[实用新型]汽轮发电机组振动键相信号预处理电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统中火力发电厂对汽轮发电机组或者大型回转机械进行振动键相测量的领域。 

背景技术

20世纪以来，汽轮发电机组在工业生产和科学技术的发展中，起着越来越重要的作用。汽轮机组是大型旋转机械，它将高温、高压蒸汽所具有的内能转换成机组转子旋转的机械能，从而驱动其他机械或带动发电机发出电能。汽轮机组是工业领域的重要设备，特别是在电力工业中，汽轮机组是关键的设备。由于汽轮机组结构和系统的复杂性、运行环境的特殊性，汽轮机组的故障率较高，而且故障的危害性也很大。因此，汽轮机组的故障诊断一直是故障诊断技术应用的一个重要方面。 

随着我国电力事业的发展，近年来国家兴建的火电厂装机容量不断增大，机组轴系长度增加，使得汽轮发电机组发生振动故障的可能性增加，设备的可靠性、可用性、可维修性和安全性的问题日益突出，一旦发生事故，就可能导致轴系断裂、崩溃，其后果是灾难性的，损失也将极为惨重，因此，对汽轮发电机组振动在线监测提出了更高的要求。在机组振动信号采样中，为了提高振动信号谱分析的精度，一般采用同步整周期的采样方法，为此，在机组转轴上开一键相槽，装上一个振动信号传感器，轴转动时每转输出一个脉冲，输出的脉冲信号即为键相信号，该信号是实现同步整周期采样的前提，因此，键相作 为机组振动在线监测的一个重要信号，其预处理及测量的方法与准确程度就显得尤为重要。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是汽轮发电机组振动键相信号的精确处理问题，其主要目的是提出一种汽轮发电机组振动键相信号的预处理电路，从前端信号处理电路的设计入手，在信号处理电路中加入电压触发电路，利用NE555的2/3Vcc触发功能，达到键相触发、消除毛刺干扰的目的，同时使用6N137集成电路起光电隔离作用，进一步消除键相脉冲中的毛刺干扰，最后由NE555组成的电路进行方波整形，通过调整电阻大小，调整键相脉冲波占空比，得到标准方波。 

一种汽轮发电机组振动键相信号预处理电路，其特征在于，所述电路按信号处理顺序依次包括电压触发电路部分、光电隔离电路部分以及方波整形电路部分； 

所述电压触发电路部分的输入与安装在汽轮发电机组主轴上的振动信号传感器的前置处理器相连，所述电压触发电路部分的输出与所述光电隔离电路部分的输入相连； 

所述光电隔离电路部分的输出与所述方波整形电路部分的输入相连。 

所述电压触发电路部分包括NE555模块，其主要引脚配置为：Pin1为接地脚；Pin2为触发输入脚；Pin3为输出脚；Pin4为复位输入脚；Pin5通过电容接地；Pin6为阈值输入脚，与Pin2短接在一起，作为触发器的输入端，构成施密特触发器；Pin8为电源脚，与Pin4都接至高电平Vcc。 

所述光电隔离电路部分为6N137集成电路。 

所述方波整形电路部分包括NE555模块，其中，Pin2为输入脚，Pin3为输 出脚，若Pin2输入小于1/3Vcc，则Pin3输出高电平，若Pin2输入大于2/3Vcc，则Pin3输出低电平，其Pin6与pin7短接，该短接点与电源之间设置可变电阻器。 

所述电路包含信号反相电路部分，该电路部分位于所述光电隔离电路部分和所述方波整形电路部分之间，包括7414模块、第一跳线及第二跳线； 

所述7414模块的Pin14连接电源，Pin7接地，信号从Pin1进入，从Pin2输出； 

所述第一跳线的第一接线口与所述7414模块的Pin1相连，第二接线口与所述光电隔离电路部分的输出相连，第三接线口与所述第二跳线的第三接线口相连； 

所述第二跳线的第一接线口与所述7414模块的Pin2相连，第二接线口与所述方波整形电路部分的输入相连。 

本实用新型的有益效果是通过上述设计合理的电路环节，有效地消除各种毛刺干扰，获得精确的键相方波信号，且该电路可以实现处理不同电厂、不同类型传感器键相信号的目的。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型作详细说明： 

图1为汽轮发电机组测量键相信号装置示意图； 

图2为传感器原始键相信号输出波形图； 

图3为经过隔直，NE555模块2/3Vcc电压触发后键相信号输出波形图； 

图4为信号处理电路的2/3Vcc电压触发电路示意图； 

图5为脉冲信号光电隔离、方波整形电路示意图； 

图6为经过上述所有处理环节后的键相信号输出波形图。 

具体实施方式