[实用新型]一种机壳振动控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及往复式压缩机机壳振动控制器，具体地说是一种机壳振动控制器。

背景技术

往复式压缩机是利用曲轴驱动活塞将气体压力提高的旋转机械设备。压缩机运行时，机壳能产生一定的振动量。为确保往复式压缩机正常运转，预防地脚螺栓松动以及活塞杆松动，必须对往复式压缩机的机壳振动进行监测，所以需要对机壳振动进行检测。传统的机壳振动检测采用的是机械式振动开关。机械式振动开关是非连续测量，误差大，经常出现误动作和不动作现象，极易造成压缩机运行事故。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供测量准确、误差小一种机壳振动控制器。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种机壳振动控制器，包括压电晶体，所述压电晶体输入端用于连接机壳，输出端连接电荷积分器的输入端，电荷积分器的输出端连接到放大滤波器的输入端，放大滤波器输出端连接加速度积分器的输入端，加速度积分器的输出端连接RMS-DC转换器的输入端，RMS-DC转换器的输出端连接V/I转换器。

所述电荷积分器是将压电晶体输出的电荷形式加速度信号积分成电压形式加速度信号的积分器。

所述放大滤波器为将电压形式加速度信号进行放大、滤波后输出动态信号的放大滤波器。

所述动态信号为随机壳振动动态变化的以100mV/g为标准的加速度信号。

所述RMS-DC转换器为将交流电压形式速度信号转换为和振动成正比的直流电压形式速度信号的转换器。

所述V/I转换器为将直流电压形式速度信号转换为4-20mA直流电流信号。

本实用新型具有以下优点：

1.应用范围广，可广泛应用于风机、水泵、电机、压缩机等领域的振动冲击测量；

2.振动测量准确，误差较小，使用安全、结构稳定，不易造成压缩机运行事故。

附图说明

图1为本实用新型的总体架构图；

图2为本实用新型的具体实施总框架图。

其中：1为机壳振动控制器，2为安全栅，3为二次仪表。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示为本实用新型的总体架构图，利用压电晶体的特性，来感受物体的振动，将压电晶体产生的电荷进行放大变为电压信号。电压信号再进行放大滤波得到100mV/g的加速度信号，再经过积分转换为有效值的mm/s的速度信号，最后经V-I变换输出标准的4-20mA电流信号。将该电流信号直接连接到PLC、DCS或其他可接受4-20mA电流信号的监视仪表。

压电晶体部分：晶体在受到外力作用时，它的两端就会产生不同的电荷。或在晶体的两端加上电压，晶体会产生变形。这种效应被称为压电效应。能产生压电效应的晶体就叫压电晶体。压电晶体受到振动时，两个表面产生电荷，即压电效应，机械量转化为电量。

输入信号为振动信号，输出信号为压电晶体的电荷，电荷灵敏度，约几十pC/g。

电荷积分器：把振动电荷积分为电压信号输出。输入信号为几十库仑的电量信号，输出信号为电荷积分成电压信号，公式为V=Q/Cf，其中Cf为积分电容，计算得输出电压大概为几十mV

放大滤波器:对积分的加速度电压信号进行放大滤波。对输入几十mV的信号进行滤波。动态信号输出:放大滤波后输出动态信号100mV/g,输入信号为几十mV的电压,适调放大输出为100mV/g的动态信号。

加速度积分器：功能为把加速度信号积分成速度信号。对输入100mV加速度信号积分成速度信号，约几十mV左右。

RMS-DC转换器：功能为交流的速度信号进行有效值-直流转换，输出和振动成正比的直流电压信号。

输入电压为最大为300mV的交流信号，输出直流电压最大为200mV。

V/I变换器：功能为把速度信号进行V/I变换，输出和振动成正比的4-20mA信号。

输入电压为振动直流信号0.4-2V直流信号，经V/I变换，输出对应4-20mA信号。

如图2所示为本实用新型的具体实施总框架图，振动控制器1做为现场输入信号送到控制室，经过安全栅2隔离，在二次仪表3将该振动值显示出来；安全栅2又称安全限能器，是本案系统中的重要组成部分，其核心元件为齐纳二极管Z，限流电阻R及快速熔断丝F。安全栅2的主要功能为限流限压，保证现场仪表可得到的能量在安全范围内二次仪表3即为显示仪表PLC或DCS。

机壳振动控制器工作理论基础：