[实用新型]用于旋转机械的监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及旋转机械设备领域，特别地，涉及一种用于旋转机械的监测装置。

背景技术

航空发动机试车台、火力发电厂、水力发电厂(站)及大型钢铁厂自备电厂都装有大型旋转机械设备，例如：蒸汽轮机、水轮机、发电机和大型鼓风机设备等，它们不仅价值昂贵，同时是企业生产中的关键设备。运行中，上述设备一旦出现故障，轻则直接影响整个电网的稳定，重则损坏机组，造成重大事故，经济损失严重，因此，行业亟需一种能在机组运行时在线监测系统运行状况的保护装置，以在发现机组出现一些运行参数轻微不正常的情况下，及时发出报警信号提示操作人员，参数出现危险状态时能自动停止机组的运行。

现有的保护装置由模拟电路组成，一套保护装置由多个保护组件组成，保护装置包含轴振动、壳振动、轴摆度、轴位移、壳体膨胀和转速测量等保护功能，每种参数均采用一块组件电路板完成两路信号的测量与保护(转速组件只测量一路信号)，功能单一，各参数间的组件板不能相互兼容替换，以下仅以轴振动、轴位移和转速组件介绍一下模拟电路的测量原理。

参照图1，现有的位移测量组件的工作原理为：两路位移传感器信号经分压缓冲后，经电压调零电路检测出当前位移量与零点位置的差值，实现信号归一化，由电压放大器将差值电压放大，数字电压表用数显的方式显示被测量的位移值，同时将测量值转换为1-5V/4-20mA的标准信号输出给计算机或记录仪等设备，报警判断电路判别测量值是否越限，若测量值越限，则发出报警/危险控制信号。

一套保护装置中往往需要多块振动测量组件，参照图2，现有的振动测量组件的工作原理为：振动传感器的信号经分压缓冲之后，先进行电压放大，将信号放大到幅值，在经过峰峰值检波电路获取信号的最大振幅，由数字电压表显示测量值，同时将测量值转换为1-5V/4-20mA的标准信号输出给计算机或记录仪等设备，报警判断电路判别测量值是否越限，若测量值越限，则发出报警/危险控制信号。

由于机组只有一根主轴，所以转速测量只设一个组件，参照图3，现有的转速测量组件的工作原理为：传感器检测的转速信号经分压、缓冲，再进行整形放大，使信号变为矩形脉冲信号，经过锁相倍频和F/V转换成直流电压信号，由数字电压表显示测量值，同时将测量值转换为1-5V/4-20mA的标准信号输出给计算机或记录仪等设备，报警判断电路判别测量值是否越限，若测量值越限，则发出报警/危险控制信号。

由于现有技术采用模拟电路，而模拟电路存在一些固有弊端，如：因器件参数随时间及温度产生的变化而变化，引起测量参数和保护参数整定值漂移的问题，影响测量精度和保护精度；显示方式只能为指针表指示或数字显示的两种之一；位移测量板的零点出厂后不能变更，现场安装传感器时需高精度找正对零，实际操作十分麻烦；转速测量存在漂移的问题，测量精度偏低，与实际要求相比很不理想；一套装置中各电路板规格太多，不能互换通用，人员去现场调试/排故必须多带配件，调整系统测量参数需要靠更换元器件来解决，操作起来比较复杂；仪器生产过程中因电路较为复杂，调试工作较为繁琐，工作量较大，对调试人员的技术水平和经验要求高。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用于旋转机械的监测装置，以解决现有的保护装置的元器件构成复杂、调试难度大、检测精度易受漂移影响的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于旋转机械的监测装置，包括监测主机，监测主机分别连接有轴振动检测电路、轴位移检测电路和转速测量电路；

轴振动检测电路，用于接收轴振动检测信号并将轴振动检测信号经模数转换，生成第一数字信号输出给监测主机；

轴位移检测电路，用于接收轴位移检测信号并将轴位移检测信号经模数转换，生成第二数字信号输出给监测主机；

转速测量电路，用于接收旋转轴的转速检测信号并将转速检测信号转换为第三数字信号输出给监测主机。

进一步地，监测主机的输出端连接有报警驱动电路，报警驱动电路根据监测主机接收的数字信号生成报警指令。

进一步地，轴振动检测电路和轴位移检测电路共用模数转换电路，轴振动检测电路包括依次连接的滤波电路、峰峰值检波电路和放大限幅电路，轴位移检测电路包括用于对接收的轴位移检测信号分压处理的分压电路，放大限幅电路和分压电路经多路选择器连接至模数转换电路。

进一步地，轴振动检测电路和轴位移检测电路为多组，用于检测旋转轴不同位置的位移和振动，多组轴振动检测电路和轴位移检测电路经多路选择器共用模数转换电路。