[实用新型]海上风电机组齿轮箱油液状态的在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及监测仪技术领域，特别涉及一种海上风电机组齿轮箱油液状态的在线监测装置。

背景技术

风电机组中的齿轮箱的主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。对于大型风电机组的齿轮箱，目前都是用油来润滑和散热，其状态直接关系到齿轮箱的运行安全。油液受自身老化、残留物侵入和污染物侵入等多种因素影响，很难用一种或者几种单一监测（检测）方法充分表征其状态。一般，随着风电机组的长期运行，油液会出现老化，其粘度和介电常数会发生改变；由于齿轮箱的金属部件摩擦产生不同颗粒大小、形态的金属磨粒，可能对齿轮造成表面磨损等影响，同时会给带来油液介电常数和粘度的改变；外部水汽、盐雾、杂质等污染也会带来粘度和介电常数改变，影响油液性能；平时的施工、维修也会带来金属颗粒、杂质等污染。相对于陆上风电，海上风机受盐雾的影响较大，所以除了常规的金属磨粒检测外，对微水、粘度、介电常数监测十分必要。所以，通过金属颗粒、微水、介电常数、运动粘度数据的综合监测，才能较好的反映海上风机齿轮箱油液的劣化程度。可以指导按需换油，也能指导齿轮箱维修以及开展外部防护措施，预防事故发生。

而传统的监测方法是将油样从风电机组齿轮箱中取样，送至相关实验室，用仪器分别测试金属颗粒、微水、介电常数及运动粘度参数。依据得到的参数分析该齿轮箱的潜伏性故障情况。但这种方法具有操作复杂、监测周期长（时间周期1周-3月不等）、监测人为误差大的缺点，导致不适宜进行实时监测，对于海上风机监测来说更是几乎不可行。从而不能根据齿轮箱油中参数按需换油，即时掌握风电机组齿轮箱潜伏性故障情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种可实现即时自动对风电机组齿轮箱中温度、金属颗粒、微水、介电常数、运动粘度参数进行监测的海上风电机组齿轮箱油液状态的在线监测装置。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种海上风电机组齿轮箱油液状态的在线监测装置，具有开出单元、中央处理器、通讯单元和信号处理单元；所述开出单元与中央处理器的开关量信号端电性连接；所述通讯单元的输入端接中央处理器的控制信号输出端，输出端接计算机；所述信号处理单元的输出端接中央处理器的输入端；还具有油液状态监测单元；所述油液状态监测单元包括温度检测模块、金属磨粒监测模块、微水监测模块、介电常数监测模块和运动粘度监测模块；所述温度检测模块的监测信号端、金属磨粒监测模块的监测信号端、微水监测模块的监测信号端、介电常数监测模块的监测信号端和运动粘度监测模块的监测信号端分别接到信号处理单元的输入端。

上述技术方案所述运动粘度监测模块包括粘度监测模块和密度监测模块；所述粘度监测模块的监测信号端和密度监测模块的监测信号端分别接到信号处理单元的输入端。

上述技术方案所述温度检测模块为温度传感器。

上述技术方案所述金属磨粒监测模块为电磁线圈传感器。

上述技术方案所述微水监测模块为微水检测传感器。

上述技术方案所述信号处理单元包括依次电性连接的前置放大电路、二次放大电路和RC滤波电路。

上述技术方案还具有显示单元，所述显示单元具有显示风电机组齿轮箱油液状态监测不同的工作状态的LED灯。

上述技术方案还具有报警器；所述报警器的输入端连接在中央处理器的输出端上。

上述技术方案所述通讯单元包括RS232接口电路、RS485接口电路和以太网接口；所述RS232接口电路具有ADM3251E芯片；所述RS485接口电路具有ADM2483芯片。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：

（1）本实用新型选用油液状态监测单元，用于监测风电机组齿轮箱中温度、金属颗粒、微水、介电常数及运动粘度参数等数据，并生成监测信号；中央处理器接收后，与储存的标准信号进行判断，并将判断结果打包生成控制信号，通过通讯单元发送给计算机；开出单元与中央处理器的开关量信号端电性连接，可实现当所监测风电机组齿轮箱油液不符合要求时，控制开关量信号的开启或关闭。

（2）本实用新型的通讯单元包括RS232接口电路、RS485接口电路和以太网接口；可实现多台风电机组齿轮箱油液监测装置与上位计算机组成局域网，便于用户监控。

（3）本实用新型的信号处理单元包括依次电性连接的前置放大电路、二次放大电路和RC滤波电路；可实现对油液状态监测单元所监测的温度、金属颗粒、微水、介电常数、运动粘度数据信息的放大及滤波。