一种多功能风机振动测量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多功能风机振动测量装置，包括：控制面板和内部电路；所述控制面板上设有振动信号输入接口、电源输入接口、振动信号输出接口和振动信号输出档位选择开关；风机现场动平衡测量装置采集转轴的振动信号，并将信号接到所述控制面板的振动信号输入接口，所述控制面板的振动信号输入输出接口分别对应内部电路的信号输入端和信号输出端。相对于传统的手持式的振动表、或速度式的振动探头而言，本装置可以同时得到振动幅值、振动速度、振动加速度，而传统设备方法只能测量一种信号，所以本装置便于分析计算，便于各个信号的比较以增加异常振动原因分析的可靠性。
【专利说明】-种多功能风机振动测量装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种多功能风机振动测量装置。
【背景技术】
[0002] 电厂中有大量的风机设备，如引风机、送风机、排粉风机、增压风机、密封风机、净 化风机等等，它们是电厂中比较重要的设备，它们的稳定直接关系到全厂的安全正常运行。
[0003] 风机叶轮的质量不平衡是电厂中锅炉相关风机最常见的故障之一，占到风机总故 障的90%以上，是由叶轮的质心与其旋转中心不重合引起的，具体原因有：1、先天性缺陷： 如材质不均勻，结构设计不合理，制造和安装误差，即叶轮在设计、加工、制造中存在一定的 质量偏心；2、后天运行中造成的：如工作状况较差时、叶片极易受到磨损，较大颗粒和微小 粉尘颗粒随高温、高速的烟气通过引风机，叶片会遭受连续不断的冲刷；同时，叶轮表面在 高温下很容易氧化生成厚厚的氧化皮，在离心力或振动作用力下自动脱落。长期的双重作 用下，叶片出口处形成刀刃状磨损，叶片受损部位的磨损是随机的，且是不规则的，造成了 叶轮的不平衡。另外叶轮的结垢也会导致较大的质量不平衡，烟气中的粉尘颗粒会吸附在 叶片非工作面上，特别在非工作面的进口处与出口处形成比较严重的粉尘结垢，并且逐渐 增厚。风力、风压的不均匀，必然使粉结垢不均匀，造成叶轮的不平衡。
[0004] 传统的现场动平衡系统是采用两个速度传感器分别垂直、水平的放在靠近风机叶 轮的轴承上，这样采集的是轴承的振动速度信号，将该信号积分后得到振动幅值，但是由于 轴承本身的结构、安装的形位公差等影响，常常会导致轴承刚度下降，所以采集的轴承振动 速度往往准确性较差，以此为依据积分出的振动幅值也会偏差较大。
[0005] 中国专利201210016260. 9公开了一种电厂锅炉侧风机现场动平衡测量装置及方 法，该方法直接测量转轴的振动(而不是利用轴承的振动）作为动平衡的计算依据，这样一 方面准确度得以提高，另一方面平衡步骤得以简化。但是上述装置只能测量系统的振动幅 值。 实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提出了一种多功能风机振动测量装 置，该装置在原有系统的基础上进一步拓展，使得系统不仅可以测量振动幅值，同时也可以 测量振动速度和振动加速度。
[0007] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0008] -种多功能风机振动测量装置，包括：控制面板和内部电路；所述控制面板上设 有振动信号输入接口、电源输入接口、振动信号输出接口和振动信号输出档位选择开关；风 机现场动平衡测量装置采集转轴的振动信号，并将信号接到所述控制面板的振动信号输入 接口，所述控制面板的振动信号输入输出接口分别对应内部电路的信号输入端和信号输出 端。
[0009] 所述振动信号输入接口设有标准的BNC接头。
[0010] 所述振动信号输出档位选择开关包括振动幅值输出档位、振动速度输出档位和振 动加速度输出档位三个档位。
[0011] 所述内部电路包括：低通滤波电路、微分电路和串联微分电路；所述低通滤波电 路的信号输入端与振动幅值输出档位连接，所述微分电路的信号输入端与振动速度输出档 位连接，所述串联微分电路的信号输入端与振动加速度输出档位连接。
[0012] 所述低通滤波电路包括：电感L1、电感L2和信号放大器U1串联连接；电容C1 一 端与信号放大器U1的2号端口连接、另一端接地；电容C2 -端与信号放大器U1的3号端 口连接、另一端接到电感L1电感L2之间。
[0013] 所述微分电路包括：电容C3和信号放大器U2串联连接；电阻R1 -端与信号放大 器U2的2号端口连接、另一端接地；电阻R2-端与信号放大器U2的1号端口连接、另一端 与信号放大器U2的3号端口连接。
[0014] 所述串联微分电路包括：电容C4、信号放大器U3、电容C5和信号放大器U4依次串 联连接；电阻R3的一端与信号放大器U3的2号端口连接、另一端接地；电阻R5的一端与信 号放大器U3的1号端口连接、另一端与信号放大器U3的3号端口连接；电阻R4的一端与 信号放大器U4的2号端口连接、另一端接地；电阻R6的一端与信号放大器U4的1号端口 连接、另一端与信号放大器U4的3号端口连接。
[0015] 本实用新型的有益效果是：
[0016] 1、本装置直接测量转轴的振动作为原始信号，从动平衡的角度考虑，利用转轴的 振动信号比利用轴承的振速信号准确度得以提高，同时平衡步骤得以简化。
[0017] 2、相对于传统的手持式的振动表、或速度式的振动探头而言，本装置可以同时得 到振动幅值、振动速度、振动加速度，而传统设备方法只能测量一种信号，所以本装置便于 分析计算，便于各个信号的比较以增加异常振动原因分析的可靠性。
[0018] 3、本装置结构简单、便于操作、携带方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为本实用新型电厂锅炉侧风机现场动平衡测量装置；
[0020] 图2为本实用新型振动信号输出控制面板；
[0021] 图3为本实用新型振动信号输出控制面板内部电路示意图。
【具体实施方式】：
[0022] 下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：
[0023] 图1所示为通过直接测量转轴的振动来对风机现场动平衡进行测量的装置，本实 用新型在此装置的基础上，将原来只能测量振动幅值的系统升级到可以进一步测量振动速 度、振动加速度，提供了一种多功能风机振动测量装置。
[0024] 它包括：控制面板和内部电路；控制面板上设有振动信号输入接口、电源输入接 口、振动信号输出接口和振动信号输出档位选择开关；风机现场动平衡测量装置采集转轴 的振动信号，并将信号接到所述控制面板的振动信号输入接口，控制面板的振动信号输入 输出接口分别对应内部电路的信号输入端和信号输出端。
[0025] 如图2所示，振动信号输入接口设有标准的BNC接头；振动信号输出档位选择开关 包括振动幅值输出档位、振动速度输出档位和振动加速度输出档位三个档位。其中，" IN"为 振动信号输入接口，"DC"为5V直流电源输入接口，"OUT"为振动信号输出接口，"P"为振动 幅值输出档位，"V"为振动速度输出档位，"A"为振动加速度输出档位。
[0026] 如图3所示，三个档位分别对应三个不同的电路，"INI"到"OUT"为低通滤波电 路，信号经过该电路后可以滤掉高频噪声，输出为干净的振动幅值信号；"IN2"到"OUT"为 微分电路，该电路是将振动幅值信号经过一次微分后转化为振动速度信号，相位超前90 ° ; "IN3"到"OUT"为串联微分电路，该电路是将振动幅值信号经过两次微分后得到振动加速度 信号。
[0027] 低通滤波电路包括：电感L1、电感L2和信号放大器U1串联连接；电容C1 一端与 信号放大器U1的2号端口连接、另一端接地；电容C2 -端与信号放大器U1的3号端口连 接、另一端接到电感L1电感L2之间。
[0028] 微分电路包括：电容C3和信号放大器U2串联连接；电阻R1 -端与信号放大器U2 的2号端口连接、另一端接地；电阻R2 -端与信号放大器U2的1号端口连接、另一端与信 号放大器U2的3号端口连接。
[0029] 串联微分电路包括：电容C4、信号放大器U3、电容C5和信号放大器U4依次串联连 接；电阻R3的一端与信号放大器U3的2号端口连接、另一端接地；电阻R5的一端与信号 放大器U3的1号端口连接、另一端与信号放大器U3的3号端口连接；电阻R4的一端与信 号放大器U4的2号端口连接、另一端接地；电阻R6的一端与信号放大器U4的1号端口连 接、另一端与信号放大器U4的3号端口连接。
[0030] 上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新 型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领 域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范 围以内。
【权利要求】
1. 一种多功能风机振动测量装置，风机叶轮轴通过轴承与电动机连接，叶轮轴处设有 一个支架，在支架水平位置安装有一个键相探头，支架上键相探头旁边的位置沿圆周开一 槽型结构，槽型结构内滑动安装有两个测量轴振的涡流探头；所述支架安装在水泥基础上， 两个轴振探头一个水平方向一个垂直方向布置，或以左右45°角方式布置；其特征是，还 包括：控制面板和内部电路；所述控制面板上设有振动信号输入接口、电源输入接口、振动 信号输出接口和振动信号输出档位选择开关；风机现场动平衡测量装置采集转轴的振动信 号，并将信号接到所述控制面板的振动信号输入接口，所述控制面板的振动信号输入输出 接口分别对应内部电路的信号输入端和信号输出端。
2. 如权利要求1所述的一种多功能风机振动测量装置，其特征是，所述振动信号输入 接口设有标准的BNC接头。
3. 如权利要求1所述的一种多功能风机振动测量装置，其特征是，所述振动信号输出 档位选择开关包括振动幅值输出档位、振动速度输出档位和振动加速度输出档位三个档 位。
4. 如权利要求1所述的一种多功能风机振动测量装置，其特征是，所述内部电路包括： 低通滤波电路、微分电路和串联微分电路；所述低通滤波电路的信号输入端与振动幅值输 出档位连接，所述微分电路的信号输入端与振动速度输出档位连接，所述串联微分电路的 信号输入端与振动加速度输出档位连接。
5. 如权利要求4所述的一种多功能风机振动测量装置，其特征是，所述低通滤波电路 包括：电感L1、电感L2和信号放大器U1串联连接；电容C1 一端与信号放大器U1的2号端 口连接、另一端接地；电容C2 -端与信号放大器U1的3号端口连接、另一端接到电感L1电 感L2之间。
6. 如权利要求4所述的一种多功能风机振动测量装置，其特征是，所述微分电路包括： 电容C3和信号放大器U2串联连接；电阻R1-端与信号放大器U2的2号端口连接、另一端 接地；电阻R2 -端与信号放大器U2的1号端口连接、另一端与信号放大器U2的3号端口 连接。
7. 如权利要求4所述的一种多功能风机振动测量装置，其特征是，所述串联微分电路 包括：电容C4、信号放大器U3、电容C5和信号放大器U4依次串联连接；电阻R3的一端与信 号放大器U3的2号端口连接、另一端接地；电阻R5的一端与信号放大器U3的1号端口连 接、另一端与信号放大器U3的3号端口连接；电阻R4的一端与信号放大器U4的2号端口 连接、另一端接地；电阻R6的一端与信号放大器U4的1号端口连接、另一端与信号放大器 U4的3号端口连接。
【文档编号】G01M1/38GK203881436SQ201420052192
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2014年1月26日
【发明者】郭盈, 王学同, 李福尚 申请人:国家电网公司, 山东电力研究院