一种用于测量油位的电流变送器的制作方法

本发明涉及一种用于测量油位的电流变送器。

背景技术：

目前，冷却塔风机是生产企业的重要设备,在长期、恶劣的运行环境中，难免产生部件腐蚀、缺油磨损、材料疲劳，从而引起部件松动、摩擦加剧、动不平衡、抖动增大等现象,若不能及时发现处理,将引起轴承烧毁、机件损坏,甚至叶片断裂的恶性事故。为了达到风机安全平稳运行的目的，减少甚至杜绝风机损坏事故的发生，根据现场管理的实际情况，需要对风机减速箱中润滑油温度、润滑油油位和箱体振动信号这三个最重要的参数进行监测。为了监测这些参数，传统的监测方法是对润滑油温度、润滑油油位和箱体振动这三个参数分别接仪表进行测量，有时甚至人工上塔巡检实测；这些方法需要在现场安装多种传感器，安装、维护麻烦，且测得的多种参数精度较低，也容易受到高频电磁场的影响，降低测量精度，影响测量效果。

技术实现要素：

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种用于测量油位的电流变送器，可以对风机减速箱的油温、油位及箱体振动进行实时监测。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种用于测量油位的电流变送器，包括采用不锈钢全封闭防水结构制成的探头本体，所述探头本体的前段设置为探杆部分，后段设置为控制部分；所述探杆部分包括内设在前部的温度传感器，内设在中部的油位传感器，内设在后部的振动传感器；所述控制部分包括输入端分别与所述温度传感器、油位传感器以及振动传感器连接的中央处理器单元，所述中央处理器单元的输出端与V/I变送电路的输入端连接，所述V/I变送电路的输出端与连接器连接；其中，所述探杆部分与所述控制部分之间设置有由绝缘材料和导磁不导电材料混合制成的电磁屏蔽单元；所述电磁屏蔽单元的磁导率在 3000Hz～150,000Hz之间。

进一步的，所述温度传感器与所述油位传感器之间间距为2-3mm；所述油位传感器与振动传感器之间间距为3-4mm。

进一步的，所述温度传感器为PT100铂电阻式温度传感器。

进一步的，所述油位传感器为热阻丝式油位传感器。

进一步的，所述振动传感器为磁电式速度传感器。

进一步的，所述连接器为防水型航空插座。

进一步的，所述探杆部分与所述控制部分之间形成有外螺纹结构。

本发明的有益效果：本发明的电流变送器在探杆部分与所述控制部分之间设置了屏蔽单元，能有效地减少控制部分产生的高频电磁波对探杆部分的干扰和影响，从而使整个装置具有更好的测量效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的工作原理图。

具体实施方式

图1所示，涉及一种用于测量油位的电流变送器，包括采用不锈钢全封闭防水结构制成的探头本体，探头本体的前段设置为探杆部分1，后段设置为控制部分2；探杆1部分包括内设在前部的温度传感器3，内设在中部的油位传感器4，内设在后部的振动传感器5；控制部分包括输入端分别与温度传感器3、油位传感器4以及振动传感器5连接的中央处理器单元7，中央处理器单元7的输出端与V/I变送电路8的输入端连接，V/I变送电路8的输出端与连接器9连接；其中，所述探杆部分1与所述控制部分2之间设置有由绝缘材料和导磁不导电材料混合制成的电磁屏蔽单元12；所述电磁屏蔽单元12的磁导率在3000Hz～150,000Hz之间。本发明的电流变送器在探杆部分1与所述控制部分2之间设置了屏蔽单元12，能有效地减少控制部分产生的高频电磁波对探杆部分1的干扰和影响，从而使整个装置具有更好的测量效果。

优选的方案中，为了使得测量效果最佳，避免各个传感器之间相互影响，提高仪器的精度，降低测量误差。我们经过多次的实验可知，将温度传感器3与油位传感器4之间的间距设置为2-3mm；将油位传感器4与振动传感器5之间的间距设置为3-4mm时，测量误差最小，精度最高，远远超过行业标准。

优选的方案中，温度传感器采用PT100铂电阻式温度传感器。油位传感器采用热阻丝式油位传感器。振动传感器采用磁电式速度传感器。

优选的方案中，连接器9为防水型航空插座，使得电流输出具有长线抗干扰能力。

优选的方案中，探杆部分1与控制部分2之间形成有外螺纹结构6，使得电流变送器便于安装于风机减速箱的螺纹安装孔中。

该电流变送器的探头本体采用不锈钢全封闭防水结构制成，使得设备具有良好的密封和抗震防爆措施，使其能够在测量现场恶劣环境下长期在线工作。是目前现代工业、国防、科研、必不可少的设备安全监测单元。

本发明的电流变送器可同时采集温度、振动和油位三种信号。

使用时，将电流变送器的探杆部分插入减速箱内，使得电流变送器上的外螺纹结构与风机减速箱的螺纹安装孔固定在一起。这样方便探杆部分获取减速箱中润滑油温度、润滑油油位和箱体振动信号，完成变送输出。

图2所示，在工作时，温度信号通过PT100铂电阻式温度传感器对减速箱中的润滑油温度进行测量并采集温度信号，并由中央处理器单元每隔20ms采集一次温度信号，采样50次计算温度平均值。

而润滑油的油位信号通过热阻丝式油位传感器进行测量，并由中央处理器单元每隔20ms采样一次油位信号，采样50次计算油位的平均值。

而箱体的振动信号通过磁电式速度传感器进行测量，并由中央处理器进行交流采样计算出振动的有效值(RMS)。

然后，温度、振动、油位信号经过中央处理器单元进行采集、数据处理后，再经过V/I变送电路将它们对应的电压信号转换为4至20mA电流信号，最后在 通过连接器与外部监测设备连接。

本发明的电流变送器的综合技术指标：

1)温度测量特性

润滑油温度测量范围：0～100℃，温度测量综合误差：±1℃；

2)油位测量特性

润滑油油位测量范围：-10～40mm(0mm处为减速箱正常油位下油限位置)，油位测量综合误差：±5mm。

初上电时需稳定预热约2分钟,响应阻尼时间约1分钟,被测介质必须是非导电性介质。

3)振动测量特性

振动测频范围：10～300HZ,振动测量线性误差≤1％FS。

振动测量范围：振速0～20mm/s，测量输出与振动速度的真有效值(RMS)成正比振幅0～200μm,峰-峰值，可根据现场实际要求设置。

4)信号输出特性有源电流型输出；DC/4～20mA,要求无源电阻性负载。

5)供电特性：

工作电压：DC/24V±2V，空载工作电压：DC/18V，最高保护电压：DC/30V

额定电流：DC/80mA,最大瞬时工作电流150mA，内设电压极性反接保护。

6)环境特性：

环境温度范围：20～80℃

环境湿度范围：0～100％(端口使用704硅橡胶密封)。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。