数字振动开关制造技术

本实用新型专利技术涉及一种数字振动开关，包括按被检测信号传递方向顺次连接的模拟信号预处理电路、A/D转换电路、中央处理单元、D/A转换电路和电流输出电路，设有继电器电路或可控硅电路，所述继电器电路或可控硅电路的指令信号输入端与所述中央处理单元的指令信号输出端相连接，还包括连接所述中央处理单元的报警信号输出端的报警电路以及与所述中央处理单元连接并双向通信的通讯电路。本实用新型专利技术结构简单，可靠性及稳定性高，可实现在线数据采集、分析和处理，以及早发现振动异常，避免事故的发生，采用通用安装方式，可直接替换旋转机械上的机械开关。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种旋转机械振动监测和保护开关，具体涉及一种振动开关。
技术介绍
旋转机械广泛应用于电力、石化、冶金、钢铁、制造、航空等几乎所有工业部门，是生产中的关键设备，且对安全生产影响较大。实际应用中，旋转机械的振动无法避免，而振动容易导致很多重要设备受损，即可能导致设备严重磨损而降低其使用寿命，或经常引发各种故障，以致降低或失去其预定的功能，如果不能及时发现，甚至可能引发严重的事故。 现有的用于旋转机械振动监测的方法主要有两种，一种是经验法，即操作人员观察机械运行状态的变化，凭借其掌握的有关机械运行状态与引起振动的因素之间关联性的经验，判断机械的振动参数，这种方法对人员的技能和经验要求较高，且监测质量不稳定；另一种是在线测量、离线分析法，即操作人员须在旋转机械运行时采集振动数据，而后在线下利用计算机等数据处理设备对采集的数据进行处理和分析，效率不高，更无法实现实时监测，无法及时发现甚至预见到问题或故障的发生。而且现有的机械振动监测仪器普遍较大或规格与旋转机械设备不符，导致使用过程操作繁琐，加大了监测难度。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本技术提供了一种简单、高效的数字振动开关，可以实现在线的数据采集、分析和处理，从而帮助操作人员及时掌握旋转机械的当前的运行状态以及在旋转机械出现问题时能够及时进行保护。本技术所采用的主要的技术方案是一种数字振动开关，包括按被检测信号传递方向顺次连接的模拟信号预处理电路、A/D转换电路、中央处理单元、D/A转换电路和电流输出电路，其还设有继电器电路或可控硅电路，所述继电器电路或可控硅电路的指令信号输入端与所述中央处理单元的指令信号输出端相连接。所述模拟信号预处理电路通常应设有内置或外置的传感器/传感器接口，所述传感器接口连接有单独设置的传感器，所述传感器的信号输出端或与所述传感器接口上设置的信号输出端构成传感器原始信号输出端，所述传感器原始信号输出端与所述模拟信号预处理电路的原始信号输入端连接，所述传感器为速度或加速度输出型传感器。所述数字振动开关还设有用于向其它电路供电的电源转换电路，所述电源转换电路设有支持220VAC和24VDC电源输入的电源接口，用于连接外部电源，所述电源转换电路的输出端与所述中央处理单元等的电源输入端连接。所述中央处理单元的所述电源输入端与指令信号输出端的信号通道之间相互隔离。所述数字振动开关还设有与所述中央处理单元连接并双向通信的通讯电路，所述通讯电路设有符合Modbus RTU通信协议的通讯接口。所述数字振动开关还设有原始信号缓冲输出电路，所述原始信号缓冲输出电路的信号输入端连接所述传感器原始信号输出端，信号输出端连有缓冲信号输出端子。如上述任一一种方案所述数字振动开关还设有可多级报警的报警电路，所述报警电路的信号输入端与所述中央处理单元警报信号输出端连接，输出端连有报警元件，所述报警元件采用若干发光二极管和/或LED显示器。所述数字振动开关还可设有铝制壳体，所述总电源接口、发光二极管和/或LED显示器、通讯接口、缓冲信号输出端子和数字显示元件均设置在所述壳体上。本技术的有益效果由于本技术提供了模拟信号预处理、模数转换、数据整理、再到数模转换直至输出的完整通路，实现了振动数据的在线自动采集；由于本技术设置了继电器电路或可控硅电路，在检测到异常时，可以通过继电器电路或可控硅电路断开设备电源或者启动设备保护装置；由于采用了报警电路进行多级报警，一旦监测到异常振动，即刻报警，提醒操作人员及时处理，采用多级报警也提高了报警的可靠性；由于本技术还设有带符合Modbus RTU通信协议的通讯电路，可方便地与上位机通讯，实现实时的数据处理和分析，便于及时发现问题或未来可能发生的故障；采用内置的传感器，使用简单，方便；采用方式安装，可直接替换大部分旋转机械开关。附图说明图I为本技术的电路结构示意图；图2为本技术的壳体外部元件布置示意图。具体实施方式如图1-3所示，本技术提供了一种数字振动开关，包括按被检测信号传递方向顺次连接的模拟信号预处理电路、A/D转换电路、中央处理单元、D/A转换电路和电流输出电路，所述数字振动开关还设有继电器电路或可控硅电路，所述继电器电路或可控硅电路的指令信号输入端与所述中央处理单元的指令信号输出端相连接。所述数字振动开关可以测量设备的振动工况，灵敏地监测机械设备的异常振动并即时通过所述继电器电路或可控硅电路断开设备电源或启动设备保护装置从而对设备起到保护作用。所述模拟信号预处理电路用于对本振动开关所接收的模拟信号进行预处理，例如滤波、放大等等，经过预处理后的信号经过A/D转换电路从模拟信号转换为数字信号，中央处理单元采用经典算法对其进行处理，处理后的数字信号再由D/A转换电路从新转换为模拟信号由电流输出电路输出，供其他监测设备使用。由于本技术提供了模拟信号预处理、模数转换、数据整理、再到数模转换直至输出的完整通路，实现了振动数据的在线自动采集。所述模拟信号预处理电路可以设有内置的传感器，也可以设有外置的传感器，或者设有用于连接单独设置的传感器的传感器接口，根据实际需要，也可以采用上述各种方式的任意组合。所述传感器的信号输出端或与所述传感器接口上设置的信号输出端构成传感器原始信号输出端，所述传感器原始信号输出端与所述模拟信号预处理电路的原始信号输入端连接，所述传感器为速度或加速度输出型传感器。内置传感器将传感器与振动开关本身集为一体，使用简单，方便，当然根据实际情况传感器也可采用外置方式。例如原旋转机械上已经配有传感器，这时只需将传感器与本数字振动开关连接即可工作。所述数字振动开关还设有电源转换电路，所述电源转换电路的输入端为总电源接口 6，输出端与所述中央处理单元的输入端连接，所述总电源接口为包括220VAC和24VDC电源输入的电源接口。在工作时可以根据电源的情况进行选择供电方式。为了更好的保证继电器电路或可控硅电路的正常工作，所述中央处理单元的所述电源输入端与指令信号输出端的信号通道之间应相互隔离。所述电流输出电路的输出端可以设有多个各自独立的电流输出端子1，优选为4 20mA有源输出端子,分别用于输出一路电流信号。该处输出的电流信号中含有被测振动参量信息，可分别送入其他数据处理和分析设备作进一步的处理和分析。所述模拟信号预处理电路的信号输入端可以为多个各自独立的传感器信号输入端子9，且所述传感器信号输入端子与所述电流输出端子一一对应。所述传感器输入端子不仅可以接入加速度输出型传感器进行振动加速度值监测，也可以接入速度输出型传感器进行振动速度值监测。采用上述设置的多个独立通道可以实现同时对安装在旋转设备上的多个不同位置的传感器采集的振动信号进行处理，每个通道可以配置不同的传感器类型和相应参数，使得对于旋转机械的振动监测更加准确，全面。具备多通道处理能力可以降低成本，提闻性价比。来自所述模拟信号预处理电路的模拟信号经过所述A/D转换电路转换成数字信号输入到所述中央处理单元，所述中央处理单元根据算法计算出用以表明振动工况的速度、位移或加速度值，经过高速高精度的所述D/A转换电路输出相应的电流值，再经过所述电流输出电路变换为工业标准范围4 20mA内的电流，线性输出含有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种数字振动开关，包括按被检测信号传递方向顺次连接的模拟信号预处理电路、A/D转换电路、中央处理单元、D/A转换电路和电流输出电路，其特征在于其还设有继电器电路或可控硅电路，所述继电器电路或可控硅电路的指令信号输入端与所述中央处理单元的指令信号输出端相连接。2.如权利要求I所述的数字振动开关，其特征在于所述模拟信号预处理电路设有内置或外置传感器/传感器接ロ，所述传感器接ロ连接有单独设置的传感器，所述传感器为速度或加速度输出型传感器。3.如权利要求2所述的数字振动开关，其特征在于其还设有用于向其它电路供电的电源转换电路，所述电源转换电路设有支持220VAC和24VDC电源输入的电源接ロ，用于连接外部电源。4.如权利要求3所述的数字振动开关，其特征在于所述中央处理单元的所述电源输入端与指令信号输出端的信号通道之间相互隔离。5.如权利要求4所述的数字振动开关，其特征在于其还设有与所述中央处理单元连接并双向通信的通讯电路，所述通讯电路设有符合Modbus RTU通信协议的通讯接ロ。6.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹文莉，
申请(专利权)人：北京鸿瑞辰星科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：