专利名称：一种用于冷却塔风机叶片故障的预警报警系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冷却塔风机安全保障装置，特别是一种用于冷却塔风机叶片故障 的预警报警系统。
背景技术：
目前没有一种专门针对冷却塔风机叶片故障的预警报警系统，现有冷却塔风机故 障的预警报警系统是采用振动参数测定法，其设计思想是在减速器输出轴安装振动加速度 传感器，在线监测风机运行中的振动加速度值，故障发生时振动加速度超过预先设定的上 限，报警装置发出报警信号。但是由于冷却塔的结构形式和风机配置形式各异，使每台风机 正常运转时的振动参数相差较大，振动情况复杂，难以标定合适的报警上限值，造成实际工 作中漏报误报时有发生。若采用对振动信号进行时域或频域分析的方法，需将采集到的振 动信号进行分析，找到发生故障信号的频谱特征并记录下来，作为样本保存。在监测过程中 将采集到信号的频谱与故障信号的频谱特征进行对比，相似度大的信号即认为发生故障， 因每次事故发生时振动情况的差别可能较大，这样可能使得样本采集不全，在出现没有发 生过的事故时便无法报警，造成漏报。此外，对信号进行时频谱分析需要系统进行大量数据 运算，对系统要求较高，增加监测系统的成本，不利于推广使用。据调研，风机运行时叶片在静、动应力(主要是气流压力波动引起的交变应力) 的联合作用下，使某个叶片在其薄弱处(如叶片根部、应力过于集中或材料有缺陷的地方) 产生裂纹，并在动应力的作用下逐渐扩展，同时叶片发生变形。当裂纹扩展到一定程度后， 该截面的总应力值超过材料的强度极限而折断，造成叶片甩出或砸坏其他设备等事故的发 生。因此只要及时检测到叶片变形，及时报警和停机，就可以达到事故预警目的。本实用新 型正是基于上述思想而作出的新型冷却塔风机叶片故障的预警报警系统。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于冷却塔风机叶片故障 的预警报警系统，其可有效预防叶片甩出事故的发生，具有安全可靠，简单易行，故障检测 系统成本低，易于推广应用的优点。本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的一种用于冷却塔风机叶片故障的预警报警系统，包括安装于风机待测部件上的监 控传感器、安装于外围的控制器、继电器及报警装置，其特征在于所述监控传感器由一霍 尔传感器及一组磁铁构成，其具体安装结构为在每个风机叶片尖端固装一磁铁，在风机的 风筒内壁固定安装与磁铁径向对应的一霍尔传感器；所述控制器为单片机。本实用新型的优点和有益效果为1、本预警报警系统采用单片机控制，在每个叶片尖端固定一块磁铁，磁铁处于同 一平面且均勻分布，在与磁铁同一平面的风筒上安装固定一个霍尔传感器，通过单片机采 集霍尔传感器的脉冲信号，利用单片机的定时、中断功能实现叶片故障的预警报警。[0009]2、本预警报警系统对叶片直接进行监测，增加了系统的可靠性；采用霍尔传感器 采集信号，使监测信号容易获得，可以有效地消除外来信号的影响，避免采集信号引入噪音 信号，避免进行复杂的数据处理；系统简单易行、便于使用维护，降低了系统的成本和安装 难度。3、本实用新型结构设计科学合理，经生产实际检验，安全可靠性较高、成本低、便 于使用及维护，是一种理想的冷却塔风机风机故障的预警报警系统，具有良好的推广应用 前景。
图1为本系统叶片故障监控传感器安装布置图；图2为本系统中控制电路示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不 是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。一种用于冷却塔风机叶片故障的预警报警系统，包括安装于风机待测部件上的监 控传感器、安装于外围的控制器、继电器及报警装置。控制器接收监控传感器发出信号，并 通过继电器控制风机电源及报警装置。本系统的创新之处在于监控传感器由一霍尔传感 器及一组磁铁构成。其具体安装结构为在每个风机叶片3尖端固装一磁铁2，在风机的风 筒1内壁固定安装与磁铁径向对应的一霍尔传感器4 ；所述控制器为单片机。本实用新型的工作原理为通过单片机采集霍尔传感器的脉冲信号，利用单片机的定时、中断功能实现叶片 故障的预警报警。风机正常运行时，风机叶片转速η是固定的，霍尔传感器开始接收脉冲 信号，由于磁铁均勻分布，单片机通过定时器和中断功能采集到的两相邻叶片之间的时间 差At应相同，当某一叶片出现裂纹变形时，该叶片与其相邻叶片间的时间差At将会改 变，当时间差超过限定值时，由单片机控制继电器切断冷却塔风机的电源，并发出声、光报 警。考虑到磁铁分布不可能完全均勻，同时由于电网电压的原因可能造成风机转速微小的 变化，在编制程序时在上面计算的时间差At的基础上增加10%的裕量就可以克服这些影 响。控制器为单片机，单片机包括看门狗电路，电源电路、时钟电路及复位电路。报警装置 为声光报警。本实用新型安全可靠、简单易行、使用寿命长、制造和维修成本低，是一种理想的 冷却塔风机叶片故障的预警报警系统。
权利要求一种用于冷却塔风机叶片故障的预警报警系统，包括安装于风机待测部件上的监控传感器、安装于外围的控制器、继电器及报警装置，其特征在于所述监控传感器由一霍尔传感器及一组磁铁构成，其具体安装结构为在每个风机叶片尖端固装一磁铁，在风机的风筒内壁固定安装与磁铁径向对应的一霍尔传感器；所述控制器为单片机。
专利摘要本实用新型涉及一种用于冷却塔风机叶片故障的预警报警系统，包括安装于风机待测部件上的监控传感器、安装于外围的控制器、继电器及报警装置，创新之处为所述监控传感器由一霍尔传感器及一组磁铁构成，其具体安装结构为在每个风机叶片尖端固装一磁铁，在风机的风筒内壁固定安装与磁铁径向对应的一霍尔传感器；所述控制器为单片机。本实用新型结构设计科学合理，经生产实际检验，安全可靠性较高、成本低、便于使用及维护，是一种理想的冷却塔风机叶片故障的预警报警系统，具有良好的推广应用前景。
文档编号G01M13/00GK201765670SQ201020288838
公开日2011年3月16日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日
发明者陈建平 申请人:天津科技大学