一种非接触式轴电压测量装置的制作方法

本实用新型电气试验设备技术领域，尤其涉及一种非接触式轴电压测量装置。

背景技术：

大型发电机在运行时由于磁路不对称、静态励磁系统、静电效应等原因在发电机轴上感应出轴电压。正常情况下轴电压较低,但当轴电压较高时，轴瓦表面有缺陷、润滑油油质或流量不达标以及发电机异常振动等都可能造成油膜击穿，导致轴与轴瓦形成金属性接触，形成相当大的轴电流，可达到几百安甚至上千安，它足以烧损轴颈和轴瓦。轴电压造成轴承腐蚀是一个加速过程，一次放电就可能使轴瓦表面金属局部融化，在油膜内形成金属颗粒并破坏油膜绝缘，使得放电更易发生，形成连锁反应，引发机组振动加重，直至被迫退出运行，给现场安全生产带来隐患。因此，要定期检测轴电压的数值，监测轴电压的变化情况。

目前，轴电压测量多采用软铜线(碳刷)接触发电机转轴，经高内阻交流电压表读数，操作简单。但是高速旋转的转子采用接触式测量不仅可能对发电机转子带来损伤，还有可能威胁试验人员的安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种非接触式轴电压测量装置，以解决上述技术问题。

本实用新型提供了一种非接触式轴电压测量装置，包括双通道传感器探头、供电单元、信号处理单元、dsp核心板、显示单元；所述双通道传感器探头通过所述信号处理单元与所述dsp核心板电性连接，所述显示单元及供电单元与所述dsp核心板电性连接；

所述双通道传感器探头以非接触方式布置于发电机轴侧，用于采集与被测电压成正比的电压信号，经所述信号处理单元处理后输入至所述dsp核心板；

所述dsp核心板用于对所述电压信号进行处理，得出被测电压结果，并将被测电压结果输出至所述显示单元进行显示。

进一步地，该装置还包括通信单元及外围功能单元，所述通信单元及外围功能单元与所述dsp核心板电连接。

进一步地，所述信号处理单元包括信号放大电路及隔离电路，所述信号放大电路与所述隔离电路电性连接。

进一步地，所述供电单元包括蓄电池模块及dc-dc变换器电路。

进一步地，所述双通道传感器探头采用基于电场耦合原理的电压传感器，其中一个通道用于测量现场试验环境的干扰电压。

进一步地，所述通信单元采用gsm模块或gprs模块。

进一步地，所述显示单元采用电容式触摸液晶屏。

借由上述方案，通过非接触式轴电压测量装置，具有如下技术效果：

1)避免了测量装置与发电机转子直接接触，与传统的接触式轴电压测量相比降低了对发电机转子的损伤，提高了测量的安全性。

2)采用双通道传感器探头，其中一个通道测量现场试验环境的干扰电压，排除现场试验环境的干扰，可以提高测量的准确性。

3)采用dsp微处理器和电容式触摸液晶屏，测量迅速准确，可以远程监控指导分析数据，且能够满足室内、室外等各种恶劣环境下可靠运行。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型非接触式轴电压测量装置的结构框图；

图2是本实用新型非接触式轴电压测量装置信号处理单元的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参图1、图2所示，本实施例提供了一种非接触式轴电压测量装置，包括双通道传感器探头1、供电单元2、信号处理单元3、通信单元4、外围功能单元5、dsp核心板(微处理器)6、显示单元7。双通道传感器探头1通过信号处理单元3与dsp核心板6电性连接，供电单元2、通信单元4、外围功能单元5、显示器7与dsp核心板6电性连接。

信号处理单元3包括信号放大电路、隔离电路，信号放大电路与隔离电路电性连接。

供电单元2包括蓄电池模块、dc-dc变换器电路，用于为整个装置提供电能。

双通道传感器探头1测得与被测电压成正比的电压信号，该信号经过信号处理单元3处理后，输入到dsp核心板6，dsp核心板6对输入信号进行处理后，将被测电压结果通过显示单元7显示。

在本实施例中，双通道传感器探头1采用基于电场耦合原理的电压传感器，其中一个通道测量现场试验环境的干扰电压，排除现场试验环境的干扰，可以提高测量的准确性。

在本实施例中，通信单元4采用gsm/gprs模块，本测量装置要求能够满足室内、室外工作的通信要求，可以实现远程监控指导，分析电压数据。外围功能单元5主要包括按键操作控制、数据存储等功能。

在本实施例中，dsp核心板6具有专门的硬件乘法器，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。

在本实施例中，显示单元7采用电容式触摸液晶屏，可以减少电路板中实体按键的数量，降低后续外壳加工难度，且电容触摸屏能很好地感应轻微及快速触摸、防刮擦、不怕尘埃、水及污垢影响，适合恶劣环境下使用。

如图2所示，双通道传感器探头1测得的电信号经过信号处理单元放大、隔离电路隔离、稳压管限幅，输出到dsp核心板6中。隔离和限幅确保了前端电压过大时也不会将控制芯片dsp烧坏。

该非接触式轴电压测量装置，具有如下技术效果：

1)避免了测量装置与发电机转子直接接触，与传统的接触式轴电压测量相比降低了对发电机转子的损伤，提高了测量的安全性。

2)采用双通道传感器探头，其中一个通道测量现场试验环境的干扰电压，排除现场试验环境的干扰，可以提高测量的准确性。

3)采用dsp微处理器和电容式触摸液晶屏，测量迅速准确，可以远程监控指导分析数据，且能够满足室内、室外等各种恶劣环境下可靠运行。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种非接触式轴电压测量装置，其特征在于，包括双通道传感器探头、供电单元、信号处理单元、dsp核心板、显示单元；所述双通道传感器探头通过所述信号处理单元与所述dsp核心板电性连接，所述显示单元及供电单元与所述dsp核心板电性连接；

所述双通道传感器探头以非接触方式布置于发电机轴侧，用于采集与被测电压成正比的电压信号，经所述信号处理单元处理后输入至所述dsp核心板；

所述dsp核心板用于对所述电压信号进行处理，得出被测电压结果，并将被测电压结果输出至所述显示单元进行显示。

2.根据权利要求1所述的非接触式轴电压测量装置，其特征在于，还包括通信单元及外围功能单元，所述通信单元及外围功能单元与所述dsp核心板电连接。

3.根据权利要求1所述的非接触式轴电压测量装置，其特征在于，所述信号处理单元包括信号放大电路及隔离电路，所述信号放大电路与所述隔离电路电性连接。

4.根据权利要求1所述的非接触式轴电压测量装置，其特征在于，所述供电单元包括蓄电池模块及dc-dc变换器电路。

5.根据权利要求1所述的非接触式轴电压测量装置，其特征在于，所述双通道传感器探头采用基于电场耦合原理的电压传感器，其中一个通道用于测量现场试验环境的干扰电压。

6.根据权利要求2所述的非接触式轴电压测量装置，其特征在于，所述通信单元采用gsm模块或gprs模块。

7.根据权利要求1所述的非接触式轴电压测量装置，其特征在于，所述显示单元采用电容式触摸液晶屏。

技术总结
本实用新型涉及一种非接触式轴电压测量装置，包括双通道传感器探头、供电单元、信号处理单元、DSP核心板、显示单元；所述双通道传感器探头通过所述信号处理单元与所述DSP核心板电性连接，所述显示单元及供电单元与所述DSP核心板电性连接；所述双通道传感器探头以非接触方式布置于发电机轴侧，用于采集与被测电压成正比的电压信号，经所述信号处理单元处理后输入至所述DSP核心板；所述DSP核心板用于对所述电压信号进行处理，得出被测电压结果，并将被测电压结果输出至所述显示单元进行显示。本实用新型避免了测量装置与发电机转子直接接触，与传统的接触式轴电压测量相比降低了对发电机转子的损伤，提高了测量的安全性。

技术研发人员：苏显贺;白仕光;佟尧
受保护的技术使用者：大唐东北电力试验研究院有限公司
技术研发日：2020.07.13
技术公布日：2021.04.30