专利名称：便携式多功能电机试验检测分析仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式多功能电机试验检测分析仪，
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发电机组的气体或液体密封性有着严格的技术要求，因此发电机组的重要零部件和总装后的机组都要进行密封性试验，压力与温度是密封性试验中两个关键参数，长期以来，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，读数误差大，影响试验结果的准确性，而且试验中还耗费大量人力进行人工监测、记录及计算，发电机组在出厂试验或者前期模型机组的研究性试验中，需要测量分析机组的重要参数，以及实时监测分析转子位置角、功角、磁密等参数，通常测得这些参数需要多种仪器设备，而且测量结果的进一步分析通常需要离线处理，尤其是研究性试验中需要多参数的组合分析，通常的采集分析系统无法满足这种需要。
发明内容
本发明提供了一种确定发电机整体及部件密封性是否符合要求，以及进行转速、转矩、转子位置角、磁密等参数测量、在线分析的便携式多功能电机试验检测分析仪。本发明是通过以下技术方案实现的I、一种便携式多功能电机试验检测分析仪，其特征是机箱
(18)内部分隔为三部分左前部、左后部和右部，机箱左前部的机箱前面板上由左至右安装外部传感器接线端子(10)，以太网外部接口(11)，机箱(18)内左前部安装以现场可编程门阵列(FPGA)及LabVIEW虚拟仪器技术实时技术为核心，由一个实时控制器、内置可重新配置的现场可编程门阵列(FPGA)芯片的具有坚固嵌入式四槽机箱的可编程控制器系统
(5)，可编程控制器系统型号NI CRI0-9076，采用这种结构的微型测控系统可实现数据的高速实时采集与分析，可编程控制器系统(5)的四个插槽中依次安装三个相同型号的同步采样模拟量输入模块(7)、模块(8)、模块(9)，NI同步采样模拟量输入模块型号NI 9215和测量温度的NI模拟量输入模块(6)，NI模拟量输入模块型号NI 9217，共四个输入模块，四个输入模块与可编程控制器系统(5)通过可编程控制器系统(5)插槽背板上的串口RS232进行通讯，可编程控制器系统(5)的电源输入端口(13)与线性电源(I)的输出端子
(2)相连，测量大气压力的压力变送器(15)采用英国德鲁克公司通用压力变送器，型号PMP5070，压力变送器(15)安装在机箱内左后部，机箱(18)后背板开有一个M6圆孔，压力变送器(15)前端紧贴M6圆孔，机箱内部所有接线的屏蔽端与机箱接地端子(17)相连，机箱内左后部预留有转换模块备用槽(16)，机箱内右部后背板上安装外部供电电源插座(4)和电源开关(3)，外部供电电源插座(4)与线性电源(I)以及安装在机箱右部前面板上的外部供电电源电压显示屏(12)相连，笔记本电脑(19)单独外置；可编程控制器系统通过以太网总线与笔记本电脑进行通讯，进行系统数据采集的控制和传输。本发明构成不但实现了对发电机整体及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发电机气密试验时观察和使用的不便和人为因素造成的读数误差原有状况，也可以针对发电机组电参数进行测量和在线分析，功能多样，改变以往在机组试验或者前期开发阶段模型机组试验研究中，要采用不同的仪器测量并离线分析的状况，以及无法实现多种参数在线组合分析的状况，因其采用坚固的防静电的嵌入式结构，使其结构紧凑体积小重量轻抗干扰性能强适于携带并可在具有强干扰源的工业现场环境中使用，使发电机整体及部件的气体或液体泄露检测试验及发电机组参数测量，电机型式试验和前期开发模型机组试验性研究等，在任何工业环境中可以完全采用自动化测试分析手段。
图I是本发明结构示意2是本发明电路连接原理图
具体实施例方式如图I所示的一种便携式多功能电机试验检测分析仪，机箱18内部分隔为三部分左前部、左后部和右部，机箱左前部的机箱前面板上由左至右安装外部传感器接线端子10，以太网外部接口 11，机箱18内左前部安装以现场可编程门阵列(FPGA)及LabVIEW虚拟仪器技术实时技术为核心，由一个实时控制器、内置可重新配置的现场可编程门阵列(FPGA)芯片的具有坚固嵌入式四槽机箱的可编程控制器系统5，可编程控制器系统型号NI CRI0-9076，采用这种结构的微型测控系统可实现数据的高速实时采集与分析，如图2所示，可编程控制器系统5的四个插槽中依次安装三个相同型号的同步采样模拟量输入模块7、模块8、模块9，NI同步采样模拟量输入模块型号NI 9215和测量温度的NI模拟量输入模块6, NI模拟量输入模块型号NI 9217,共四个输入模块，四个输入模块与可编程控制器系统5通过可编程控制器系统5插槽背板上的串口 RS232进行通讯，可编程控制器系统5的电源输入端口 13与线性电源I的输出端子2相连，测量大气压力的压力变送器15采用英国德鲁克公司通用压力变送器，型号PMP5070，压力变送器15安装在机箱内左后部，机箱18后背板开有一个M6圆孔，压力变送器15前端紧贴M6圆孔，机箱内部所有接线的屏蔽端与机箱接地端子17相连，机箱内左后部预留有转换模块备用槽16，机箱内右部后背板上安装外部供电电源插座4和电源开关3，外部供电电源插座4与线性电源I以及安装在机箱右部前面板上的外部供电电源电压显示屏12相连，笔记本电脑19单独外置；可编程控制器系统通过以太网总线与笔记本电脑进行通讯，进行系统数据采集的控制和传输。本发明将朝阳线性电源I固定在机箱18内部右部底板上，外部电源接线端4，朝阳线性电源I和外部电源接线端4通过引线相连由外部电源为整个系统供电，接通外部电源后前面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输出端2分别连接到测量大气压力的英国德鲁克公司通用压力变送器15型号PMP5070和NI可编程控制器系统5，可编程控制器系统型号NIcRI0-9076供电的的电源输入端13 ;可编程控制器系统5安装并固定在机箱左前部底板上，采用这种结构的微型测控系统可实现数据的高速实时采集与分析，可编程控制器系统5的四个插槽中依次安装三个相同型号的同步采样模拟量输入模块7、模块8、模块9，NI同步采样模拟量输入模块型号NI 9215和测量温度的NI模拟量输入模块6，NI模拟量输入模块型号NI 9217，共四个输入模块，四个输入模块与可编程控制器系统5通过可编程控制器系统5插槽背板上的串口 RS232进行通讯。通过引线将测大气压力的压力变送器15的输出信号直接连接到NI同步采样模拟输入模块9，NI同步采样模拟量输入模块型号NI 9215的第四个信号输入端；通过引线将NI同步采样模拟输入模块7、NI同步采样模拟输入模块8、NI同步采样模拟输入模块9，NI同步采样模拟量输入模块型号NI 9215的信号输入端和NI模拟量输入模块6, NI模拟量输入模块型号NI 9217的信号输入端与安装在机箱前面板左侧的外部传感器接线端子10相应引脚相连接；以太网转接口 11安装在机箱前面板上，可编程控制器系统5的以太网口与以太网转接口 11相连接；笔记本电脑19单独外置，安装测控应用软件的笔记本电脑19的以太网口通过以太网转接口 11与可编程控制器系统5通讯，通过以太网总线控制数据采集模块，实现对压力、温度、转速、转矩及其它电量参数的采集、处理与分析。本发明改变了长期以来传统发电机气体液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，以及电机试验和前期开发阶段模型机组试验研究时使用测量仪器多且分析功能简单，不能实现多种参数在线组合分析和使用不便的状况，采用嵌入式结构体积小巧，完全采用计算机自动化测试分析，使试验结果安全可靠，如图2所示，本发明采用的可编程控制器系统NI CRI0-9076以LabVIEW FPGA及LabVIEW实时技术为核心，由一个实时控制器、内置可重新配置的现场可编程门阵列(FPGA)芯片的坚固机箱和NI9215、NI 9217等嵌入式模拟量输入模块插入可编程控制器系统NIcRI0_9076通过串口RS232进行通讯的四个插槽中组合而成，封装小巧坚固，抗干扰能力强，适合恶劣工业环境，能够有效降低噪声影响，支持的工作温度范围宽，为高性能测控应用及高可靠性需求而设计的坚固型嵌入式控制器，该系统结构紧凑集成度高，由此构成的便携式多功能电机试验检测分析仪抗干扰性强，适合各种工业环境且体积小重量轻携带方便适于便携式使用，使检漏试验和其它功能性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，采用笔记本电脑以及高度集成数据采集系统结构小巧紧凑，抗干扰性能好工作温度范围宽，适于各种工业现场，也适用于以压力、温度、电压、转速、转矩及其它电量参数为分析参数的试验中。本发明构成不但实现了对发电机整体及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发电机气密试验时观察和使用的不便和人为因素造成的读数误差原有状况，也可以针对发电机组电参数进行测量和在线分析，功能多样，改变以往在机组试验或者前期开发阶段模型机组试验研究中，要采用不同的仪器测量并离线分析，以及无法实现多种参数在线组合分析的状况，采用嵌入式结构，结构紧凑体积小重量轻适于携带，使发电机整体及部件的气体或液体泄露检测试验及发电机组参数测量，电机型式试验和前期开发模型机组试验性研究等，在任何工业环境中可以完全采用自动化测试分析手段。
权利要求
1.一种便携式多功能电机试验检测分析仪，其特征是机箱(18)内部分隔为三部分左前部、左后部和右部，机箱左前部的机箱前面板上由左至右安装外部传感器接线端子(10)，以太网外部接口(11)，机箱(18)内左前部安装以现场可编程门阵列(FPGA)及LabVIEW虚拟仪器技术实时技术为核心，由一个实时控制器、内置可重新配置的现场可编程门阵列(FPGA)芯片的具有坚固嵌入式四槽机箱的可编程控制器系统(5)，可编程控制器系统型号NI CRI0-9076，采用这种结构的微型测控系统可实现数据的高速实时采集与分析，可编程控制器系统(5)的四个插槽中依次安装三个相同型号的同步采样模拟量输入模块(7)、模块(8)、模块(9)，NI同步采样模拟量输入模块型号NI 9215和测量温度的NI模拟量输入模块(6),NI模拟量输入模块型号NI 9217,共四个输入模块，四个输入模块与可编程控制器系统(5)通过可编程控制器系统(5)插槽底板上的串RS232进行通讯，可编程控制器系统(5)的电源输入端口(13)与线性电源(I)的输出端子(2)相连，测量大气压力的压力变送器(15)采用英国德鲁克公司通用压力变送器，型号PMP5070，压力变送器(15)安装在机箱内左后部，机箱(18)后背板开有一个M6圆孔，压力变送器(15)前端紧贴M6圆孔，机箱内部所有接线的屏蔽端与机箱接地端子(17)相连，机箱内左后部预留有转换模块备用槽(16)，机箱内右部后背板上安装外部供电电源插座(4)和电源开关(3)，外部供电电源插座(4)与线性电源(I)以及安装在机箱右部前面板上的外部供电电源电压显示屏(12)相连，笔记本电脑(19)单独外置；可编程控制器系统通过以太网总线与笔记本电脑进行通讯，进行系统数据采集的控制和传输。
全文摘要
本发明公布了一种便携式多功能电机试验检测分析仪，本发明中笔记本电脑通过以太网总线控制可编程控制器系统，实现对压力、温度、转速、转矩、磁密等信号的采集、处理与分析，本发明构成不但实现了对发电机整体及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发电机气密试验时观察和使用的不便和人为因素造成的读数误差原有状况，也可以针对发电机组电参数进行测量和现场分析，功能多样，改变以往在机组试验或者前期模型机研究中，要采用不同的仪器并离线数据分析的状况，其采用坚固的嵌入式结构，结构紧凑体积小重量轻适于携带，使发电机整体及部件的气体或液体泄露检测试验及发电机组参数测量，电机型式试验等，在任何工业环境中可以完全采用自动化测试分析手段。
文档编号G01D21/02GK102680023SQ20121016244
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者刘莹, 孙玉田, 李广德, 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