兩線制軸位移變送表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種兩線制軸位移變送表，可接受渦流傳感器的信號輸入。
【背景技術(shù)】
[0002]大型旋轉(zhuǎn)機械是石化、電力等工業(yè)部門的關(guān)鍵動力設(shè)備，實時監(jiān)測這些機器的工作狀態(tài)對于確保其安全運行有著重要的指導(dǎo)意義。一般的渦流信號監(jiān)測儀表，多數(shù)為模擬檢測系統(tǒng)，比較復(fù)雜，在監(jiān)測大型復(fù)雜機組時存在成本高、可靠性差、壽命短、靈敏度低、局限性大、無通訊接口等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)下的上述缺陷，本實用新型的目的在于提供一種兩線制軸位移變送表，具有節(jié)省成本、接線方便、低功耗等優(yōu)點，同時該變送表可以對接多種傳感器系統(tǒng)，具有較高的可靠性、靈活性和抗干擾能力，為管理機組設(shè)備的正常運行提供了簡單、高效的監(jiān)測方案。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]—種兩線制軸位移變送表，包括依次連接的線性化電路、濾波放大電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、中央處理單元、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路和電流輸出電路，所述線性化電路的輸入端設(shè)有傳感器輸入端子，所述線性化電路的輸入端連接一振蕩電路的輸出端，所述電流輸出電路的輸出端設(shè)有電流輸出端子并連接電流反饋電路的輸入端，所述電流反饋電路的輸出端連接所述電流輸出電路的輸入端，所述電流輸出電路和電流反饋電路構(gòu)成兩線制V/I變換器。
[0006]所述兩線制軸位移變送表還設(shè)有原始信號緩沖輸出電路，所述原始信號緩沖輸出電路的信號輸入端與所述傳感器輸入端子電連接。
[0007]所述兩線制軸位移變送表還可以設(shè)有鍵盤控制電路，所述鍵盤控制電路的輸出端連接所述中央處理單元的鍵盤控制信號輸入端。
[0008]所述中央處理單元采用微處理器或芯片。
[0009]所述電流輸出端子優(yōu)選采用4?20mA無源輸出端子。
[0010]所述兩線制軸位移變送表還設(shè)有向各電路或單元供電的電源。
[0011 ] 所述傳感器輸入端子為渦流傳感器適用的傳感器輸入端子。
[0012]所有內(nèi)部元件均采用低功耗元器件。
[0013]所述兩線制V/I變換器的信號輸出線采用2根雙絞線。
[0014]本實用新型的有益效果為:由于本實用新型采用依次連接的線性化電路、濾波放大電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、中央處理單元、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路和電流輸出電路，且線性化電路的輸入端連接有傳感器輸入端子，實現(xiàn)了渦流信號的在線自動采集，以便在出現(xiàn)異常狀況時能夠及時報警，有助于設(shè)備的正常運行，減少設(shè)備的損壞，避免事故的發(fā)生。
[0015]僅需要連接兩根雙絞線，既為變送表提供電源，又是4_20mA信號輸出線。
[0016]由于設(shè)置電流反饋電路并與電流輸出電路構(gòu)成兩線制V/I變換器，電壓信號不是直接控制輸出電流，而是控制整個電路自身耗電電流，即使儀表耗電電流會有波動，但輸出總電流不會隨之波動，而是只取決于當(dāng)前測量值。換句話說，電流反饋回路可根據(jù)儀表當(dāng)前功耗調(diào)節(jié)電流輸出值，使電流輸出值僅與測量值有關(guān)。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的一個實施例的電路結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0018]參見圖1，一種兩線制軸位移變送表，包括振蕩電路、線性化電路、濾波放大電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、中央處理單元、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、電流輸出電路和電流反饋電路。
[0019]傳感器輸入端子和所述振蕩電路設(shè)置在所述線性化電路的前端，傳感器輸入端子為渦流傳感器適用的傳感器輸入端子。所述兩線制軸位移變送表還設(shè)有原始信號緩沖輸出電路，所述原始信號緩沖輸出電路的信號輸入端與所述傳感器輸入端子電連接。
[0020]使用時，將渦流傳感器通過安裝支架固定在機器轉(zhuǎn)軸附近，傳感器表面與轉(zhuǎn)軸距離為Imm左右，為非接觸式安裝。所述安裝支架上設(shè)有用于固定該安裝支架的長條孔或彈性卡固結(jié)構(gòu)。渦流傳感器電纜與所述傳感器輸入端子連接，所述振蕩電路給渦流傳感器提供振蕩源，高頻振蕩電流在探頭頭部的線圈中產(chǎn)生交變的磁場，當(dāng)被測金屬體靠近這一磁場，則在被測金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁學(xué)上稱之為電渦流，而電渦流又產(chǎn)生新的交變磁場，從而導(dǎo)致探頭線圈的等效電阻相應(yīng)地發(fā)生變化，其變化程度反應(yīng)了被測物體與傳感器的距離。傳感器輸出信號為高頻交流信號，信號頻率固定不變，信號幅度和被測物體與傳感器的距離成正比。
[0021]傳感器輸出信號一路通過原始信號緩沖輸出電路輸出到緩沖輸出端子上，一般用于現(xiàn)場狀態(tài)監(jiān)測；另一路輸出到線性化電路，用于軸位移測量。線性化電路對渦流傳感器輸出的高頻交流信號進行檢波、線性化，輸出直流電壓信號，濾波放大電路將對該電壓信號進行低通濾波，濾掉有用信號頻段之外的干擾信號并進行比例放大，有利于提高A/D采樣的精度。
[0022]模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路將放大后的電壓模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過數(shù)字接口發(fā)送給中央處理單元。中央處理單元將接收到的數(shù)字信號進行計算轉(zhuǎn)換，并通過數(shù)字接口將轉(zhuǎn)換結(jié)果發(fā)送給數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路。數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路根據(jù)接收到的數(shù)字信號輸出指定的直流電壓，經(jīng)所述電流輸出電路轉(zhuǎn)換為4_20mA電流輸出。
[0023]所述電流輸出電路設(shè)有電流輸出端子并連接電流反饋電路。所述電流反饋電路的輸出端連接所述電流輸出電路的輸入端，所述電流輸出電路和電流反饋回路一起構(gòu)成了兩線制V/I變換電路，將數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換為4-20mA輸出。兩線制V/I變換器與一般V/I變換電路不同點在于:電壓信號不是直接控制輸出電流，而是控制整個電路自身耗電電流。
[0024]兩線制V/I變換器的輸入電壓分為兩部分:數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路輸出電壓和采樣電阻的反饋電壓。采樣電阻Rs串聯(lián)在電路的低端，所有的電流都將通過Rs流回到電源負(fù)極，則當(dāng)電路耗電電流變化時，Rs上的電壓也隨之變化并作為反饋電壓反過來影響V/I變換電路的電壓輸入，從而保證了總電流的穩(wěn)定。舉例來說，當(dāng)儀表滿量程為-1000?+lOOOum，當(dāng)前測量值為_500um時，則4-20mA輸出應(yīng)該為8mA，同時這8mA中還包含著儀表所有的耗電電流，即使儀表耗電電流會有波動，但是8mA的總電流不變，只取決于當(dāng)前測量值。
[0025]所述兩線制軸位移變送表還可以設(shè)有鍵盤控制電路，所述鍵盤控制電路的輸出端連接所述中央處理單元的鍵盤控制信號輸入端。
[0026]所述中央處理單元采用微處理器或芯片。
[0027]所述電流輸出端子優(yōu)選采用4?20mA無源輸出端子。
[0028]所述兩線制軸位移變送表還設(shè)有向各電路或單元供電的電源，用于向其它電路供電，以提高系統(tǒng)的可靠性。
[0029]所有內(nèi)部元件均采用低功耗元器件，保證最大耗電不超過3.75mA。
[0030]所述兩線制軸位移變送表還可以設(shè)有報警電路，所述報警電路的輸入端連接所述中央處理單元的報警信號輸出端。當(dāng)中央處理單元轉(zhuǎn)換的結(jié)果達到或超過相應(yīng)閾值時，向報警電路發(fā)送報警指令，報警電路發(fā)出報警指示。
[0031]本實用新型僅需要連接兩根雙絞線，既為變送表提供電源，又是4_20mA信號輸出線。
[0032]本實用新型可以同傳感器特別是渦流傳感器連接成兩線制軸位移量采集和變送裝置，依據(jù)傳感器采集的信號，并對信號進行實時檢測、分析、變送。它還可以為現(xiàn)場服務(wù)人員提供更多的信息，如:GAP電壓等。主要適應(yīng)于各種旋轉(zhuǎn)機械的監(jiān)測，例如汽輪機、壓縮機、電動機、栗、風(fēng)扇、鼓風(fēng)機、離心機和發(fā)電機等，可以測量軸位移，在出現(xiàn)異常狀況時進行報警，有助于設(shè)備的正常運行、減少設(shè)備的損壞、避免事故的發(fā)生。并且，本實用新型可靠性好，靈活性高，使用方便，體積小，有多種參數(shù)可供客戶設(shè)置，能適應(yīng)不同的用戶需求，可以很方便的替代現(xiàn)有的落后的監(jiān)測保護系統(tǒng)。
【主權(quán)項】
1.一種兩線制軸位移變送表，其特征在于包括依次連接的線性化電路、濾波放大電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、中央處理單元、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路和電流輸出電路，所述線性化電路的輸入端設(shè)有傳感器輸入端子，所述線性化電路的輸入端連接一振蕩電路的輸出端，所述電流輸出電路的輸出端設(shè)有電流輸出端子并連接電流反饋電路的輸入端，所述電流反饋電路的輸出端連接所述電流輸出電路的輸入端，所述電流輸出電路和電流反饋電路構(gòu)成兩線制V/I變換器。2.如權(quán)利要求1所述的兩線制軸位移變送表，其特征在于還設(shè)有原始信號緩沖輸出電路，所述原始信號緩沖輸出電路的信號輸入端與所述傳感器輸入端子電連接。3.如權(quán)利要求2所述的兩線制軸位移變送表，其特征在于還設(shè)有鍵盤控制電路，所述鍵盤控制電路的輸出端連接所述中央處理單元的鍵盤控制信號輸入端。4.如權(quán)利要求1、2或3所述的兩線制軸位移變送表，其特征在于所述中央處理單元采用微處理器或芯片。5.如權(quán)利要求4所述的兩線制軸位移變送表，其特征在于所述電流輸出端子采用4?20mA無源輸出端子。6.如權(quán)利要求5所述的兩線制軸位移變送表，其特征在于還設(shè)有向各電路或單元供電的電源。7.如權(quán)利要求6所述的兩線制軸位移變送表，其特征在于所述傳感器輸入端子為渦流傳感器適用的傳感器輸入端子。8.如權(quán)利要求7所述的兩線制軸位移變送表，其特征在于所有內(nèi)部元件均采用低功耗元器件。9.如權(quán)利要求8所述的兩線制軸位移變送表，其特征在于還設(shè)有報警電路，所述報警電路的輸入端連接所述中央處理單元的報警信號輸出端。10.如權(quán)利要求9所述的兩線制軸位移變送表，其特征在于所述兩線制V/I變換器的信號輸出線采用2根雙絞線。
【專利摘要】本實用新型涉及一種兩線制軸位移變送表，包括依次連接的線性化電路、濾波放大電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、中央處理單元、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路和電流輸出電路，所述線性化電路的輸入端設(shè)有傳感器輸入端子，所述線性化電路的輸入端連接一振蕩電路的輸出端，所述電流輸出電路的輸出端設(shè)有電流輸出端子并連接電流反饋電路的輸入端，所述電流反饋電路的輸出端連接所述電流輸出電路的輸入端，所述電流輸出電路和電流反饋電路構(gòu)成兩線制V/I變換器。本實用新型配合渦流傳感器可用于自動檢測軸位移，具有節(jié)省成本、接線方便、低功耗等優(yōu)點，具有較高的可靠性、靈活性和抗干擾能力，為管理機組設(shè)備的正常運行提供了簡單、高效的監(jiān)測方案。
【IPC分類】G01B7/02, G01D5/16
【公開號】CN204807099
【申請?zhí)枴緾N201520529765
【發(fā)明人】鄒文莉
【申請人】北京鴻瑞辰星科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月21日