)
1.一种查找接触不良故障的装置，其特征在于，包括：数据采集单元、微控制器和LED指示灯单元；
所述数据采集单元的数据采集端与待测设备连接；所述数据采集单元的数据输出端与所述微控制器的第一接口连接；
所述微控制器的第二接口与所述LED指示灯单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种查找接触不良故障的装置，其特征在于，所述数据采集单元包括：电压互感器和运算放大器；
所述电压互感器的数据采集端与所述待测设备连接；所述电压互感器的输出端与所述运算放大器的输入端连接；
所述运算放大器的输出端与所述微控制器的第一接口连接。
3.根据权利要求1所述的一种查找接触不良故障的装置，其特征在于，还包括：灵敏度调节模块，所述灵敏度调节模块与所述微控制器的第三接口连接。
4.根据权利要求3所述的一种查找接触不良故障的装置，其特征在于，所述灵敏度调节模块包括：分压电阻网络、第一开关和第二开关；
所述分压电阻网络与所述微控制器的第三接口连接，用于通过调整可调电阻，来设置故障触发阈值；
所述第一开关分别与所述分压电阻网络和所述第二开关连接；
所述第二开关与所述分压电阻网络连接。
5.根据权利要求1所述的一种查找接触不良故障的装置，其特征在于，还包括：按键、第一电阻和第一电容；
所述按键的一端依次与所述第一电阻、所述第一电容和地线连接；所述按键的另一端连接电源；
所述微控制器的第三接口连接在所述第一电阻和所述第一电容之间。
6.根据权利要求1所述的一种查找接触不良故障的装置，其特征在于，还包括：LCD显示屏；
所述LCD显示屏与所述微控制器连接；
所述微控制器用于将采集的灵敏度信息发送到所述LCD显示屏；
所述LCD显示屏用于显示所述灵敏度信息。
7.根据权利要求1所述的一种查找接触不良故障的装置，其特征在于，还包括：拨码开关；
所述微控制器依次与所述拨码开关、地线连接；
所述拨码开关用于通过拨码开关状态检查所述LED指示灯单元是否处于正常状态。
8.根据权利要求1所述的一种查找接触不良故障的装置，其特征在于，还包括：多路所述数据采集单元，每一路所述数据采集单元独立采集数据。
9.一种故障检测仪表，其特征在于，包括：权利要求1-8任一项所述的一种查找接触不良故障的装置。
10.一种查找接触不良故障的系统，包括：待测故障设备，其特征在于，包括：权利要求1-8任一项所述的一种查找接触不良故障的装置，所述装置用于查找所述待测故障设备的接触不良故障。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121456677.8U CN216052134U (zh) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | 一种查找接触不良故障的装置、系统和故障检测仪表 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202121456677.8U CN216052134U (zh) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | 一种查找接触不良故障的装置、系统和故障检测仪表 |
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ID=80554423
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| CN202121456677.8U Active CN216052134U (zh) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | 一种查找接触不良故障的装置、系统和故障检测仪表 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113466751A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-10-01 | 北京首都机场动力能源有限公司 | 一种查找接触不良故障的装置、系统和故障检测仪表 |
-
2021
- 2021-06-29 CN CN202121456677.8U patent/CN216052134U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113466751A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-10-01 | 北京首都机场动力能源有限公司 | 一种查找接触不良故障的装置、系统和故障检测仪表 |
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