CN216791376U - 一种便携式汽轮机振动信号采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种便携式汽轮机振动信号采集装置，属于汽轮机叶片监测技术领域。本实用新型提供的一种便携式汽轮机振动信号采集装置，包括电涡流传感器、传感器夹持组件以及工控机，电涡流传感器设置在汽轮机壳体上；传感器夹持组件用于将电涡流传感器固定在汽轮机壳体上，传感器夹持组件包括相对设置的上支架以及下支架，下支架与上支架之间设置有调节杆，调节杆自由端设置有锁紧件，下支架上设置有用于安装电涡流传感器的安装架；工控机包括机身，机身上设置有显示屏、键盘、信息采集处理组件。本实用新型提供的一种便携式汽轮机振动信号采集装置，便于携带，安装简便，可随时随地测量，易于推广。

Description

一种便携式汽轮机振动信号采集装置

技术领域

本实用新型属于汽轮机叶片监测技术领域，具体涉及一种便携式汽轮机振动信号采集装置。

背景技术

随着制造业的不断发展，电力建设的不断发展，汽轮机做为我国电力系统的核心设备，是我国工业、日常安全用电中至关重要的一环，汽轮机是否能够安全运行，是电力系统平稳发展的重要保障，但是随着汽轮机技术迅速的提高，汽轮机的结构也越来越复杂，与此同时则给汽轮机的故障诊断带来较大的困难，在汽轮机故障诊断中关键就是振动信号的采集。

汽轮机振动信号的采集一般采用电涡流传感器，电涡流传感器的原理是通过电涡流效应准确测量被测物体(其中被测物体必须是金属导体)与电涡流传感器探头端面的相对位置，电涡流传感器具有抗干扰能力强、灵敏度高、非接触测量、响应速度快、不受介质的影响等特点，常常用于对大型旋转机械(例如汽轮机、发电机、水轮机、鼓风机、齿轮箱等)的轴位移、轴振动、轴转速、油膜厚度等参数进行长期实时监测，进而分析出设备的工作状况以及故障原因，有效的对设备进行保护及预维修。电涡流传感器在安装时的需注意：1)对电涡流传感器周围的导电介质进行了限制，安装电涡流传感器时，电涡流传感器的探头四周必须留有一定范围的非导电介质空间，若被测物体和电涡流传感器的探头之间不允许有空间，则可以用绝缘材料对电涡流传感器的探头进行灌封；2)电涡流传感器的安装方法，电涡流传感器的安装位置尽可能减小或避免被测物体振动而引起电涡流传感器安装座系统的自激振动。

传统的汽轮机振动信号的采集一般直接把电涡流传感器安装在汽轮机的内部，而该种安装方式，具有很多不足，安装工艺较为复杂，而且涉及到的线缆较多，容易导致线缆杂乱，不易辨别，而且长时间使用还容易发生松动，甚至可能因线缆众多增加了危险发生的几率，此外汽轮机振动信号采集设备包括有工控机用于采集处理分析电涡流传感器所采集到的数据，因此体积、重量一般较大，不易携带，而且设备具有较高的生产成本，因此，需要一种便携的汽轮机振动信号采集设备，该设备能够方便携带，安装简单，在需要时，随时随地进行汽轮机振动信号的采集。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便携式汽轮机振动信号采集装置，旨在解决改善现有汽轮机振动信号采集设备的电涡流传感器安装工艺复杂，线缆众多、容易松动，不易携带以及成本较高的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种便携式汽轮机振动信号采集装置，包括：电涡流传感器、传感器夹持组件及工控机，所述传感器夹持组件包括上支架及下支架，所述下支架第一端设置有调节杆，所述调节杆贯穿所述上支架第一端，所述上支架沿所述调节杆方向具有活动自由度，所述调节杆自由端设置有锁紧件，所述上支架靠近所述下支架一侧设置有第一电磁铁，所述下支架靠近所述上支架的一侧设置有第二电磁铁，所述第一电磁铁与所述第二电磁铁相对设置，所述下支架设置有用于安装所述电涡流传感器的安装架；所述工控机包括机身，所述机身上设置有显示屏、键盘、信息采集处理组件，所述机身与所述电涡流传感器通过数据传输线相连，所述信息采集处理组件包括前置器以及数据采集卡。

在一种可能的实现方式中，所述电涡流传感器与所述传感器夹持组件均设置有两组，两组所述电涡流传感器在汽轮轮机转轴径向方向上呈垂直状态。

在一种可能的实现方式中，所述上支架远离所述下支架的一侧设置有用于控制所述第一电磁铁的第一开关，所述下支架远离所述上支架的一侧设置有用于控制所述第二电磁铁的第二开关。

在一种可能的实现方式中，所述上支架第一端或者所述下支架第一端的端面上设置有角度测量装置，所述角度测量装置包括表罩、表座以及指针，所述表座上扣设有所述表罩，所述表座的中心位置设置有所述指针，所述指针可在所述表座上自由转动，所述指针的下端设置有配重，在重力的作用下所述指针始终保持竖直状态，所述表座上设置有均匀分布的角度刻度，所述角度刻度的圆心与所述中心位置重合。

在一种可能的实现方式中，所述安装架包括安装座以及锁紧螺栓，所述安装座远离所述下支架的一侧设置有安装槽，所述电涡流传感器垂直放置在所述安装槽内，所述锁紧螺栓贯穿所述安装座侧壁，且与所述安装座侧壁螺纹连接，所述锁紧螺栓将所述电涡流传感器锁紧在所述安装槽内。

在一种可能的实现方式中，所述安装架以及所述下支架远离所述上支架的一侧设置有连通的过线槽，所述数据传输线放置在所述过线槽内。

在一种可能的实现方式中，所述锁紧件为锁紧螺母，所述锁紧螺母与所述调节杆螺纹连接。

在一种可能的实现方式中，所述上支架与所述下支架之间设置有连接弹簧，所述连接弹簧套设在所述调节杆外侧。

在一种可能的实现方式中，所述机身上设置有传感器放置槽。

在一种可能的实现方式中，所述机身上设置有把手，所述机身下端面设置有可拆卸的支架。

本实用新型提供的一种便携式汽轮机振动信号采集装置的有益效果在于：

与现有技术相比，电涡流传感器借助传感器夹持组件设置在汽轮机壳体上，传感器夹持组件包括上支架、下支架以及调节杆，调节杆固定在下支架上，上支架可滑动的套设在调节杆上，调节杆上设置有锁紧件，锁紧件可限制上支架的位置，进行传感器夹持组件安装时，将汽轮机壳体放置在上支架以及下支架之间，调节锁紧件，即可调节上支架与下支架之间的距离，将传感器夹持组件锁紧在汽轮机壳体上，避免数据采集过程中电涡流传感器掉落；上支架与下支架上相对的设置有第一电磁铁与第二电磁铁，第一电磁铁与第二电磁铁启动，在磁力的作用下固定在汽轮机壳体的两侧，进一步增加装置固定的稳定性；下支架上设置有安装架，便于进行电涡流传感器的安装；该设备电涡流传感器易于拆卸安装，能够方便携带，在需要时，随时随地进行汽轮机振动信号的采集。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所采用的机身的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所采用的传感器夹持组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所采用的传感器夹持组件的剖视结构示意图；

图4为本实用新型实施例所采用的角度测量装置的主视结构示意图；

图5为本实用新型实施例所采用的角度测量装置的侧视结构示意图。

图中：

1、电涡流传感器；

2、上支架；

3、下支架；

4、调节杆；

5、锁紧螺母；

6、第一电磁铁；

7、第二电磁铁；

8、第一开关；

9、第二开关；

10、安装座；

11、锁紧螺栓；

12、机身；

13、显示屏；

14、键盘；

15、数据传输线；

16、把手；

17、传感器放置槽；

18、角度测量装置；

19、表罩；

20、表座；

21、指针；

22、配重；

23、过线槽；

24、连接弹簧。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参照图1至图3，现对本实用新型提供的一种便携式汽轮机振动信号采集装置的一种具体实施方式进行说明，包括：电涡流传感器1、传感器夹持组件以及工控机。

电涡流传感器1设置在汽轮机壳体上；

传感器夹持组件用于将电涡流传感器1固定在汽轮机壳体上，传感器夹持组件包括相对设置的上支架2以及下支架3，下支架3第一端靠近上支架2的一侧垂直设置有调节杆4，调节杆4贯穿上支架2第一端，上支架2沿调节杆4轴线方向具有活动自由度，调节杆4自由端设置有锁紧件，上支架2靠近下支架3一侧设置有第一电磁铁6，下支架3靠近上支架2的一侧设置有第二电磁铁7，第一电磁铁6与第二电磁铁7相对设置，第一电磁铁6与第二电磁铁7开启时，在磁力的作用下上支架2与下支架3固定在汽轮机壳体的两侧，下支架3远离上支架2一侧设置有用于安装电涡流传感器1的安装架；

工控机包括机身12，机身12上设置有显示屏13、键盘14、信息采集处理组件，机身12与电涡流传感器1通过数据传输线15相连，信息采集处理组件包括前置器以及数据采集卡。

本实用新型提供的一种便携式汽轮机振动信号采集装置，与现有技术相比，电涡流传感器1借助传感器夹持组件设置在汽轮机壳体上，传感器夹持组件包括上支架2、下支架3以及调节杆4，调节杆4固定在下支架3上，上支架2可滑动的套设在调节杆4上，调节杆4上设置有锁紧件，锁紧件可限制上支架2的位置，进行传感器夹持组件安装时，将汽轮机壳体放置在上支架2以及下支架3之间，调节锁紧件，即可调节上支架2与下支架3之间的距离，将传感器夹持组件锁紧在汽轮机壳体上，避免数据采集过程中电涡流传感器1掉落；上支架2与下支架3上相对的设置有第一电磁铁6与第二电磁铁7，第一电磁铁6与第二电磁铁7启动，在磁力的作用下固定在汽轮机壳体的两侧，进一步增加装置固定的稳定性；下支架3上设置有安装架，便于进行电涡流传感器1的安装；该设备电涡流传感器1易于拆卸安装，能够方便携带，在需要时，随时随地进行汽轮机振动信号的采集。

具体的，请参照图1至图3，包括电涡流传感器1、传感器夹持组件以及工控机，电涡流传感器1监测汽轮机振动，传感器夹持组件将电涡流传感器1固定在汽轮机壳体上，工控机用于处理电涡流传感器1所采集的数据。

传感器夹持组件包括上支架2、下支架3以及调节杆4，调节杆4设置在下支架3上，上支架2可滑动的套设在调节杆4上，调节杆4上设置的锁紧件根据实际需求对上支架2进行位移限制，调节上支架2与下支架3之间的距离；上支架2与下支架3相对的设置有第一电磁铁6以及第二电磁铁7，且上支架2设置在汽轮机壳体的外侧，下支架3设置在汽轮机壳体的内侧，启动第一电磁铁6以及第二电磁铁7，加强传感器夹持组件安装的稳定性；下支架3上设置有电涡流传感器1安装的安装座10，对电涡流传感器1进行固定，增加装置的稳定性。进一步的，上支架2与下支架3为可伸缩支架，可配合将电涡流传感器1安装在汽轮机内部不同位置，增加装置的环境适应性。

工控机括机身12，机身12上设置有显示屏13、键盘14、前置器以及数据采集卡，电涡流传感器1通过数据传输线15连接机身12；前置器一方面为电涡流传感器1探头线圈提供高频交流电流，另一方面，前置器对由于金属导体靠近电涡流传感器1探头而会引起电涡流传感器1探头参数的变化进行处理，产生随电涡流传感器1探头端面与被测金属导体间距线性变化的电压或电流信号；数据采集卡获得电压或电流信号，然后传输至工控机进行存储、分析和处理。

作为本实用新型提供的一种便携式汽轮机振动信号采集装置的一种具体实施方式，电涡流传感器1与传感器夹持组件均设置有两组，两组电涡流传感器1在汽轮轮机转轴径向方向上呈垂直状态。

具体的，电涡流传感器1与传感器夹持组件配套的设置有两组，两组电涡流传感器1与汽轮机转轴之间的最短距离连线相互垂直，振动信息采集更加准确完整。

作为本实用新型提供的一种便携式汽轮机振动信号采集装置的一种具体实施方式，请参照图2，上支架2远离下支架3的一侧设置有用于控制第一电磁铁6的第一开关8，下支架3远离上支架2的一侧设置有用于控制第二电磁铁7的第二开关9。

具体的，请参照图2，第一开关8控制第一电磁铁6，第二开关9控制第二电磁铁7，增加装置使用的便捷性。

进一步的，第一电磁铁6与第二电磁铁7可同时由一个电磁铁开关控制，电磁铁开关设置在传感器夹持组件上，增加装置使用的便捷性。

作为本实用新型提供的一种便携式汽轮机振动信号采集装置的一种具体实施方式，请参照图2至图5，上支架2第一端或者下支架3第一端的端面上设置有角度测量装置18，角度测量装置18包括表罩19、表座20以及指针21，表座20上扣设有表罩19，表座20的中心位置设置有指针21，指针21可在表座20上自由转动，指针21的下端设置有配重22，在重力的作用下指针21始终保持竖直状态，表座20上设置有均匀分布的角度刻度，角度刻度的圆心与中心位置重合。

具体的，请参照图2至图5，角度测量装置18设置在上支架2第一端或者下支架3第一端的端面，角度测量装置18竖直设置，增加装置使用的准确性；角度测量装置18包括表罩19、表座20以及指针21，表座20上设置有角度刻度以及指针21，指针21一端指向角度刻度，指针21另一端转动设置在表座20的中心，且指针21另一端设置有配重22，在配重22的作用下，指针21在稳定时保持竖直状态，此时即可读取指针21角度读数，安装传感器夹持组件时，当两组角度测量装置18的角度差值为90度时，即可判定两组电涡流传感器1在汽轮轮机转轴径向方向上呈垂直状态，增加装置使用的便捷性以及准确性。

作为本实用新型提供的一种便携式汽轮机振动信号采集装置的一种具体实施方式，请参照图2、图3，安装架包括安装座10以及锁紧螺栓11，安装座10远离下支架3的一侧设置有安装槽，电涡流传感器1垂直放置在安装槽内，锁紧螺栓11贯穿安装座10侧壁，且与安装座10侧壁螺纹连接，锁紧螺栓11将电涡流传感器1锁紧在安装槽内。

具体的，请参照图2、图3，安装架包括安装座10以及锁紧螺栓11，安装座10上设置有安装槽，电涡流传感器1设置在安装槽内，锁紧螺栓11与安装座10螺纹连接，旋转锁紧螺栓11将电涡流传感器1锁紧在安装座10内。

进一步的，锁紧螺栓11靠近电涡流传感器1一端设置有锁紧板，锁紧板为朝向电涡流传感器1的圆弧板，增加连接的稳定性。

进一步的，安装槽与锁紧板与电涡流传感器1接触的一侧设置有防滑垫，增加连接的稳定性。

作为本实用新型提供的一种便携式汽轮机振动信号采集装置的一种具体实施方式，请参照图2、图3，安装架以及下支架3远离上支架2的一侧设置有连通的过线槽23，数据传输线15放置在过线槽23内。

具体的，请参照图2、图3，过线槽23设置在安装架以及下支架3上，且过线槽23沿下支架3轴线设置，数据传输线15设置在过线槽23内，将数据传输线15从汽轮机内部引出，防止数据传输线15等线缆在汽轮机内部混杂在一起，增加装置使用的便捷性与安全性。

进一步的，过线槽23上设置有固线件，对数据传输线15等线缆进行限位，固线件为可拆卸卡装在过线槽23内的半环形弹性件，过线槽23的侧壁设置有对称的卡装槽，固线件自由端设置有与卡装槽相匹配的卡装块，进一步增加装置的稳定性。

作为本实用新型提供的一种便携式汽轮机振动信号采集装置的一种具体实施方式，请参照图2、图3，锁紧件为锁紧螺母5，锁紧螺母5与调节杆4螺纹连接。

具体的，请参照图2、图3，锁紧件为锁紧螺母5，锁紧螺母5套设在调节杆4外侧且与调节杆4螺纹连接，旋转锁紧螺母5调节上支架2与下支架3之间的距离，增加装置的稳定性。

作为本实用新型提供的一种便携式汽轮机振动信号采集装置的一种具体实施方式，请参照图2、图3，上支架2与下支架3之间设置有连接弹簧24，连接弹簧24套设在调节杆4外侧。

具体的，请参照图2、图3，连接弹簧24设置在上支架2以及下支架3之间，且调节杆4设置在连接弹簧24内，便于进行传感器夹持组件的拆卸。

作为本实用新型提供的一种便携式汽轮机振动信号采集装置的一种具体实施方式，请参照图1，机身12上设置有传感器放置槽17。

具体的，请参照图1，机身12上设置有传感器放置槽17，便于对电涡流传感器1进行收纳，避免电涡流传感器1丢失，增加装置使用的稳定性。

作为本实用新型提供的一种便携式汽轮机振动信号采集装置的一种具体实施方式，请参照图1，机身12上设置有把手16，机身12下端面设置有可拆卸的支架。

具体的，请参照图1，机身12上设置把手16，便于携带，机身12下设置有可拆卸支架，便于携带，可适应多种工作环境。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式汽轮机振动信号采集装置，其特征在于，包括：电涡流传感器、传感器夹持组件及工控机，所述传感器夹持组件包括上支架及下支架，所述下支架第一端设置有调节杆，所述调节杆贯穿所述上支架第一端，所述上支架沿所述调节杆方向具有活动自由度，所述调节杆自由端设置有锁紧件，所述上支架靠近所述下支架一侧设置有第一电磁铁，所述下支架靠近所述上支架的一侧设置有第二电磁铁，所述第一电磁铁与所述第二电磁铁相对设置，所述下支架设置有用于安装所述电涡流传感器的安装架；所述工控机包括机身，所述机身上设置有显示屏、键盘、信息采集处理组件，所述机身与所述电涡流传感器通过数据传输线相连，所述信息采集处理组件包括前置器以及数据采集卡。

2.如权利要求1所述的一种便携式汽轮机振动信号采集装置，其特征在于，所述电涡流传感器与所述传感器夹持组件均设置有两组，两组所述电涡流传感器在汽轮轮机转轴径向方向上呈垂直状态。

3.如权利要求1所述的一种便携式汽轮机振动信号采集装置，其特征在于，所述上支架远离所述下支架的一侧设置有用于控制所述第一电磁铁的第一开关，所述下支架远离所述上支架的一侧设置有用于控制所述第二电磁铁的第二开关。

4.如权利要求1所述的一种便携式汽轮机振动信号采集装置，其特征在于，所述上支架第一端或者所述下支架第一端的端面上设置有角度测量装置，所述角度测量装置包括表罩、表座以及指针，所述表座上扣设有所述表罩，所述表座的中心位置设置有所述指针，所述指针可在所述表座上自由转动，所述指针的下端设置有配重，在重力的作用下所述指针始终保持竖直状态，所述表座上设置有均匀分布的角度刻度，所述角度刻度的圆心与所述中心位置重合。

5.如权利要求1所述的一种便携式汽轮机振动信号采集装置，其特征在于，所述安装架包括安装座以及锁紧螺栓，所述安装座远离所述下支架的一侧设置有安装槽，所述电涡流传感器垂直放置在所述安装槽内，所述锁紧螺栓贯穿所述安装座侧壁，且与所述安装座侧壁螺纹连接，所述锁紧螺栓将所述电涡流传感器锁紧在所述安装槽内。

6.如权利要求1所述的一种便携式汽轮机振动信号采集装置，其特征在于，所述安装架以及所述下支架远离所述上支架的一侧设置有连通的过线槽，所述数据传输线放置在所述过线槽内。

7.如权利要求1所述的一种便携式汽轮机振动信号采集装置，其特征在于，所述锁紧件为锁紧螺母，所述锁紧螺母与所述调节杆螺纹连接。

8.如权利要求1所述的一种便携式汽轮机振动信号采集装置，其特征在于，所述上支架与所述下支架之间设置有连接弹簧，所述连接弹簧套设在所述调节杆外侧。

9.如权利要求1所述的一种便携式汽轮机振动信号采集装置，其特征在于，所述机身上设置有传感器放置槽。

10.如权利要求1所述的一种便携式汽轮机振动信号采集装置，其特征在于，所述机身上设置有把手，所述机身下端面设置有可拆卸的支架。

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