一种用于水电机组的振动摆度数据采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于水电机组的振动摆度数据采集装置，包括模拟信号采集模块、模拟量输入调理电路和A/D转换器；模拟信号采集模块、模拟量输入调理电路和A/D转换器依次连接；所述的模拟信号采集模块包括电涡流传感器和振动传感器；模拟量输入调理电路包括作为前级电路的放大电路和作为后级电路的滤波电路；所述的滤波电路采用3个结构相同的滤波器串联而成。在水电机组的振动摆度数据采集方面，该装置检测精度高、易于实施、数据滤波效果好。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种用于水电机组的振动摆度数据采集装置，包括模拟信号采集模块、模拟量输入调理电路和A/D转换器；模拟信号采集模块、模拟量输入调理电路和A/D转换器依次连接；所述的模拟信号采集模块包括电涡流传感器和振动传感器；模拟量输入调理电路包括作为前级电路的放大电路和作为后级电路的滤波电路；所述的滤波电路采用3个结构相同的滤波器串联而成。在水电机组的振动摆度数据采集方面，该装置检测精度高、易于实施、数据滤波效果好。【专利说明】一种用于水电机组的振动摆度数据采集装置
本技术涉及一种用于水电机组的振动摆度数据采集装置。
技术介绍
目前各水电厂已经全面推广安装了机组振动摆度在线监测装置，受水电厂实行的 "三年一小修、五年一大修"计划检修制度限制，机组振动摆度在线监测系统所用的传感器 难以实现每年一次的定期检验要求，而安装于现场的传感器长期运行中受阴湿环境、水压 脉动、机组振动区等因素的影响，测量信号失真、测量数值不准确等问题时有发生，导致在 线监测系统难以获取机组当前运行状态的真实情况，电厂运行人员难以把握机组的振动摆 度实际情形，严重影响机组运行决策。 各电厂急需一款适合水电厂特点的振动摆度数据校验装置。 因此，有必要设计一种用于水电机组的振动摆度数据采集装置。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种用于水电机组的振动摆度数据采集 装置，该用于水电机组的振动摆度数据采集装置检测精度高、易于实施、数据滤波效果好。 技术的技术解决方案如下： 一种用于水电机组的振动摆度数据采集装置，包括模拟信号采集模块、模拟量输 入调理电路和A/D转换器；模拟信号采集模块、模拟量输入调理电路和A/D转换器依次连 接； 所述的模拟信号采集模块包括电涡流传感器和振动传感器； 所述的电涡流传感器用于获取水电机组摆度信号，包括水电机组上导轴承X/Y向 水平摆度信号、下导轴承X/Y向水平摆度信号和下导轴承X/Y向水平摆度信号； 振动传感器用于获取水电机组振动信号，包括水电机组上机架X/Y向水平振动信 号、上机架垂直向振动信号、下机架X/Y向水平振动信号、顶盖X/Y向水平振动信号、顶盖Z 向垂直振动信号； 模拟量输入调理电路包括作为前级电路的放大电路和作为后级电路的滤波电 路； 所述的滤波电路采用3个结构相同的二阶抗混叠滤波器串联而成；每一个滤波器 的结构如下： 包括运算放大器（UAlA)、第一电阻（Rl)、第二电阻（R2)、第一电容（Cl)和第二电 容（C2);滤波器的输入端经依次串接的第一电阻（Rl)和第二电阻（R2)接运算放大器的同 向输入端，运算放大器的同向输入端还经过第二电容接地；第一电容（Cl) 一端接第一电阻 和第二电阻的连接点，另一端接滤波器的输出端；滤波器的输出端即运算放大器的输出端； 运算放大器的反向输入端与运算放大器的输出端之间短接，构成电压跟随器。 所述的A/D转换器采用具有多个转换通道的AD7606型A/D转换器件，模拟量输入 调理电路具有4路模拟信号接口，任意选择模拟信号采集模块采集的4路信号与该4路模 拟信号接口对应连接。 所述的放大电路为基于运算放大器的放大倍数为0. 5的放大电路。 有益效果： 本技术的用于水电机组的振动摆度数据采集装置，其中的模拟量输入调理电 路对模拟量输入信号进行放大、滤波，调整输入信号幅值适应模拟信号采集模块ADC的需 求。本技术的滤波电路截止频率可调节，三级串联具有更高的信号幅值衰减速率，能够 有效滤除高频信号，防止水电厂高频噪声导致频率混叠现象发生。本技术，采用具有多 个转换通道的A/D转换器，集成度高，采用运放构造滤波器和放大器，结构紧凑，滤波效果 好，易于实施。 【专利附图】【附图说明】 图1为用于水电机组的振动摆度数据采集装置的结构框图； 图2为信号放大电路； 图3为低频滤波电路； 【具体实施方式】 以下将结合附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明： 实施例1 : 如图1-3, 一种用于水电机组的振动摆度数据采集装置，包括模拟信号采集模块、 模拟量输入调理电路和A/D转换器；模拟信号采集模块、模拟量输入调理电路和A/D转换器 依次连接； 所述的模拟信号采集模块包括电涡流传感器和振动传感器； 所述的电涡流传感器用于获取水电机组摆度信号，包括水电机组上导轴承 X/Y向水平摆度信号、下导轴承X/Y向水平摆度信号和下导轴承X/Y向水平摆度信 号； 振动传感器用于获取水电机组振动信号，包括水电机组上机架X/Y向水平振动信 号、上机架垂直向振动信号、下机架X/Y向水平振动信号、顶盖X/Y向水平振动信号、顶盖Z 向垂直振动信号； 模拟量输入调理电路包括作为前级电路的放大电路和作为后级电路的滤波电 路； 所述的滤波电路采用3个结构相同的二阶抗混叠滤波器串联而成；每一个滤波器 的结构如下： 包括运算放大器（UAlA)、第一电阻（Rl)、第二电阻（R2)、第一电容（Cl)和第二电 容（C2);滤波器的输入端经依次串接的第一电阻（Rl)和第二电阻（R2)接运算放大器的同 向输入端，运算放大器的同向输入端还经过第二电容接地；第一电容（Cl) 一端接第一电 阻和第二电阻的连接点，另一端接滤波器的输出端；滤波器的输出端即运算放大器的输出 端；运算放大器的反向输入端与运算放大器的输出端之间短接，构成电压跟随器。 所述的A/D转换器采用具有多个转换通道的AD7606型A/D转换器件，模拟量输入 调理电路具有4路模拟信号接口，任意选择模拟信号采集模块采集的4路信号与该4路模 拟信号接口对应连接。 所述的放大电路为基于运算放大器的放大倍数为0. 5的放大电路。 数据采集，又称数据获取，是利用一种装置，从系统外部采集数据并输入到系统内 部的一个接口。本技术的采集装置是电涡流传感器、振动传感器。利用传感器，将现场 被测对象的机械量信号转换为电量信号，通过电缆传输给本技术所述的一种用于水电 机组的振动摆度数据采集装置，再经过特定的4芯接口送到数据处理模块。模拟信号采集 模块如图3所示。【AD7606是16位、8通道同步采样模数数据采集系统（DAS)。这些器件 内置模拟输入箝位保护、二阶抗混叠滤波器、跟踪保持放大器、16位电荷再分配逐次逼近型 ADC、灵活的数字滤波器、2. 5V基准电压源、基准电压缓冲以及高速串行和并行接口。】所述 AD7606实现图1所示4路模拟信号的AD转换与数据采集，所述4路模拟信号来自水电机组 上机架X/Y向水平振动测点、上机架垂直向振动测点、顶盖X/Y向水平振动测点、顶盖Z向 垂直振动测点、下导轴承X/Y向水平摆度测点、下导轴承X/Y向水平摆度测点振的任意4路 信号。所述水轮发电机组上导轴承、下导轴承为水轮发电机大轴的径向约束部件。 所述模拟信号调理模块的主要功能是对传感器采集的模拟信号进行放大、滤波。 传感器采集将机械信号转换为模拟电信号，模拟电信号经过调理模块放大后输出给信号滤 波模块，滤波模块通过滤除模拟电信号噪声信号输出给信号采集模块。模拟信号放大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水电机组的振动摆度数据采集装置，其特征在于，包括模拟信号采集模块、模拟量输入调理电路和A/D转换器；模拟信号采集模块、模拟量输入调理电路和A/D转换器依次连接；所述的模拟信号采集模块包括电涡流传感器和振动传感器；所述的电涡流传感器用于获取水电机组摆度信号，包括水电机组上导轴承X/Y向水平摆度信号、下导轴承X/Y向水平摆度信号和下导轴承X/Y向水平摆度信号；振动传感器用于获取水电机组振动信号，包括水电机组上机架X/Y向水平振动信号、上机架垂直向振动信号、下机架X/Y向水平振动信号、顶盖X/Y向水平振动信号、顶盖Z向垂直振动信号；模拟量输入调理电路包括作为前级电路的放大电路和作为后级电路的滤波电路；所述的滤波电路采用3个结构相同的二阶抗混叠滤波器串联而成；每一个滤波器的结构如下：包括运算放大器(UA1A)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第一电容(C1)和第二电容(C2)；滤波器的输入端经依次串接的第一电阻(R1)和第二电阻(R2)接运算放大器的同向输入端，运算放大器的同向输入端还经过第二电容接地；第一电容(C1)一端接第一电阻和第二电阻的连接点，另一端接滤波器的输出端；滤波器的输出端即运算放大器的输出端；运算放大器的反向输入端与运算放大器的输出端之间短接，构成电压跟随器。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：寇攀高，何里，吴长利，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11