专利名称：破碎机监控仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种用于监测机械设备工作状态的监控仪，确切地说是一种监测破碎机轴承振动、温度情况和本体振动情况的监控仪。
破碎机是火力发电厂、矿山等企业应用的大型设备，其转子质量很大，旋转线速度高，在失去平衡情况下，振动十分剧烈，若得不到及时处理，势必造成严重的设备事故，甚至危及厂房及人身安全。由于碎煤机破碎煤块主要是利用旋转转子轴的锤环施加锤击力来实现的，即碎煤机的主体是一个装有锤环的转子部件，而该转子部件安装在两端轴承上，由此可见，转子的振动必然要直接传递到两端轴承上，然后又通过轴承座传递到碎煤机本体和基础上，这样，监测两端轴承的振动、温度和本体的振动就可以了解碎煤机的工作状态，并以此确保该碎煤机的安全运行。目前国外有一种监测碎煤机工作状态的监控盘，这种盘体积大，结构复杂，完全由继电器、单元仪表等组成，利用电荷输出的加速度传感器和热电偶传感器作为测振测温元件，输出信号极弱，不易远传，只能把该监控盘安装在破碎机现场，不能用于集中控制系统。由于破碎机的工作现场一般说来条件比较恶劣，噪声、粉尘都很大，这样势必要影响巡视人员的身体健康。
鉴于上述情况，本实用新型的目的是提供一种体积小、结构简单，便于在集中控制室内安装的破碎机安全监控仪。
本实用新型的目的是这样实现的它包括单片机和与单片机相连的数据予置电路、数字显示电路、报警停机电路、模数转换电路(A／D)以及与该模数转换电路输入端相连的轴承振动检测电路、轴承温度检测电路、本体振动检测电路。各检测电路检测出破碎机轴承振动信号、轴承温度信号及本体振动信号通过模数转换电路变成数字信号送入单片机中，并由数字显示电路予以显示，当送入单片机中的检测数据信号达到或超过由数据予置电路设定的振动报警值、振动超限停机值或温度报警值、温度超限停机值时，单片机发出指令信号，使报警停机电路发出报警声音和停机信号，以此确保破碎机的安全运行。
为了便于故障诊断、分析，在单片机的输出端还可连接一打印机，通过该打印机打印出当前通道的10个数据。
本实用新型的优点是(1)利用单片机作为整个监控仪的数据采集、循检和控制元件，革除了众多的单元仪表，因此结构简单，体积小，成本低，并且性能好，功能全，维修简单；(2)振动检测电路和温度检测电路中的传感元件分别采用内藏电荷放大器的加速度传感器和三线制连接的测温电阻，因此输出信号强度大，大大提高了信噪比，宜于远传，便于将本监控仪安装在集中控制室，实现远距离监控，同时相应改善了监护人员的工作条件。
本实用新型的具体细节由以下实施例及其附给出
图1是本实用新型的电路方框图。
图2－4是本实用新型电路原理图。
图5是传感元件安装位置示意图。
图6是仪器箱体示意图参考附图，本实用新型包括左、右轴承振动检测电路1、2，左、右轴承温度检测电路3、4，本体振动检测电路5、模数(A／D)转换电路6、数据予置电路7、单片机8、功能键电路9、报警停机电路10、数字显示电路11、打印机12，其中左、右轴承振动检测电路1、2和本体振动检测电路5电路结构和原理完全相同(如图2所示)，它采用内藏电荷放大器的加速度传感器ZG作为振动传感元件，分别置于破碎机左、右轴承13、20和破碎机本体 16上，其输出的电压信号正比于振动加速度，该输出的电压信号经由电阻R35、R36和电容C7、C8组成的一个信号通道的低通滤波器送至由运算放大器A1(μA741)、电阻R37－R39和电容C9、C10组成的重积分电路，使之将输入的加速度电压信号转换成位移电压信号，该位移电压信号经由运算放大器A2(μA741)、电阻R40－R42、W1和电容C11组成的交流放大电路及由电阻R43、R44和电源VREF(＋)组成的信号调理电路送至模数转换电路6的输入端(IC22的26、27、28管脚)；左、右轴承温度检测电路3、4(该两个温度检测电路结构、原理也完全相同，如图3所示)，包括采用三线制连接的测温电阻R1、平衡 线电阻RX与由电阻R45－R47、W4、W5组成的惠斯顿电路构成的温度测量电路和与连接该测量电路输出端由运算放大器A3(μA741)、电阻R48－R51组成的直流信号放大电路，以三线制连接的测温电阻R1为测温传感元件14、19，分别置于左、右轴承13和20上，温度检测电路3和4的输出端与模数转换电路6的输入端相连(IC22的1、2管脚)；模数转换电路6由模数变换器IC22(ADCO890)组成，将来自三路(左、右侧轴承和本体)振动检测电路和二路(左、右侧轴承)温度检测电路输出的电压信号转换成数字信号送入单片机8中；数据予置电路7由十个拨码开关BK1－BK10(LMA－1)、电阻RP4－8和五片驱动器IC17－IC21(74L244)组成，由程序软件分配BK1－BK3左、右侧轴承及本体振动报警值设定，BK4－BK6为左、右侧轴承及本体振动超限停机值设定，BK7、BK8、BK9和BK10分别左右侧轴承温度报警设定和左右侧轴承温度超限停机值设定；单片机8由单片机芯片IC1(8031)、存贮器IC2(2716)、地址锁存器IC3(74LS373)、地址译码器IC5(74L138)及或门IC10、IC11、或非门IC9－1、IC9－2、与非门IC8－1组成，循环采集模数变换器IC22输出的5路数字信号值，并逐一地与从数据予置电路7读进的相应设定值比较，决定是否报警或发出停机指令；数字显示电路11由译码器IC4(74LS138)、4片驱动器IC12－IC15、电阻R3－R34和四个数码管LED组成，其中LED＃1显示通道号，LED＃2－LED＃4显示LED＃1所显示通道的数据。LED＃1所显示的通道号可以由人工按动通道号选择键K5决定，故障时，自动显示出故障通道号，并由LED＃2－LED＃4显示出故障通道的数值(接在模数变换器IC22脚26、27、28、1、2上的通道分别被定义为＃1－＃5通道)；报警停机电路10包括驱动器IC16(74LS377)、电阻RP3及相应各通道的5只发光二极管CH1－CH5、蜂鸣器BP和由与非门IC8－2、或非门IC9－3、电阻R2、三极管T1、二极管D1、继电器J组成的停机信号控制电路，当某一通道达到超限停机报警值时，发出报警和停机指令，同时对应于故障通道的发光二极管闪烁，提示运行人员故障所在，以便尽快排除故障；功能键电路9由或门IC6、非门IC7、电阻RP1(10K×4)和监控仪工作控制键(即监测／暂停键)K2、报警解除键K3、打印键K4、通道显示选择键K5及复位键K1组成；打印机12采用TPμP－16A，通过人为按动打印键K4即可打印出当前通道的10个数据。
图6为本监控仪箱体结构图，箱体22的前面板为显示操作板，其上安装有通道显示灯CH1－CH5，数码管LED1－LED4、电源开关、功能键及蜂鸣器，箱体22的后面板上安装有予置数据的拨码开关BK1－BK10，输入输出插座、电源插头，其余各电路元件均安装在箱体22内的印刷线路板23上，各检测电路的传感元件通过连接线21与置放于集中控制室内箱体22后面板上的输入插座相连。
权利要求1.一种破碎机监控仪，其特征是它包括单片机和与单片机相连的数据予置电路、数字显示电路、报警停机电路、模数转换电路以及与该模数转换电路输入端相连的轴承振动检测电路、轴承温度检测电路、本体振动检测电路。
2.根据权利要求1所述的破碎机监控仪，其特征是轴承振动检测电路及本体振动检测电路和轴承温度检测电路的传感元件分别采用内藏电荷放大器的加速度传感器和三线制连接的测温电阻。
专利摘要本实用新型公开了一种监测破碎机轴承振动及温度情况和本体振动情况的监控仪。它主要包括轴承振动检测电路、轴承温度检测电路、本体振动检测电路、模数转换电路、数据预置电路、单片机、数字显示电路、报警停机电路。利用单片机作为监控仪的数据采集、循检及控制元件，当检测信号达到经数据预置电路读入单片机设定的数值时，发出报警和停机指令。其特点是结构简单，体积小，便于维修，而且易于远距离集中控制，大大改善了巡视人员的工作条件。
文档编号B02C25/00GK2118586SQ91222460
公开日1992年10月14日 申请日期1991年11月8日 优先权日1991年11月8日
发明者王润恩, 扬占兴, 刘笃金, 杜永祚, 何青 申请人:沈阳电力机械研究所