水轮机组导叶开度测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种水轮机组导叶开度控制技术，特别是一种水轮机组导叶开度测试装置，其结构要点在于，包括有固定支架、安装在固定支架上的感应管、具有磁性的感应环以及感应控制电路，固定支架安装在水轮机控制环的内侧，感应环通过一连接件与水轮机控制环的上端部固定连接，感应环与感应管呈交叉分布，感应控制电路安装在感应管的一端部，位于固定支架的外侧面。优点在于，采用非接触测量方式，利用磁感应原理测量导叶开度及接力器数据，结构简单、测量精度高，且可以实时监测，监测数据连续、平稳。
【专利说明】水轮机组导叶开度测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水轮机组导叶开度控制技术，特别是一种水轮机组导叶开度测试装置。
【背景技术】
[0002]在水轮机组的运行过程中，水力发电机组的水轮机上面有导叶，导叶开度是可控的，通过控制导叶开度的大小可以控制机组过水量的大小，从而控制了发电功率。现有技术中，导叶开度测量数据采自调速器机柜，测量方式为间接测量，因此也无法记录开停机阶段导叶缓慢开闭实际动作情况，存在测量精度不高，不具备数据实时监测与分析能力等问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种测量精度高、具有实时监测效果的水轮机组导叶开度测试装置。
[0004]本实用新型的目的是通过以下途径来实现的:
[0005]水轮机组导叶开度测试装置，其结构要点在于，包括有固定支架、安装在固定支架上的感应管、具有磁性的感应环以及感应控制电路，固定支架安装在水轮机控制环的内侧，感应环通过一连接件与水轮机控制环的上端部固定连接，感应环与感应管呈交叉分布，感应控制电路安装在感应管的一端部，位于固定支架的外侧面；其中，感应控制电路包括有高频脉冲输出单元、模拟信号采集单元、信号处理单元和数据输出单元，其中高频脉冲输出单元与感应管连接，而模拟信号采集单元的采集端与感应管连接，然后依序连接信号处理单元和数据输出单元。
[0006]感应控制电路中，高频脉冲输出单元产生高频电流脉冲，其在感应管内部形成一组横向磁场，而感应环则是自带磁性，其与感应管交叉分布，相对感应管内的横向磁场而自成一组纵向磁场，这样，横向磁场和纵向磁场便产生了交叉磁场，而感应环与感应管之间是会随着水轮机的运行而产生相对运动的，此时的交叉磁场也会产生一个相对基准位置距离的位移距离；模拟信号采集单元便是采集感应管上的位移距离信息，也就是交叉磁场的模拟量；然后通过信号处理单元将模拟量进行抗干扰处理，最后通过数据输出单元传送给上位机。
[0007]这样，便可以直接测量的方式获得导叶开度的位移数据，结构简单、测量精度高，且可以实时监测，监测数据连续、平稳。
[0008]本实用新型可以进一步具体为:
[0009]感应管呈弧形构造，且弧度与水轮机控制环的移动弧度相适配。
[0010]这样便可保证感应管与感应环的距离，使二者的相对位置不会发生大幅度改变，交叉磁场才能够稳定而不被干扰。
[0011]感应环为一种桥式构造，其下侧面呈圆弧构造，且感应管位于该圆弧构造的环绕中。[0012]这种半包围的结构，可以使纵向磁场能够完全与横向磁场交叉，确保交叉磁场的稳定性。
[0013]感应环为一种永磁感应环。
[0014]也就是说，感应环采用永磁材料制成，能提供较为稳定的纵向磁场。
[0015]感应控制电路的信号处理单元包括有相连接的放大单元和过滤单元。
[0016]模拟信号采集单元采集的信号可以先通过放大单元进行信号放大，然后再通过过滤单元过滤干扰信号，最后发送给上位机，这样能够获得更精确的感应信号。
[0017]综上所述，本实用新型提供了一种水轮机组导叶开度测试装置，利用感应环和感应管的交叉分布，形成交叉磁场，从而获得导叶开度的实际数据，以直接测量的方式获得导叶开度的位移数据，结构简单、测量精度高，且可以实时监测，监测数据连续、平稳。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1所示为本实用新型所述水轮机组导叶开度测试装置的结构示意图；
[0019]图2所示为感应控制电路的框架示意图。
[0020]下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。
[0021]【具体实施方式】
[0022]最佳实施例:
[0023]参照附图1，水轮机组导叶开度测试装置包括有固定支架1、安装在固定支架I上的感应管2、具有磁性的感应环3以及感应控制电路4。固定支架I安装在水轮机控制环5的内侧，感应管2呈弧形构造，且弧度与水轮机控制环5的移动弧度相适配，内核为铁磁材料；感应环3为一种永磁感应环，呈一种桥式构造，其下侧面呈圆弧构造，且感应管2位于该圆弧构造的半包围环绕中。感应环3通过一连接件6与水轮机控制环5的上端部固定连接，且感应环3与感应管2呈垂直交叉分布，感应控制电路4安装在感应管2的一端部，位于固定支架I的外侧面。
[0024]参照附图2，感应控制电路包括有高频脉冲输出单元、模拟信号采集单元、放大单元、过滤单元和数据输出单元，其中高频脉冲输出单元与感应管连接，而模拟信号采集单元的采集端与感应管连接，然后依序连接放大过滤单元、模数转换单元和数据输出单元，数据输出单元与上位机通信连接。
[0025]具体实施中，所述固定支架安装在水轮机控制环内侧，便于安装调试处。感应环固定在控制环上，随控制环移动。感应控制电路的信号处理部分与感应管安装在支架上，水平安装。为满足水车室防油要求，测试装置使用IP65防护等级外壳，同时满足静电屏蔽要求。所述水轮机组导叶开度测试装置可以记录开停机阶段导叶缓慢开闭实际动作情况，这一点安装于中间接力器部分的位移传感器无法记录，而且测试过程中信号输出平稳、无迟滞、波动，体现了良好的抗干扰能力。
[0026]本实用新型采用非接触测量方式，利用磁感应原理测量导叶开度及接力器数据。测试装置输出4-20mA模拟量信号至监控系统上位机，在上位机平台，对采集数据进行分析(装置采集精度土 0.0OP/oF.S.，远大于上位机采集精度)。经多次现场调查确定传感器安装位置与所需性能，具备绝对位置输出(无需归零)、LED实时状态显示等优点。
[0027]本实用新型未述部分与现有技术相同。
【权利要求】
1.水轮机组导叶开度测试装置，其特征在于，包括有固定支架、安装在固定支架上的感应管、具有磁性的感应环以及感应控制电路，固定支架安装在水轮机控制环的内侧，感应环通过一连接件与水轮机控制环的上端部固定连接，感应环与感应管呈交叉分布，感应控制电路安装在感应管的一端部，位于固定支架的外侧面；其中，感应控制电路包括有高频脉冲输出单元、模拟信号采集单元、信号处理单元和数据输出单元，其中高频脉冲输出单元与感应管连接，而模拟信号采集单元的采集端与感应管连接，然后依序连接信号处理单元和数据输出单兀。
2.根据权利要求1所述的水轮机组导叶开度测试装置，其特征在于，感应管呈弧形构造，且弧度与水轮机控制环的移动弧度相适配。
3.根据权利要求1所述的水轮机组导叶开度测试装置，其特征在于，感应环为一种桥式构造，其下侧面呈圆弧构造，且感应管位于该圆弧构造的环绕中。
4.根据权利要求1所述的水轮机组导叶开度测试装置，其特征在于，感应控制电路的信号处理单元包括有相连接的放大单元和过滤单元。
【文档编号】G01B7/02GK203443537SQ201320452134
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年7月28日 优先权日:2013年7月28日
【发明者】刘熠, 梁鹏超, 阎大鸣, 吴昌旺, 吴钟敏, 张锦梅, 吴星榕 申请人:国家电网公司, 福建省电力有限公司, 福建水口发电集团有限公司