CN218411495U - 一种工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置，包括依次相连的温度传感器、温度采集模块、模数转换模块和控制器；温度采集模块包括参考电源单元、测量电桥和运算放大器，参考电源单元与测量电桥相连，测量电桥包括电阻R6、R7和R10，电阻R6和电阻R10的一端与参考电源单元相连，电阻R10的另一端与电阻R6的一端相连，电阻R6的另一端与地相连，电阻R7的另一端连接至温度传感器的一端，温度传感器的另一端接地，温度传感器的一端与运算放大器的同相输入端相连，电阻R6的一端与运算放大器的反相输入端相连，运算放大器的输出端与模数转换模块的输入端相连。本实用新型能够保障试验人员安全并提高试验效率。

Description

一种工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置

技术领域

本实用新型主要涉及电机对拖试验技术领域，具体涉及一种工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置。

背景技术

在目前的两台电机背靠背对拖试验中，齿轮箱承载着大扭矩，保持着高转速，工况复杂。此时齿轮箱的轴承温度数据采集监视对试验正常运行尤为关键，它直接体现了设备健康及运行状态，过程中需要试验人员定期对关键部位进行人工巡视并记录。传统的监测手段如一般为在设备本体加装温度信号采集巡检仪等装置，然后定期进行巡视记录，跨台位还需分区域逐一进行巡视，巡视效率低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种保障试验人员安全并提高试验效率的工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置，包括温度传感器、温度采集模块、模数转换模块和控制器；所述温度传感器的输出端与所述温度采集模块的输出端相连，所述温度采集模块的输出端与所述模数转换模块的输入端相连，所述模数转换模块的输出端与控制器相连；所述温度采集模块包括参考电源单元、测量电桥和运算放大器，所述参考电源单元与所述测量电桥相连，所述测量电桥包括电阻R6、R7和R10，所述电阻R6和电阻R10的一端与参考电源单元相连，所述电阻R10的另一端与电阻R6的一端相连，所述电阻R6的另一端与地相连，所述电阻R7的另一端连接至温度传感器的一端，所述温度传感器的另一端接地，所述温度传感器的一端与运算放大器的同相输入端相连，所述电阻R6的一端与运算放大器的反相输入端相连，所述运算放大器的输出端与模数转换模块的输入端相连。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述参考电源单元包括稳压管U5、电阻R13和R14，所述稳压管U5的阴极和R14的一端与一电源相连，所述稳压管U5的阳极和电阻R13的一端与地相连，所述电阻R14的另一端与所述电阻R13的另一端均与稳压管U5的参考极相连。

所述温度传感器为PT100温度探头。

所述控制器通过通讯模块与试验台的上位机相连。

还包括保护模块，所述保护模块与所述上位机相连。

所述保护模块包括中间继电器KA1和KA2，所述中间继电器KA1和KA2的线圈与上位机相连，所述中间继电器KA1的常开触点串联于试验台主断路器控制线圈回路中，所述中间继电器KA2的常开触点位于被试系统的主回路中。

还包括报警单元，所述报警单元与所述上位机相连。

还包括滤波器，所述滤波器位于所述温度采集模块与模数转换模块之间。

所述控制器为PLC可编程逻辑器件。

所述模数转换模块为AD转换器。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置，适用于工业传动对拖试验领域，通过温度传感器和温度采集模块对齿轮箱各关键部位温度数据的实时监测采集，再通过控制器根据温度数据进行对应显示，并在故障时进行自动报警处理以及自动保护，能够有效替代高风险设备传统人工定期巡视方式，保障试验人员安全，并提高工作效率；故障结果直接送至陪试及被试系统，实现系统全联动保护。

附图说明

图1为本实用新型的轴温监测装置在具体应用时的实施例图。

图2为本实用新型的温度采集模块在具体应用时的实施例图。

图3为本实用新型的温度采集模块在实施例的电路原理图。

图4为本实用新型的保护模块在实施例的电路原理图。

图例说明：1、温度传感器；2、温度采集模块；3、滤波器；4、模数转换模块；5、控制器；6、通讯模块；7、上位机；8、保护模块；801、报警单元。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，本实用新型实施例的工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置，包括温度传感器1、温度采集模块2、模数转换模块4和控制器5；温度传感器1的输出端与温度采集模块2的输出端相连，温度采集模块2的输出端与模数转换模块4的输入端相连，模数转换模块4的输出端与控制器5相连；如图3所示，温度采集模块2包括参考电源单元、测量电桥和运算放大器，参考电源单元与测量电桥相连，测量电桥包括电阻R6、R7和R10，电阻R6和电阻R10的一端与参考电源单元相连，电阻R10的另一端与电阻R6的一端相连，电阻R6的另一端与地相连，电阻R7的另一端连接至温度传感器1的一端，温度传感器1的另一端接地，温度传感器1的一端与运算放大器的同相输入端相连，电阻R6的一端与运算放大器的反相输入端相连，运算放大器的输出端与模数转换模块4的输入端相连。上述运算放大器采用集成运放，可防止单级放大倍数过高带来的非线性误差。

在当PT100的电阻值与R6的电阻值不相等时，测量电桥会输出一个mV级的压差信号，此压差信号经过运算放大器放大后输出一定的电压信号，该信号可直接连模数转换模块4。其中运算放大器采用单5V供电，对应的差动放大电路中R11＝R12、R8＝R9，放大倍速＝R8/R12。

具体地，如图3所示，其中参考电源单元包括稳压管U5(TL431)、电阻R13和R14，稳压管U5的阴极和R14的一端与一5V电源相连，稳压管U5的阳极和电阻R13的一端与地相连，电阻R14的另一端与电阻R13的另一端均与稳压管U5的参考极相连。通过上述参考电源单元产生3V的参考电源，其结构简单。

如图2所示，温度传感器1采用PT100温度探头，数量为多个，具体布置在传动齿轮箱关键位置，如前后轴承、箱体及底部等。在具体应用时，将各温度探头按通道(如图2中的PT100-1#--PT100-10#)接至温度采集模块2对应的接线端口。其中温度采集模块2还可以配置显示屏，其中显示屏的一侧显示各通道对应数值，另一侧则为功能按键区。其中控制器5通过通讯模块6与试验台的上位机7相连，将数据上传至上位机7进行显示、存储以及后续的安全保护用。

如图4所示，在一具体实施例中，还包括保护模块8，保护模块8与上位机7相连。具体地，保护模块8包括中间继电器KA1和KA2，中间继电器KA1和KA2的线圈与上位机7相连，中间继电器KA1的常开触点(31-34点位)串联于试验台主断路器控制线圈回路中，中间继电器KA2的常开触点(31-34点位)位于被试系统的主回路中。当系统给出允许工作使能信号后，测控台PLC输出使KA1动作，31-34点位由开点至闭合，陪试系统允许合闸工作。同理，被试牵引系统接入KA2 31-34点位，当端口点位闭合被试可允许合闸，当系统故障时，测控台PLC检测故障信号使对应被试牵引系统主断及时分断跳闸，同时报警单元801(声光报警器)触发启动，实现轴温异常故障报警。

在一具体实施例中，还包括滤波器3(由电感、电容和电阻构成的常规滤波电路)，滤波器3位于温度采集模块2与模数转换模块4之间，用于对电压信号进行滤波。另外控制器5为PLC可编程逻辑器件；模数转换模块4为AD转换器(常规将模拟信号转变为数字信号的电子电路)，结构简单。

本实用新型的工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置，适用于工业传动对拖试验领域，通过温度传感器1和温度采集模块2对齿轮箱各关键部位温度数据的实时监测采集，再通过控制器5根据温度数据进行对应显示，并在故障时进行自动报警处理以及自动保护，能够有效替代高风险设备传统人工定期巡视方式，保障试验人员安全，并提高工作效率；故障结果直接送至陪试及被试系统，实现系统全联动保护。

如本公开和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置，其特征在于，包括温度传感器(1)、温度采集模块(2)、模数转换模块(4)和控制器(5)；所述温度传感器(1)的输出端与所述温度采集模块(2)的输出端相连，所述温度采集模块(2)的输出端与所述模数转换模块(4)的输入端相连，所述模数转换模块(4)的输出端与控制器(5)相连；所述温度采集模块(2)包括参考电源单元、测量电桥和运算放大器，所述参考电源单元与所述测量电桥相连，所述测量电桥包括电阻R6、R7和R10，所述电阻R6和电阻R10的一端与参考电源单元相连，所述电阻R10的另一端与电阻R6的一端相连，所述电阻R6的另一端与地相连，所述电阻R7的另一端连接至温度传感器(1)的一端，所述温度传感器(1)的另一端接地，所述温度传感器(1)的一端与运算放大器的同相输入端相连，所述电阻R6的一端与运算放大器的反相输入端相连，所述运算放大器的输出端与模数转换模块(4)的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置，其特征在于，所述参考电源单元包括稳压管U5、电阻R13和R14，所述稳压管U5的阴极和R14的一端与一电源相连，所述稳压管U5的阳极和电阻R13的一端与地相连，所述电阻R14的另一端与所述电阻R13的另一端均与稳压管U5的参考极相连。

3.根据权利要求1或2所述的工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置，其特征在于，所述温度传感器(1)为PT100温度探头。

4.根据权利要求1或2所述的工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置，其特征在于，所述控制器(5)通过通讯模块(6)与试验台的上位机(7)相连。

5.根据权利要求4所述的工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置，其特征在于，还包括保护模块(8)，所述保护模块(8)与所述上位机(7)相连。

6.根据权利要求5所述的工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置，其特征在于，所述保护模块(8)包括中间继电器KA1和KA2，所述中间继电器KA1和KA2的线圈与上位机(7)相连，所述中间继电器KA1的常开触点串联于试验台主断路器控制线圈回路中，所述中间继电器KA2的常开触点位于被试系统的主回路中。

7.根据权利要求4所述的工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置，其特征在于，还包括报警单元(801)，所述报警单元(801)与所述上位机(7)相连。

8.根据权利要求1或2所述的工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置，其特征在于，还包括滤波器(3)，所述滤波器(3)位于所述温度采集模块(2)与模数转换模块(4)之间。

9.根据权利要求1或2所述的工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置，其特征在于，所述控制器(5)为PLC可编程逻辑器件。

10.根据权利要求1或2所述的工业传动试验台的齿轮箱轴温监测装置，其特征在于，所述模数转换模块(4)为AD转换器。

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