一种磁悬浮鼓风机的压差采集装置的制作方法

1.本实用新型涉及磁悬浮鼓风机设备技术领域，尤其涉及一种磁悬浮鼓风机的压差采集装置。


背景技术：

2.目前，随着磁悬浮技术不断发展，磁悬浮鼓风机是磁悬浮技术商业化的一个典型产品，在国内外也有非常多的企业在生产销售磁悬浮鼓风机，因此磁悬浮鼓风机已经成为一个成熟的商业产品。
3.对于磁悬浮鼓风机来说，出口压差、入口压差和机柜压差的采集是十分重要的。现有市面上的磁悬浮鼓风机都需要对出口压差、入口压差和机柜压差进行实时检测，其中出口压差和入口压差是鼓风机的重要指标，这两个指标反映了磁悬浮鼓风机的当前运行工况。
4.相对于磁悬浮鼓风机，由于采用磁悬浮技术，鼓风机对机器运行的空气环境有很高的要求，因此市面上几乎所有的磁悬浮鼓风机均采用使用过滤器的方式对鼓风机吸入的空气进行过滤。但随着运行时间的不断增长，过滤器就会产生堵塞，因此需要对过滤器内外的压差即机柜压差进行实时检测，当机柜压差超过一定限值时应提醒用户对过滤器进行清理或更换。因此，机柜压差的检测对于磁悬浮鼓风机来说是必不可少的。
5.而目前各厂家在生产磁悬浮鼓风机时对上述出口压差、入口压差和机柜压差的三个压差的检测分别选择了不同量程的压力传感器，上述各个传感器均为单独布置、单独连接线的，存在有安装工序复杂、配线难度大的问题，同时也大大增加了鼓风机的结构复杂程度以及占有空间面积。


技术实现要素：

6.本实用新型旨在解决上面描述的问题，本实用新型的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的磁悬浮鼓风机的压差采集装置。具体地，本实用新型提供一种将多个采集管路集成在同一个采集板上，且由同一供电模块提供电力支持，并通过采集单元完成对采集信号的转化并输出，从而有效降低采集单元的布局和整体线路接线的难度，节省安装空间和生产成本的磁悬浮鼓风机的压差采集装置。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种磁悬浮鼓风机的压差采集装置，所述压差采集装置包括采集板、多个采集管路、多个采集单元、信号输出模块以及供电模块；
8.多个采集单元、信号输出模块以及供电模块设置在所述采集板上；
9.多个所述采集管路分别布设在各预设位置与所述采集单元之间，所述采集管路与所述采集单元的采集端口一一对应连接，将各预设位置与所述采集单元的采集端口连通；
10.所述信号输出模块包括多个压差信号输出端子，所述采集单元的信号输出端电连接至所述信号输出模块上对应的压差信号输出端子。
11.所述供电模块用于为所述压差采集装置提供匹配的工作电压。
12.其中，所述采集单元包括：
13.用于采集所述预设位置压差的压差变送模块，所述采集管路的管口连接至所述压差变送模块的采集端口；
14.用于将所述压差变送模块输出的电压信号转换成电流信号的电压电流转换模块所述电压电流转换模块的输出端电连接至所述信号输出模块上对应的压差信号输出端子。
15.其中，所述压差变送模块包括扩散硅压阻式芯片。
16.其中，所述采集单元还包括用于调节信号线性度的线性度调节模块，所述线性度调节模块与所述电压电流转换模块信号连接。
17.其中，所述线性度调节模块至少包括一个可调电阻。
18.其中，所述采集单元的个数为三个采集单元，所述采集管路的个数为三个。
19.其中，所述预设位置包括风机入口位置、风机出口位置和风机过滤器位置。
20.其中，所述采集管路包括耐压软管。
21.本实用新型将多个用于压差采集的压差变送模块集成在一块采集板上，在磁悬浮鼓风机的预设位置处不再安装用于压差采集的压力传感器，而是通过采集管道连通需要进行压差采集的各预设位置，各预设位置的压差状态通过采集管道传导至采集板上的压差变送模块的采集端口，实现了各预设位置压差的远距离集中采集；并通过采集板实现了检测信号的集中转换并输出。同时，多个压差变送模块通过一个供电模块供电，简化了电路的复杂程度，从而有效的降低了压差变送模块的安装难度以及线路接线和布线的难度，多个压差变送模块集中安装在一个位置大大节省安装空间。
22.参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本实用新型的其他特性特征和优点将变得清晰。
附图说明
23.并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1示例性地示出了本实用新型的结构示意图；
25.图2示例性地示出了本实用新型中压差变送模块的工作原理的示意图；
26.图3示例性地示出了本实用新型中供电模块的电路原理图；
27.图4示例性地示出了本实用新型中压差变送模块的电路原理图；
28.图5示例性地示出了本实用新型电压电流转换模块的电路原理图。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于
本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
30.相关技术中，各厂家在生产磁悬浮鼓风机时对上述出口压差、入口压差和机柜压差的三个压差的检测分别选择了不同量程的压力传感器，上述各个传感器均为单独布置、单独连接线、单独供电的，存在着安装复杂、配线难度大的问题；另一方面，现有的压力传感器还存在有占用空间面积大，结构复杂的情况。
31.本实用新型的用于磁悬浮鼓风机的集成式压差采集装置中，将多个用于压差采集的压差变送模块集成在一块采集板上，在磁悬浮鼓风机的预设位置处不再安装用于压差采集的压力传感器，而是通过采集管道连通需要进行压差采集的各预设位置，各预设位置的压差状态通过采集管道传导至采集板上的压差变送模块的采集端口，实现了各预设位置压差的远距离集中采集；并通过采集板实现了检测信号的集中转换并输出。同时，多个压差变送模块通过一个供电模块供电，简化了电路的复杂程度，从而有效的降低了压差变送模块的安装难度以及线路接线和布线的难度，多个压差变送模块集中安装在一个位置大大节省安装空间。
32.下面结合附图，对本实用新型的磁悬浮鼓风机的压差采集装置进行详细描述。
33.图1示出了本实用新型的磁悬浮鼓风机的压差采集装置的结构示意图。
34.如图1所示，本实用新型一种磁悬浮鼓风机的压差采集装置，包括采集板100、设在采集板100上的采集管路200、采集单元300、供电模块400和信号输出模块500。
35.根据一个示例性的实施例，如图1所示，本实施例提供了一种采集板，该采集板100是作为采集单元300、供电模块400和信号输出模块500的承载主体。
36.多个采集管路200分别布设在各预设位置与采集单元之间，在一些实施例中，采集管路200包括管路入口和管路出口。其中，管路入口被配置为用于采集磁悬浮鼓风机的预设位置处的压差，管路出口与采集单元300的采集端口连接，以将各预设位置与采集单元300的采集端口连通。在本具体实施例中，磁悬浮鼓风机的预设位置至少包括风机入口位置、风机出口位置和风机过滤器位置其中的一个。即，采集管路200的管路入口处正对着风机入口位置、风机出口位置和风机过滤器位置其中的一个，用于采集上述三个为位置处的风压，并将该风压输送至采集单元300中。在一些实施例中，采集管路200可以包括耐压软管，以便于采集管路200的布置，以及便于采集磁悬浮鼓风机的预设位置处的风压。
37.本实施例中，供电模块采用电源芯片lm2576sx
‑
5.0，输入为24v直流电源，输出为5v的直流电源，其中，供电模块可以提供5v和24v两种电压等级的电源为采集单元供电，其电路原理图如图3所示，电源芯片lm2576sx
‑
5.0的管脚1输入24v电源，管脚1和管脚3之间电连接有蓄能电容c1和稳压电容c2，管脚4与管脚3之间电连接有电容c3，管脚2通过电感l1输出5v电源，管脚2上还电连接有电源指示灯ld1。
38.示例性地，在本实施例中，多个采集单元300与多个采集管路200一一对应设置，每个采集单元300均包括压差变送模块、电压电流转换模块。
39.参照图4所示，图4示出了其中一个压差变送模块的电路原理图，在本实施例中，压差变送模块可采用asd系列压力传感器，优选的，选用压力传感器芯片asdx005d44r。压力传感器芯片asdx005d44r具有一个用于压力采集的采集管口，采集管路200接到压力传感器芯片的采集管口上。
40.继续参照图4所示，供电模块400为压力传感器芯片的管脚1提供5v电源，由其管脚2输出采集到的压差检测信号。
41.在一些实施例中，压差变送模块采用扩散硅压阻式芯片。需要说明的是，扩散硅压阻式芯片是一种半导体应变片，相比传统的金属应变片，半导体应变片具有采压精度高，线性度好的优点。且半导体应变片与磁悬浮鼓风机要采集的上述风机入口位置、风机出口位置和风机过滤器位置的三个压差范围要求是高度吻合的。参考图2所示，扩散硅压阻式芯片的使用原理为：被测气源通过耐压软管作用在扩散硅压阻式芯片上，其中，当不同压力的气源作用在扩散硅压阻式芯片上时，扩散硅压阻式芯片会产生不同的电动势e，此电动势在预定压力范围内是线性的，因此就把预定范围内的压力信号转换成了线性的电信号。
42.示例性地，电压电流转换模块用于将压力传感器输出的电压信号转换为电流信号。扩散硅压阻式芯片产生的电动势为电压信号，而电压信号在传输和采集过程中容易受到干扰和衰减，并且产生的电压信号并不是ddz
‑ⅲ
标准信号，因此利用电压电流转换模块转化成符合ddz
‑ⅲ
的标准信号4
‑
20ma，方便控制，同时还能避免信号传输过程中产生的信号衰减和干扰。
43.在本实施例中，电压电流转换模块可以采用电压电流转换芯片xtr110，结合图1可知，本实施例中采用三个采集单元，每个采集单元包括一个压差变送模块和一个电压电流转换模块，三个电压电流转换模块用于将三个压力传感器的输出信号分别进行转换。
44.参照图5所示，图5中示出了其中一个电压电流转换模块的电路原理图，在该电路原理图中，电压电流转换芯片xtr110采用24v电压供电，供电模块的输出24v电源至电压电流转换芯片xtr110的管脚16，压力传感器芯片输出电压信号连接至场效应管q1的漏极，电压电流转换芯片xtr110的管脚14连接至场效应管q1的栅极，电压电流转换芯片xtr110的管脚1和13连接至场效应管q1的源极。电压电流转换芯片xtr110的管脚5输出电流信号至信号输出模块500。
45.信号输出模块500包括多个压差信号输出端子，每个采集单元300的信号输出端对应电连接至信号输出模块500上的一个压差信号输出端子。
46.在采集单元300中还包括用于调节信号线性度的线性度调节模块，优选的，线性度调节模块包括一个可调电阻，通过可调电阻，调节输入信号和输出信号的零点和斜率，增强输入信号和输出信号的线性度，从而提高采集的精度。
47.继续参照图5所示，在本实施例中，线性度调节模块包括可调电阻r1，可调电阻r1的一端接地，另一端电连接至电压电流转换芯片xtr110的管脚8。
48.其中，需要理解的是，待压差采集装置装配完成后，需要进行测试。在测试时，提供一个可调节压力的气体源，使该气体源的气体出口可分别与采集单元进行连接，并设定一个固定压力后并使该压力固定不变。再提供一个测量电流信号的电流表，测试每个压力传感器在采集恒定气体压力时对应的电流信号。通过多次取点测量描绘出电流与压力的对应曲线，然后通过线性度调节模块将该对应曲线调节成4
‑
20ma电流信号对应测量压差范围的标准线性曲线。
49.采用多次取点描线的方式对压差采集装置进行测试，在后续使用过程中，通过线性度调节模块在采集过程中，对压差变送模块和电压电流转换模块均进行一次线性度修正，使得输出的电流信号能够精准的反应出压差的变化，便于磁悬浮鼓风机实现精准控制。
50.本实施例中的三个压力传感器的输出端采用共地处理，相比较与传统的传感器一般安装在待测位置，并采用单独电源供电而言，本实施例中，单个采集单元只需要一根导线就能够将电流信号传输到信号输出模块对外输出，从而大大减小了接线难度，同时，也有效减少了多个压力传感器的占用体积，节省安装空间。
51.本实施例中磁悬浮鼓风机的压差采集装置，将多个用于压差采集的压差变送模块集成在一块采集板上，在磁悬浮鼓风机的预设位置处不再安装用于压差采集的压力传感器，而是通过采集管道连通需要进行压差采集的各预设位置，各预设位置的压差状态通过采集管道传导至采集板上的压差变送模块的采集端口，实现了各预设位置压差的远距离集中采集；并通过采集板实现了检测信号的集中转换并输出。同时，多个压差变送模块通过一个供电模块供电，简化了电路的复杂程度，从而有效的降低了压差变送模块的安装难度以及线路接线和布线的难度，多个压差变送模块集中安装在一个位置大大节省安装空间。
52.同时，采集板与各预设位置之间通过耐压软管实现待测位置的压力传导，进而实现了鼓风机各处压差的集中采集和统一输出，降低了设备状态监控和日常维护的难度。
53.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
54.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。