专利名称：拾音式球磨机负荷变送器的制作方法
技术领域：
一种测量球磨机负荷量的检测器，特别适用于火电厂中储式球磨机负荷量的实时测量。
目前，国内电厂对球磨机的负荷测量有3种方式，一种是风阻测量，这种方法是通过测量球磨机入、出口差压来确定负荷。另一种是噪声测量方式，这种方式是采用测量球磨机工作环境的噪音来判别负荷量。第三种是用测量球磨机振动能量的方法来确定负荷量，这三种方式都不同程度的存在灵敏度低、受干扰影响大、线性度和实用性差的问题。
本实用新型的目的是提供一种可用于自动控制，实时准确的测量球磨机负荷的检测器。
本实用新型利用采集球磨机的钢球与器壁碰撞产生的振动声波，识别不同的物体碰撞的噪声谱，通过噪声分析来计算识别出球磨机的负荷量。在变送器中，振动传感器(1)装于被测球磨机的轴瓦上，振动传感器(1)测取的声波信号送至变送器的前级放大电路(2)，(2)的输出接至分频电路(3)，(3)有两路输出，其中一路输出接运行状态分析电路(11)，另一路输出做为特征谱识别电路(4)、有效值计算电路(5)、负荷计算电路(6)和函数计算电路(7)依次串联之后的输入量，函数计算电路(7)和运行状态分析电路(11)两个电路的输出都做为归一化电路(8)的输入与(8)相接，(8)的输出分别接到伏安转换电路(9)和数字显示器(10)上，以输出标准检测电流和显示结果。在双运算放大器(14)(21)上分别接有可调电阻(25)(26)用以实现空载和满载负荷调整，双比较器(17)上经电阻接继电器(18)，用于磨煤机状态指示输出。
由于新型变送器采用直接测量和识别振动声波，通过对声波的噪音分析、计算、来识别出被测对象的负荷量，因此，得到的数据准确，其结果容易在现场直接采用。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方案作进一步的详细描述，
图1球磨机变送器的原理框图图2球磨机变送器接线图图3球磨机变送器外部面板示意图在
图1所示的球磨机变送器原理框图中，给出了变送器的主要结构和它们之间的信号连接关系，图2给出了变送器的内部接线，图3给出了装置的外部面板结构。
以下结合附图进一步说明装置的实施，为了有效的测取球磨机的负荷变化所引起的振动变化，将振动传感器(1)327A2L直接装在球磨机轴瓦上，(1)测取的信号通过电缆送到放大电路(2)，在(2)中首先接一个驱动恒流源集成电路(12)LM317，再经过一个双级阻容滤波电路接运算放大器(13)HA3-2840，分频电路(3)将(13)放大后的信号经一隔直电容送入双运算放大器(14)TL082的输入端，并将其两路输出中的一路输出通过二极管、阻容滤波器后接到运行状态分析电路(11)中的双比较器(17)LM339的输入端，(17)的一路输出经稳压二极管、三极管接归一化电路(8)中的双运算放大器(21)TL082，分频电路(3)的另一路输出，经电阻后接特征谱识别电路(4)中的四阶带通滤波器(15)MF10CCN进行滤波，滤波后的信号经电容接有效值计算电路(5)中的有效值计算集成电路(16)AD564，(16)的输出经阻、容滤波接负荷计算电路(6)中的运算放大器(19)LF351，并在此环节分辩出负荷电流量，(19)的输出经电阻接函数变换电路(7)中的双运算放大器(20)TL082，(20)的输出经电阻再接归一化电路(8)中的双运算放大器(21)，使(21)接收来自(17)和(20)的两路控制信号，由(21)给出0～20mA标准信号至(9)中的运算放大器(22)LM741，以输出用于控制的标准电流量，同时(21)也将输出量至数字显示器(10)中的数码运算器(23)ICL7106以进行负荷量的数字量显示。
为了满足球磨机空载和满载负荷调整的需要，在双运算放大器(14)上接有可调电阻(25)用以实现空载调节，在双运算放大器(21)上接有可调电阻(26)，以实现满载调节。除此以外图2中的可调电阻均用于变送器局部环节的功能调节。在双比较器(17)上，经一电阻接一个继电器(18)，(18)的接点动作用于球磨机的运行状态指示。
为了保证变送器可靠的工作，其内部设有交流220V变为直流15V的工作电源。变送器全部电路可装于箱体内以便于安装、运输、箱体外部设有负荷百分比显示器(24)、电源指示灯(27)、运行状态指示灯(28)，用于空满载负荷的可调电阻(25)、(26)，及相应的接线端子(29)。在变送器中未说明的器件均可采用常规的电气元器件来实现。
附图中(1)是传感器、(2)前级放大电路、(3)分频电路、(4)特征谱识别电路、(5)有效值计算电路、(6)负荷计算电路、(7)函数变换电路、(8)归一化电路、(9)伏安转换电路、(10)数字显示器、(11)运行状态分析电路，(12)集成电路LM317、(13)运算放大器HA-2840、(14)运算放大器TL082、(15)滤波器MF10CCN、(16)有效值计算集成电路AD564、(17)双比较器LM339、(18)继电器、(19)运算放大器LF351、(20)双运算放大器TL082、(21)双运算放大器TL082、(22)运算放大器LM741、(23)数码运算器ICL7106、(24)显示器、(25)(26)可调电阻、(27)电源指示灯、(28)运行状态指示灯、(29)接线端子。
权利要求1.一种拾音式球磨机负荷变送器，由振动传感器(1)、前级放大电路(2)、分频电路(3)、特征谱识别电路(4)、有效值计算电路(5)、负荷计算电路(6)、函数计算电路(7)、归一化电路(8)、伏安转换电路(9)和运行状态分析电路(11)等构成，其特征在于振动传感器(1)装于被测球磨机的轴瓦上，振动传感器(1)测取的声波信号送至变送器的前级放大电路(2)，(2)的输出接至分频电路(3)，(3)有两路输出，其中一路输出接运行状态分析电路(11)，另一路输出做为特征谱识别电路(4)、有效值计算电路(5)、负荷计算电路(6)和函数计算电路(7)依次串联之后的输入量，函数计算电路(7)和运行状态分析电路(11)两个电路的输出都做为归一化电路(8)的输入与(8)相接，(8)的输出分别接到伏安转换电路(9)和数字显示器(10)上，以输出标准检测电流和显示结果。
2.根据权利要求1所述的负荷变送器，其特征在于在双运算放大器(14)、(21)上分别接有可调电阻(25)(26)用以实现空载和满载负荷调整，双比较器(17)上经电阻接继电器(18)，用于磨煤机状态指示输出。
专利摘要本实用新型公开了一种拾音式球磨机负荷变送器，主要由振动传感器、前级放大电路、分频电路、特征谱识别电路、有效值计算电路、负荷计算电路、函数变换电路和运行状态分析电路等构成，变送器的内部电路按一定的连接关系和信号处理方法，将振动传感器测取的振动信号转换成可供测量和控制设备使用的电信号，是球磨机的运行调控和负荷量显示的理想装置。
文档编号B02C25/00GK2270558SQ962154
公开日1997年12月17日 申请日期1996年7月18日 优先权日1996年7月18日
发明者李遵基, 谢京涛, 张晓宏 申请人:华北电力大学