专利名称：便携式汽轮发电机气体密封性试验监测分析仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式汽轮发电机气体密封性试验监测分析仪。
背景技术：
为了发电机组的安全运行，无论是在电机的发电过程中还是在机组 的生产过程中 都对氢冷汽轮发电机的气体密封性有着严格的技术要求，因此在氢冷汽轮发电机组的生产 过程中，对重要的零部件和总装后的整个机组都要进行气体密封性试验。压力与温度是气 体密封性试验中两个关键参数，长期以来，氢冷汽轮发电机气密试验一直采用U形管水银 气压计测量压力，后来也采用过斜式压差计测量压力，但无论采用哪种方法，都要由人定时 读取压力值，再根据试验标准给定的漏气量计算公式人工计算泄气量以判断是否合格。在 操作者读取压力值时，由于U形管水银气压计观察使用方面的不方便，以及由于测尺、水银 面的形状、外界大气压力和温度的变化、观测等的影响，使读数误差大，影响试验的准确性， 而且试验中还耗费大量人力进行人工监测、记录及计算。现有系统不足之处是采用传统的 工业控制计算机，机箱体积大其内部结构比较工业平板电脑较为松散，硬盘抗冲击性抗振 动性弱，外置独立液晶显示器不耐水及油污，强度较低，不能适应恶劣的工业环境。在工业 中温度的测试通常采用三线制Ptioo钼电阻，该系统采用的数据采集单元hp34970a支持二 线制和四线制而不支持三线制，因此用三线制PtlOO钼电阻只能通过两次二线制接法测得 三线制PtlOO钼电阻数据，占用了多一倍的测试通道浪费资源，且hp34970a是便携式结构， 体积大不宜固定。该系统复杂的结构，使柜体体积较大不易移动更不方使携带，在需要外出 携带、经常搬移而没有吊车或者空间狭小的生产场地不适宜使用。
发明内容
本发明的目的是提供了一种结构紧凑、抗振动、抗干扰性能好，体积小且重量轻， 适于恶劣工业现场环境的便携式汽轮发电机气体密封性试验监测分析仪。本发明是通过以 下技术方案实现的一种便携式汽轮发电机气体密封性试验监测分析仪，机箱内部分隔为 三层，机箱底层左侧箱板上安装固定变送器接入端端子排，机箱底层右侧箱板上安装固定 电源接入端子，压力变送器和热电阻通过引线接在变送器接入端端子排上，为压力变送器、 工业平板电脑以及多通道数据采集模块供电的线性电源固定在箱内底部，数据采集模块、 数据采集模块和测大气压力的压力变送器安装固定在机箱内中间层，测大气压力的压力变 送器的输出信号通过引线直接接到数据采集模块、数据采集模块的信号输入端，通过引线 将测试被试部件压力与温度的变送器和热电阻的输出信号通过变送器接入端端子排连接 到多通道数据采集模块的信号输入端，工业平板电脑放置在机箱内最上层，将线性电源的 电压输出端通过电源引线分别连接到变送器接入端端子排电源供电端子、工业平板电脑以 及多通道数据采集模块、采集模块与中继器模块的电源输入端，将两个数据采集模块经由 RS-422/485中继器通过RS485串行总线与工业级平板电脑相连接，安装测控应用软件的工 业级平板电脑通过数据采集模块，实现对压力和温度信号的数据采集、分析处理。
本发明改变了长期以来传统气体密封性试验时观察和使用的不便以及人为因素 造成的读数误差的现状，且由于采用计算机数据采集系统，使测试分析集于一体。本发明所 用工业平板电脑采用坚固紧凑的结构设计，不锈钢机箱、高强度铝质前面板和钢化玻璃屏 幕、抗冲击抗振动硬盘设计，这种坚固紧凑设计适用于任何恶劣的工业环境。本发明采用的 热电阻输入模块支持三线制PtlOO钼电阻测量，测量精度高并可充分利用资源。三只数据 采集模块，采用了特殊设计为恶劣工业环境设计，抗干扰性能好，能够有效降低噪声影响， 结构小巧紧凑，适于各种工业现场，也适用于以压力、温度为分析参数的试验中。本发明采 用这些紧凑结构部件使整个测试系统结构紧凑抗振动抗干扰性能好，体积小且重量轻便于 携带适于任何恶劣工业现场环境。本发明采用的研华ADAM-4000坚固型系列采集器件采用了特殊设计为恶劣工业 环境设计，能够有效降低噪声影响，支持的工作温度范围宽。本发明的构成实现了柜式氢冷 汽轮发电机气密试验分析系统的全部功能，改变了长期以来传统气体密封性试验时观察和 使用的不便以及人为因素造成的读数误差的现状。本发明所用工业平板电脑采用坚固紧 凑的结构设计，不锈钢机箱、高强度铝质前面板和钢化玻璃屏幕、抗冲击抗振动硬盘设计， 这种坚固紧凑设计适用于任何恶劣的工业环境。本发明采用的热电阻输入模块支持三线制 PtlOO钼电阻测量，测量精度高并可充分利用资源。数据采集模块采用了特殊设计为恶劣工 业环境设计，抗干扰性能好，能够有效降低噪声影响，结构小巧紧凑，适于各种工业现场，也 适用于以压力、温度为分析参数的试验中。本发明采用这些紧凑结构部件使整个测试系统 结构紧凑抗振动抗干扰性能好，体积小且重量轻便于携带适于任何恶劣工业现场环境。避 免了柜式氢冷汽轮发电机气密试验分析系统中工业控制计算机，机箱体积大内部结构比工 业平板电脑松散，抗冲击性差；硬盘抗冲击性抗振动性弱，外置独立液晶显示器不耐水及油 污，强度较低，不能适应恶劣的工业环境；数据采集单元hp34970a不支持三线制，因此用三 线制PtlOO钼电阻而只能通过两次二线制接法测得三线制PtlOO钼电阻数据，多占用测试 通道浪费资源，hp34970a体积大不宜固定，整个系统结构复杂、外形尺寸大、重量大等方面 的缺点。也避免了因结构复杂体积庞大而带来的高成本和搬运、携带不方便而影响使用的 状况。可使汽轮发电机各部件气密试验在任何工业环境中完全采用自动化测试分析手段成 为可能。
图1是本发明结构示意2为本发明电路原理3为1000MW汽轮发电机出线盒气密试验分析结果
具体实施例方式如图1所示的一种便携式汽轮发电机气体密封性试验监测分析仪，机箱12内部分隔为三层，机箱底层左侧箱板13上安装固定变送器接入端端子排11，机箱底层右侧箱板14 上安装固定电源接入端子2，压力变送器5和热电阻6通过引线接在变送器接入端端子排 11上，为压力变送器5、工业平板电脑3以及多通道数据采集模块供电的线性电源1固定在 箱内底部，模拟量输入模块7，研华模拟量输入模块7型号ADAM4017，研华热电阻输入模块8，研华热电阻输入模块8型号ADAM4015测大气压力的压力变送器10安装固定在机箱内 中间层15，测大气压力的压力变送器的输出信号通过引线直接接到模拟量输入模块7，研 华模拟量输入模块7型号ADAM4017，研华热电阻输入模块8，研华热电阻输入模块8型号 ADAM4015的信号输入端，通过引线将测试被试部件压力与温度的变送器5和热电阻6的输 出信号通过变送器接入端端子排连接到多通道数据采集模块的信号输入端，工业平板电脑 3放置在机箱内最上层，将线性电源1的电压输出端通过电源引线分别连接到变送器接入 端端子排11电源供电端子、工业平板电脑3以及模拟量输入模块7，研华模拟量输入模块7 型号ADAM4017，研华热电阻输入模块8，研华热电阻输入模块8型号ADAM4015与中继器 模块9，中继器9型号ADAM4510的电源输入端，将两个数据采集模块经由研华RS-422/485 中继器9，中继器9型号ADAM4510通过RS485串行总线与工业级平板电脑3相连接，安装 测控应用软件的工业级平板电脑3通过模拟量输入模块7，研华模拟量输入模块7型号 ADAM4017，研华热电阻输入模块8，研华热电阻输入模块8型号ADAM4015，实现对压力和温 度信号的数据采集、分析处理，实现原理如图2所示，测试分析结果如图3所示。将朝阳线性电源1固定在机箱内部底板上，朝阳线性电源1和外部电源接线端2 通过引线相连由外部电源为整个系统供电，接通外部电源后侧板上的电压数显表将显示 当前电压值，通过电源引线将朝阳线性电源1输出端分别连接到研华模拟量输入模块7， 研华模拟量输入模块7型号ADAM4017、研华热电阻输入模块8，研华热电阻输入模块8型 号ADAM4015、研华RS-422/485中继器9，中继器9型号ADAM4510、测大气压力的英国德 鲁克公司的PMP4070型通用压力变送器10、机箱外部连接的测被试部件内压力的英国德 鲁克公司的PMP4070型通用压力变送器5、研华工业平板电脑3，研华工业平板电脑型号 TPC-120H的电源输入端，数据采集模块及中继器安装并固定在机箱中间固定板上，通过引 线将5、10压力变送器的输出信号连接到模拟量输入模块7，研华模拟量输入模块7型号 ADAM4017的信号输入端，通过引线将热电阻6，热电阻型号=PtlOO的输出信号连接到研华 热电阻输入模块8，研华热电阻输入模块8型号ADAM4015的信号输入端，模拟量输入模块 7，研华模拟量输入模块7型号ADAM4017和研华热电阻输入模块8，研华热电阻输入模块8 型号ADAM4015的信号输出端通过引线连接到研华RS-422/485中继器9，中继器9型号 ADAM4510的输入端，将研华RS-422/485中继器9，中继器9型号ADAM4510通过RS485通 用串行总线与3工业平板电脑TPC-120H连接，3研华工业平板电脑TPC-120H采用面板安装 方式固定在机箱最上层的研华工业平板电脑固定板上，USB引出端4也固定在最上层固定 板上，方便安装应用程序及试验后数据的读取，安装测控应用软件的3研华工业平板电脑 TPC-120H通过RS485串行总线控制数据采集模块，实现对压力、温度数据的采集、处理与分 析。本发明采用的研华ADAM-4000坚固型系列采集器件采用了特殊设计为恶劣工业 环境设计，能够有效降低噪声影响，支持的工作温度范围宽。本发明的构成实现了柜式氢冷 汽轮发电机气密试验分析系统的全部功能，改变了长期以来传统气体密封性试验时观察和 使用的不便以及人为因素造成的读数误差的现状。本发明的测控软件采用NI LabVIEW虚 拟仪器软件平台与柜式气密试验分析系统测控软件相比较易用性、可读性更强。本发明所 用工业平板电脑采用坚固紧凑的结构设计，不锈钢机箱、高强度铝质前面板和钢化玻璃屏 幕、抗冲击抗振动硬盘设计，这种坚固紧凑设计适用于任何恶劣的工业环境。本发明采用的热电阻输入模块支持三线制Ptioo钼电阻测量，测量精度高并可充分利用资源。数据采集 模块采用了特殊设计为恶劣工业环境设计，抗干扰性能好，能够有效降低噪声影响，结构小 巧紧凑，适于各种工业现场，也适用于以压力、温度为分析参数的试验中。本发明采用这些 紧凑结构部件使整个测试系统结构紧凑抗振动抗干扰性能好，体积小且重量轻便于携带适 于任何恶劣工业现场环境。避免了柜式氢冷汽轮发电机气密试验分析系统中工业控制计算 机，机箱体积大内部结构比较工业平板电脑松散；硬盘抗冲击性抗振动性弱，外置独立液晶 显示器不耐水及油污，强度较低，不能适应恶劣的工业环境；数据采集单元hp34970a不支 持三线制，因此用三线制PtlOO钼电阻而只能通过两次二线制接法测得三线制PtlOO钼电 阻数据，多占用测试通道浪费资源，hp34970a体积大不宜固定，整个系统结构复杂、外形尺 寸大、重量大等方面的缺点。也避免了因结构复杂体积庞大而带来的高成本和搬运、携带不方便而影响使用的状况。可使汽轮发电机各部件气密试验在任何工业环境中完全采用自动 化测试分析手段成为可能。
权利要求
一种便携式汽轮发电机气体密封性试验监测分析仪，其特征是机箱(12)内部分隔为三层，机箱底层左侧箱板(13)上安装固定变送器接入端端子排(11)，机箱底层右侧箱板(14)上安装固定电源接入端子(2)，压力变送器(5)和热电阻(6)通过引线接在变送器接入端端子排(11)上，为压力变送器(5)、工业平板电脑(3)以及多通道数据采集模块供电的线性电源(1)固定在箱内底部，模拟量输入模块(7)，热电阻输入模块(8)和测大气压力的压力变送器(10)安装固定在机箱内中间层(15)，测大气压力的压力变送器的输出信号通过引线直接接到模拟量输入模块(7)，热电阻输入模块(8)的信号输入端，通过引线将测试被试部件压力与温度的变送器(5)和热电阻(6)的输出信号通过变送器接入端端子排连接到多通道数据采集模块的信号输入端，工业平板电脑(3)放置在机箱内最上层，将线性电源(1)的电压输出端通过电源引线分别连接到变送器接入端端子排(11)电源供电端子、工业平板电脑(3)以及模拟量输入模块(7)，热电阻输入模块(8)与中继器模块(9)的电源输入端，将两个数据采集模块经由RS-422/485中继器(9)通过RS485串行总线与工业级平板电脑(3)相连接，安装测控应用软件的工业级平板电脑(3)通过模拟量输入模块(7)，热电阻输入模块(8)，实现对压力和温度信号的数据采集、分析处理。
全文摘要
本发明公布了一种便携式汽轮发电机气体密封性试验监测分析仪。本发明采用工业平板电脑通过RS485串行总线控制模拟量输入模块、热电阻输入模块，实现对压力、温度数据的采集、处理并通过EXCEL给出分析结果，实现了对汽轮发电机部件的内部压力与温度直接、可靠和准确测量，改变了长期以来采用U型管水银气压计进行气密试验时观察使用的不便和人为因素造成的读数误差的原有状况。本发明成果有助于在各种工业现场条件下实现汽轮发电机各部件气体密封性试验监测分析完全自动化，使在各种现场环境下汽轮发电机气体密封性试验的在线分析成为可能，另外本发明同样适用于其他以气体、液体为介质的压力、温度参数的自动化监测分析。
文档编号G01M3/26GK101813546SQ20091007335
公开日2010年8月25日 申请日期2009年12月7日 优先权日2009年12月7日
发明者刘莹, 孙铎, 梁彬, 毕纯辉, 王洪泉, 胡丽杰, 韩波, 高尚 申请人:哈尔滨电机厂有限责任公司