一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的監(jiān)測裝置。旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速測量時(shí)需在在旋轉(zhuǎn)體外安裝測量分度盤進(jìn)行，對分度盤尺寸精度要求極高。本實(shí)用新型在旋轉(zhuǎn)體外周設(shè)置鏈條，鏈條上安裝可拆卸的齒塊，在垂直于齒塊的位置設(shè)置測速探頭，測速探頭信號輸入PLC系統(tǒng)；測速探頭為電渦流傳感器，齒塊離開測速探頭時(shí)，測速探頭輸出一脈沖信號；PLC系統(tǒng)上設(shè)置有穩(wěn)態(tài)型的開關(guān)電源、儀表按鍵和顯示器，及開關(guān)量輸出端口、模擬量輸出端口和通訊輸出端口。本實(shí)用新型的測量盤不再是有均勻分度的齒盤，各齒位置可任意分布，從加工、制造、安裝的上看，采用“齒”和盤可拆卸的連接比較方便，只要保證“齒”能滿足傳感器的感應(yīng)要求即可。
【專利說明】—種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的監(jiān)測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)速的監(jiān)測裝置，具體涉及一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的監(jiān)測
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【背景技術(shù)】
[0002]旋轉(zhuǎn)體機(jī)械轉(zhuǎn)速的測量，通常在旋轉(zhuǎn)體外安裝一測量分度盤，當(dāng)測量傳感器與測量分度盤刻度對齊時(shí)發(fā)出位置指示信號，測量儀表通過測量分度盤相對大軸轉(zhuǎn)過角度所花費(fèi)的時(shí)間，來計(jì)算出旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)速度。
[0003]傳統(tǒng)的水輪機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)速測量方法是在大軸上裝一齒盤，在齒盤上均勻切割出各分度齒，該均勻齒盤就是分度盤，如圖1所示,將一個(gè)22齒的齒盤環(huán)抱在轉(zhuǎn)軸上,每轉(zhuǎn)動一個(gè)齒間距，大軸旋轉(zhuǎn)1/22轉(zhuǎn)。傳感器在每個(gè)齒(即分度盤上的每個(gè)刻度)到來時(shí)，發(fā)出電平信號。這樣當(dāng)齒盤隨大軸轉(zhuǎn)動時(shí)，傳感器產(chǎn)生方波序列。如從La轉(zhuǎn)到Lb時(shí)轉(zhuǎn)過兩個(gè)齒間距?？傹X數(shù)為22，即齒盤轉(zhuǎn)過的角度為2/22轉(zhuǎn)。只要在儀表中精確測量出時(shí)間Τ，即可得到轉(zhuǎn)速Ν=(2/22)/Τ。但上述方法存在技術(shù)缺陷:
[0004]1、測量誤差:測量盤的分度誤差在測量誤差中所占比重大，這就要求齒盤的加工精度高，兩瓣齒盤結(jié)合處的安裝精度高。又因?yàn)辇X盤測量通常采用的電渦流傳感器，傳感器探頭對目標(biāo)靶的解近、離開曲線與目標(biāo)位置的距離有關(guān)。所以大軸的擺度也會給探頭的響應(yīng)帶來的誤差。
[0005]2、加工、制造安裝·難度隨旋轉(zhuǎn)軸徑增大而加大:以一個(gè)直徑2200_的齒盤為例，經(jīng)鍛、車、線切割、銑、園校正，表面處理后成品重達(dá)近300公斤。在前述精度要求下，每個(gè)工序的難度著實(shí)不小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種測量精度更高的水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的監(jiān)測裝置。
[0007]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的監(jiān)測裝置，其特征在于:
[0009]在旋轉(zhuǎn)體外周設(shè)置鏈條，鏈條上安裝可拆卸的齒塊，在垂直于齒塊的位置設(shè)置測速探頭，測速探頭信號輸入PLC系統(tǒng)。
[0010]所述的測速探頭為電渦流傳感器，齒塊離開測速探頭時(shí)，測速探頭輸出一脈沖信號。
[0011]所述的PLC系統(tǒng)采用西門子S7-200型號。
[0012]所述的PLC系統(tǒng)上設(shè)置有穩(wěn)態(tài)型的開關(guān)電源、儀表按鍵和顯示器。
[0013]所述的PLC系統(tǒng)設(shè)置有開關(guān)量輸出端口、模擬量輸出端口和通訊輸出端口。
[0014]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]本實(shí)用新型的測量盤不再是有均勻分度的齒盤，各齒位置可任意分布，測量盤外形就可有多種樣式。從加工、制造、安裝的上看，采用“齒”和盤可拆卸的連接比較方便，只要保證“齒”能滿足傳感器的感應(yīng)要求即可。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為傳統(tǒng)的水輪機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)速測量方法的原理圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型裝置組成圖。
[0018]圖中，1-鏈條，2-齒塊，3-測速探頭，4-開關(guān)電源，5-PLC系統(tǒng)，6_顯示器，7_開關(guān)量輸出端口，8-模擬量輸出端口，9-通訊輸出端口，10-儀表按鍵。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0020]本實(shí)用新型所涉及一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的監(jiān)測裝置，測量齒盤不再采用以前均勻分度的形式，而是采用不規(guī)則的齒盤，其簡潔形式是在鏈條上安裝可拆卸的齒塊。
[0021]在旋轉(zhuǎn)體外周設(shè)置鏈條1，鏈條I上安裝可拆卸的齒塊2，在垂直于齒塊2的位置設(shè)置測速探頭3，測速探頭3信號輸入PLC系統(tǒng)5。測速探頭3為電渦流傳感器，齒塊2離開測速探頭3時(shí)，測速探頭3輸出一脈沖信號。PLC系統(tǒng)5采用西門子S7-200型號，PLC系統(tǒng)5上設(shè)置有穩(wěn)態(tài)型的開關(guān)電源4、儀表按鍵10和顯示器6，并設(shè)置有開關(guān)量輸出端口 7、模擬量輸出端口 8和通訊輸出端口 9。
[0022]其中，開關(guān)電源4可將交流電變換成直流電，令裝置在交、直流條件下均可穩(wěn)定工作；儀表按鍵10用于指令、設(shè)定等輸入；顯示器6用于顯示輸入數(shù)據(jù)、測量結(jié)果及報(bào)警信號等；開關(guān)量輸出端口 7用于報(bào)警節(jié)點(diǎn)輸出；模擬量輸出端口 8用于實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值外送；通訊輸出端口 9用于將裝置狀態(tài)和報(bào)警節(jié)點(diǎn)及測量值上傳至上位機(jī)。
`[0023]其中的測速方法具體由以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0024]步驟一:在旋轉(zhuǎn)體外安裝齒帶，該齒帶為具有N個(gè)可拆卸齒塊的鏈條；
[0025]步驟二:儀表程序運(yùn)行時(shí)，初始化一個(gè)有N個(gè)元素的靜態(tài)數(shù)組--ΜΕ[η]，當(dāng)齒帶隨旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)，將脈沖P1與P2的間隔時(shí)間存入ΤΙΜΕ[0]，將脈沖P2與P3的間隔時(shí)間存入--ΜΕ[1]，以此類推，將？1與卩1+1的間隔時(shí)間存入TME[1-l]；
[0026]脈沖Pn對應(yīng)齒帶第η個(gè)齒塊的位置；
[0027]步驟三:當(dāng)？?與？11+1的間隔時(shí)間存入--ΜΕ[η_1]，這時(shí)靜態(tài)數(shù)組中的所有元素都有了真值，旋轉(zhuǎn)體從P1起至Ρη+1轉(zhuǎn)過完整一周，耗時(shí)SUM(T)為數(shù)組元素的累加和，機(jī)組的轉(zhuǎn)速=1 轉(zhuǎn)/SUM(T)。·
[0028]步驟四:將Ρη+1與Ρη+2的間隔時(shí)間再存入TIME [O]，以此類推存入時(shí)間值，每次存入的新時(shí)間值所覆蓋的是物理上相同的兩齒的上一圈轉(zhuǎn)動間隔時(shí)間，也就是每經(jīng)過一個(gè)齒塊都計(jì)算出一個(gè)轉(zhuǎn)速，這個(gè)轉(zhuǎn)速就是這個(gè)齒塊上次對齊傳感器到當(dāng)前對齊傳感器之間的平均轉(zhuǎn)速。
[0029]可將上述描述抽象為在轉(zhuǎn)軸上安裝有N個(gè)只有一個(gè)齒的齒盤，各齒盤上的齒的位置與最初齒鏈上各齒塊的初始位置對齊。這樣測速裝置檢測在每個(gè)齒盤上齒塊信號到來時(shí)都能計(jì)算出該齒盤轉(zhuǎn)過一圈的平均速度。既然每個(gè)齒盤上只有一個(gè)齒，就與齒形誤差，分度誤差，安裝誤差，圓度誤差都無關(guān)了。
[0030]本實(shí)用新型的內(nèi)容不限于實(shí)施例所列舉，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本實(shí)用新型說明書而對本實(shí)用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的監(jiān)測裝置，其特征在于: 在旋轉(zhuǎn)體外周設(shè)置鏈條(1)，鏈條(I)上安裝可拆卸的齒塊(2)，在垂直于齒塊(2)的位置設(shè)置測速探頭(3)，測速探頭(3)信號輸入PLC系統(tǒng)(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的監(jiān)測裝置，其特征在于: 所述的測速探頭(3)為電渦流傳感器，齒塊(2)離開測速探頭(3)時(shí)，測速探頭(3)輸出一脈沖信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的監(jiān)測裝置，其特征在于: 所述的PLC系統(tǒng)(5)采用西門子S7-200型號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的監(jiān)測裝置，其特征在于: 所述的PLC系統(tǒng)(5)上設(shè)置有穩(wěn)態(tài)型的開關(guān)電源(4)、儀表按鍵(10)和顯示器(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速的監(jiān)測裝置，其特征在于: 所述的PLC系統(tǒng)(5)設(shè)置有開關(guān)量輸出端口(7)、模擬量輸出端口(8)和通訊輸出端口(9)。
【文檔編號】G01P3/481GK203414479SQ201320503929
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】伊震, 蘇光明, 孫學(xué)軍 申請人:西安江河電站技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司