一種用于水電機組的振動擺度數據采集裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種用于水電機組的振動擺度數據采集裝置，包括模擬信號采集模塊、模擬量輸入調理電路和A/D轉換器；模擬信號采集模塊、模擬量輸入調理電路和A/D轉換器依次連接；所述的模擬信號采集模塊包括電渦流傳感器和振動傳感器；模擬量輸入調理電路包括作為前級電路的放大電路和作為后級電路的濾波電路；所述的濾波電路采用3個結構相同的濾波器串聯而成。在水電機組的振動擺度數據采集方面，該裝置檢測精度高、易于實施、數據濾波效果好。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術公開了一種用于水電機組的振動擺度數據采集裝置，包括模擬信號采集模塊、模擬量輸入調理電路和A/D轉換器；模擬信號采集模塊、模擬量輸入調理電路和A/D轉換器依次連接；所述的模擬信號采集模塊包括電渦流傳感器和振動傳感器；模擬量輸入調理電路包括作為前級電路的放大電路和作為后級電路的濾波電路；所述的濾波電路采用3個結構相同的濾波器串聯而成。在水電機組的振動擺度數據采集方面，該裝置檢測精度高、易于實施、數據濾波效果好。【專利說明】一種用于水電機組的振動擺度數據采集裝置
本技術涉及一種用于水電機組的振動擺度數據采集裝置。
技術介紹
目前各水電廠已經全面推廣安裝了機組振動擺度在線監測裝置，受水電廠實行的 "三年一小修、五年一大修"計劃檢修制度限制，機組振動擺度在線監測系統所用的傳感器 難以實現每年一次的定期檢驗要求，而安裝于現場的傳感器長期運行中受陰濕環境、水壓 脈動、機組振動區等因素的影響，測量信號失真、測量數值不準確等問題時有發生，導致在 線監測系統難以獲取機組當前運行狀態的真實情況，電廠運行人員難以把握機組的振動擺 度實際情形，嚴重影響機組運行決策。 各電廠急需一款適合水電廠特點的振動擺度數據校驗裝置。 因此，有必要設計一種用于水電機組的振動擺度數據采集裝置。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種用于水電機組的振動擺度數據采集 裝置，該用于水電機組的振動擺度數據采集裝置檢測精度高、易于實施、數據濾波效果好。 技術的技術解決方案如下： 一種用于水電機組的振動擺度數據采集裝置，包括模擬信號采集模塊、模擬量輸 入調理電路和A/D轉換器；模擬信號采集模塊、模擬量輸入調理電路和A/D轉換器依次連 接； 所述的模擬信號采集模塊包括電渦流傳感器和振動傳感器； 所述的電渦流傳感器用于獲取水電機組擺度信號，包括水電機組上導軸承X/Y向 水平擺度信號、下導軸承X/Y向水平擺度信號和下導軸承X/Y向水平擺度信號； 振動傳感器用于獲取水電機組振動信號，包括水電機組上機架X/Y向水平振動信 號、上機架垂直向振動信號、下機架X/Y向水平振動信號、頂蓋X/Y向水平振動信號、頂蓋Z 向垂直振動信號； 模擬量輸入調理電路包括作為前級電路的放大電路和作為后級電路的濾波電 路； 所述的濾波電路采用3個結構相同的二階抗混疊濾波器串聯而成；每一個濾波器 的結構如下： 包括運算放大器（UAlA)、第一電阻（Rl)、第二電阻（R2)、第一電容（Cl)和第二電 容（C2);濾波器的輸入端經依次串接的第一電阻（Rl)和第二電阻（R2)接運算放大器的同 向輸入端，運算放大器的同向輸入端還經過第二電容接地；第一電容（Cl) 一端接第一電阻 和第二電阻的連接點，另一端接濾波器的輸出端；濾波器的輸出端即運算放大器的輸出端； 運算放大器的反向輸入端與運算放大器的輸出端之間短接，構成電壓跟隨器。 所述的A/D轉換器采用具有多個轉換通道的AD7606型A/D轉換器件，模擬量輸入 調理電路具有4路模擬信號接口，任意選擇模擬信號采集模塊采集的4路信號與該4路模 擬信號接口對應連接。 所述的放大電路為基于運算放大器的放大倍數為0. 5的放大電路。 有益效果： 本技術的用于水電機組的振動擺度數據采集裝置，其中的模擬量輸入調理電 路對模擬量輸入信號進行放大、濾波，調整輸入信號幅值適應模擬信號采集模塊ADC的需 求。本技術的濾波電路截止頻率可調節，三級串聯具有更高的信號幅值衰減速率，能夠 有效濾除高頻信號，防止水電廠高頻噪聲導致頻率混疊現象發生。本技術，采用具有多 個轉換通道的A/D轉換器，集成度高，采用運放構造濾波器和放大器，結構緊湊，濾波效果 好，易于實施。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為用于水電機組的振動擺度數據采集裝置的結構框圖； 圖2為信號放大電路； 圖3為低頻濾波電路； 【具體實施方式】 以下將結合附圖和具體實施例對本技術做進一步詳細說明： 實施例1 : 如圖1-3, 一種用于水電機組的振動擺度數據采集裝置，包括模擬信號采集模塊、 模擬量輸入調理電路和A/D轉換器；模擬信號采集模塊、模擬量輸入調理電路和A/D轉換器 依次連接； 所述的模擬信號采集模塊包括電渦流傳感器和振動傳感器； 所述的電渦流傳感器用于獲取水電機組擺度信號，包括水電機組上導軸承 X/Y向水平擺度信號、下導軸承X/Y向水平擺度信號和下導軸承X/Y向水平擺度信 號； 振動傳感器用于獲取水電機組振動信號，包括水電機組上機架X/Y向水平振動信 號、上機架垂直向振動信號、下機架X/Y向水平振動信號、頂蓋X/Y向水平振動信號、頂蓋Z 向垂直振動信號； 模擬量輸入調理電路包括作為前級電路的放大電路和作為后級電路的濾波電 路； 所述的濾波電路采用3個結構相同的二階抗混疊濾波器串聯而成；每一個濾波器 的結構如下： 包括運算放大器（UAlA)、第一電阻（Rl)、第二電阻（R2)、第一電容（Cl)和第二電 容（C2);濾波器的輸入端經依次串接的第一電阻（Rl)和第二電阻（R2)接運算放大器的同 向輸入端，運算放大器的同向輸入端還經過第二電容接地；第一電容（Cl) 一端接第一電 阻和第二電阻的連接點，另一端接濾波器的輸出端；濾波器的輸出端即運算放大器的輸出 端；運算放大器的反向輸入端與運算放大器的輸出端之間短接，構成電壓跟隨器。 所述的A/D轉換器采用具有多個轉換通道的AD7606型A/D轉換器件，模擬量輸入 調理電路具有4路模擬信號接口，任意選擇模擬信號采集模塊采集的4路信號與該4路模 擬信號接口對應連接。 所述的放大電路為基于運算放大器的放大倍數為0. 5的放大電路。 數據采集，又稱數據獲取，是利用一種裝置，從系統外部采集數據并輸入到系統內 部的一個接口。本技術的采集裝置是電渦流傳感器、振動傳感器。利用傳感器，將現場 被測對象的機械量信號轉換為電量信號，通過電纜傳輸給本技術所述的一種用于水電 機組的振動擺度數據采集裝置，再經過特定的4芯接口送到數據處理模塊。模擬信號采集 模塊如圖3所示。【AD7606是16位、8通道同步采樣模數數據采集系統（DAS)。這些器件 內置模擬輸入箝位保護、二階抗混疊濾波器、跟蹤保持放大器、16位電荷再分配逐次逼近型 ADC、靈活的數字濾波器、2. 5V基準電壓源、基準電壓緩沖以及高速串行和并行接口。】所述 AD7606實現圖1所示4路模擬信號的AD轉換與數據采集，所述4路模擬信號來自水電機組 上機架X/Y向水平振動測點、上機架垂直向振動測點、頂蓋X/Y向水平振動測點、頂蓋Z向 垂直振動測點、下導軸承X/Y向水平擺度測點、下導軸承X/Y向水平擺度測點振的任意4路 信號。所述水輪發電機組上導軸承、下導軸承為水輪發電機大軸的徑向約束部件。 所述模擬信號調理模塊的主要功能是對傳感器采集的模擬信號進行放大、濾波。 傳感器采集將機械信號轉換為模擬電信號，模擬電信號經過調理模塊放大后輸出給信號濾 波模塊，濾波模塊通過濾除模擬電信號噪聲信號輸出給信號采集模塊。模擬信號放大本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于水電機組的振動擺度數據采集裝置，其特征在于，包括模擬信號采集模塊、模擬量輸入調理電路和A/D轉換器；模擬信號采集模塊、模擬量輸入調理電路和A/D轉換器依次連接；所述的模擬信號采集模塊包括電渦流傳感器和振動傳感器；所述的電渦流傳感器用于獲取水電機組擺度信號，包括水電機組上導軸承X/Y向水平擺度信號、下導軸承X/Y向水平擺度信號和下導軸承X/Y向水平擺度信號；振動傳感器用于獲取水電機組振動信號，包括水電機組上機架X/Y向水平振動信號、上機架垂直向振動信號、下機架X/Y向水平振動信號、頂蓋X/Y向水平振動信號、頂蓋Z向垂直振動信號；模擬量輸入調理電路包括作為前級電路的放大電路和作為后級電路的濾波電路；所述的濾波電路采用3個結構相同的二階抗混疊濾波器串聯而成；每一個濾波器的結構如下：包括運算放大器(UA1A)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第一電容(C1)和第二電容(C2)；濾波器的輸入端經依次串接的第一電阻(R1)和第二電阻(R2)接運算放大器的同向輸入端，運算放大器的同向輸入端還經過第二電容接地；第一電容(C1)一端接第一電阻和第二電阻的連接點，另一端接濾波器的輸出端；濾波器的輸出端即運算放大器的輸出端；運算放大器的反向輸入端與運算放大器的輸出端之間短接，構成電壓跟隨器。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：寇攀高，何里，吳長利，
申請(專利權)人：國家電網公司，國網湖南省電力公司，國網湖南省電力公司電力科學研究院，
類型：新型
國別省市：北京;11