专利名称：超速保护模块及采用该�？榈某俦；は低车闹谱鞣椒�
技术领域：
本实用新型涉及一种旋转机械状态监测的超速保护�？椋糜诖泶衅骷觳獾男藕挪⒁谰荽斫峁峁┳刺嗖夂捅ňδ埽股婕耙恢植捎昧烁媚？榈某俦；は低�。
背景技术：
转子转速是机械稳定运行以及开车、停机时的重要测量参数，尤其是对于一些大型旋转机械而言更为重要，如汽轮机、给水泵、送风机、引风机等。转子速度的突然变化，很可能表征着机器运行过程中存在着故障，严重的甚至将导致机器的损毁。因此，及时监测旋转机械的转速就变得极为重要。但是目前的一些监测仪表灵敏度低，且不能及时监测，可靠性较差，不能满足大型旋转机组的现场监测要求。
实用新型内容为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种超速保护�？楹筒捎酶媚？榈某俦；は低常媚？槟芄挥肴哂嗉痰缙髂？榕浜鲜迪殖俦；すδ埽芄宦鉇PI670标准，该�？槟芄惶岣吒贸俦；は低车目煽啃裕媚？榛箍梢愿菔导市枰肫渌？橄嗯浜鲜迪种嵛恢�、轴振动、偏心、胀差、低频振动、转速、零转速和反转保护等功能。本实用新型采用的技术方案是一种超速保护�？椋ㄊ淙胄藕诺骼淼缏罚糜诮衅鞑杉脑技觳庑藕沤械骼硇纬墒视诖淼男藕牛恢醒氪淼ピ糜诮骼砗蟮男藕沤蠥/D转换和算法处理；通信接口电路，与所述中央处理单元双向通信连接，用于所述中央处理单元与外界的通信连接，包括直接和通过系统总线的方式与外界的通信连接；模拟量电流输出电路，用于将所述中央处理单元处理后的数字信号转换为对应的模拟量电流并输出；缓冲输出电路，用于输出原始的未经转换的所述原始检测信号，其输入端与所述传感器的输出端相连；报警控制电路，与所述中央处理单元的报警信号输出端相连，用于将所述中央处理单元经算法处理所生成的报警信号输出；报警旁路电路，与所述中央处理单元相连，用于实现报警旁路；报警倍增电路，与所述中央处理单元相连，用于实现报警倍增；电源转换电路，用于将电源输入电压转化成所述中央处理单元和上述各电路正常工作需要的各种电压；[0016]所述超速保护�？樯栌卸喔鐾ǖ溃渲杏杏糜谑迪殖俦；さ牡谝煌ǖ溃龅谝煌ǖ劳ü鐾ㄐ沤涌诘缏酚胪饨缤ㄐ帕�。所述传感器包括涡流传感器和磁阻传感器。所述电源转换电路可以为支持冗余电源输入的电源转换电路。所述报警控制电路优选为连接有一个或若干个用于输出所述报警信号的报警元件。所述报警元件可以是发光二极管、报警用扬声器和/或LED显示器。上述任一项技术方案中，优选为，所述超速保护�？榛拱ㄓ糜谖辛餍藕偶嗖獾牡谌�、第四通道。较优地，所述输入信号调理电路包括与所述四个通道分别对应的四个输入端，所述缓冲输出电路包括与所述四个通道分别对应的四个缓冲输出端，所述模拟量电流输出电路包括与所述输入信号调理电路的四个输入端分别对应的四个模拟量电流输出端。优选为，所述超速保护�？榛股栌幸桓銮鞍搴鸵桓龊蟀澹鏊母龌撼迨涑龆松栌谒銮鞍迳希銮鞍迳匣股栌腥鲇糜谥甘颈患嗖獾乃鐾ǖ赖淖刺闹甘镜疲鏊母瞿Ｄ饬康缌魇涑龆松栌谒龊蟀迳稀１臼涤眯滦突固峁┝艘恢殖俦；は低常ㄒ桓鋈哂嗉痰缙髂？楹腿舾筛錾鲜鋈我幌罴际醴桨杆龅某俦；つ？椋舾筛鏊龀俦；つ？榈牡谝煌ǖ劳ü髯缘乃鐾ㄐ沤涌诘缏酚胨鋈哂嗉痰缙髂？榱硬⑼ㄐ牛糜谑迪炙龀俦；�。较优地，所述超速保护模块的数量为三个，所述冗余继电器�？榘ㄓ糜诙懒⒓ㄈ鏊龀俦；つ？樗淙氲男藕诺募ㄗ幽？楹鸵谰菁ń峁ü《姆绞奖砭龅谋砭鲎幽？�。本实用新型的有益效果是本实用新型的超速保护�？榻峁辜虻ィ铱梢越邮瘴辛鞔衅骱痛抛璐衅鞯男藕攀淙耄岣吡思嗖獾牧槊舳群拖煊λ俣龋梢远源笮突榈男到惺凳奔嗖猓槐臼涤眯滦偷谋ň月返缏泛捅ň对龅缏罚视糜诙嘀智榭鱿碌淖刺嗖猓芄皇视糜诟髦中档淖偌嗫兀允迪侄愿髦中翟诟髦肿刺碌某俦；ぃ槐臼涤眯滦偷某俦；は低惩ü舾筛�(如三个)所述超速保护�？橛肴哂嗉痰缙飨嗯浜鲜褂茫⒂扇哂嗉痰缙鞫懒⒓ǜ鞲鏊龀俦；つ？樗淙氲男藕牛ü《谋砭龇绞嚼慈范ㄗ刺畔ⅲ蟠筇岣吡顺俦；は低车目煽啃�。
图1是本实用新型的超速保护�？榈牡缏方峁故疽馔迹煌�2是本实用新型的超速保护�？榈囊桓鍪凳├那鞍宓慕峁故疽馔�。
具体实施方式
为了更好的解释本实用新型，以便更好的理解，
以下结合附图通过具体实施方式
对本实用新型作详细描述。参见图1和图2，本实用新型提供了一种超速保护�？椋ㄏ铝懈鞯缏返缭醋坏缏�、输入信号调理电路、中央处理单元、报警控制电路、缓冲输出电路、模拟量电流输出电路、通信接口电路、报警旁路电路和报警倍增电路，所述超速保护�？樯栌卸喔鐾ǖ溃渲邪ㄓ糜谑迪殖俦；すδ艿牡谝煌ǖ溃龅谝煌ǖ揽梢酝ü鐾ㄐ沤涌诘缏酚胪饨缤ㄐ帕�。通常，供电电源通过所述电源转换电路与所述中央处理单元相连，所述供电电源和电源转换电路构成用于为所述超速保护模块供电的电源�？椋糜诮┑绲缭词淙氲牡缪棺伤鲋醒氪淼ピ蜕鲜龈鞯缏氛９ぷ餍枰母髦值缪梗龅缭醋坏缏分С秩哂嗟缭词淙耄龉┑绲缭纯梢晕哂嗟缭矗缈梢酝ü龅缭醋坏缏肺龀俦；つ？榻尤肴哂嗟缭矗员阄龀俦；つ？榈恼９ぷ魈峁┬枰母髦值缪�。所述输入信号调理电路的输入端与所述传感器的信号输出端相连，其输出端与所述中央处理单元相连，所述输入信号调理电路可以作为所述超速保护�？榈男藕攀淙攵耍糜诮龃衅鞑杉吹脑技觳庑藕沤械骼硇纬墒视诖淼男藕挪⑹涑鲋了鲋醒氪淼ピ鍪淙胄藕诺骼淼缏钒ǜ衾氲缏贰⒙瞬ǖ缏泛头糯蟮缏罚ü龈衾氲缏方醋运龃衅鞯男藕呕治绷餍藕藕徒涣餍藕牛鲋绷�、交流信号中的电压信号经所述放大电路、滤波电路调整到适合于所述中央处理单元的电压范围。通常所述传感器所采集的信号为模拟信号。中央处理单元用于将经过所述输入信号调理电路调理后的信号进行A/D转换和算法处理，通常所述中央处理单元首先对经输入信号调理电路处理过的信号进行A/D转换后再进行算法处理，所述算法处理包括将经A/D转换后的数字信号与报警点(即报警阙值)比较以形成相应的报警信号，所述报警信号可以经报警信号输出端输出，以实现对被监测旋转机械的保护。所述报警控制电路的输入端与所述中央处理单元的报警信号输出端相连，用于将所述中央处理单元经算法处理所生成的报警信号输出。通常所述报警信号包含有报警状态和OK状态等状态信息，该状态信息通常能够反应被监测通道(如第一通道)的不同状态。优选为，所述报警控制电路的输出端可以连接有一个或若干个用于输出所述报警信号的报警元件，所述报警元件可以是报警用发光二极管、报警用扬声器和/或LED显示器，例如可以通过三个发光二极管制成的状态指示灯0Κ/Ι0、ALARM、BYPASS (分别参见图2的10、11、12)显示不同的状态，如OK状态、报警状态。所述报警信号(尤其是其中的所述状态信息)还可以通过其他方式予以输出，例如，在超速保护系统中，与所述中央处理单元双向通信连接的所述通信接口电路还与冗余继电器�？橄嗔⒂糜谑迪炙鲋醒氪淼ピ胨鋈哂嗉痰缙髂？榈耐ㄐ牛耸保鲎刺畔⒖梢酝ü鐾ㄐ沤涌诘缏分苯邮涑鲋寥哂嗉痰缙髂？橹薪邢乱徊酱恚ü甘镜坪图痰缙魇涑鲈怂憬峁�。所述通信接口电路还可以通过系统总线的方式实现所述中央处理单元与外界的通信连接，即将所述通信接口电路接入系统总线，此时，所述状态信息还可以通过所述通信接口电路输出至系统总线，并通过所述系统总线实现与其他同时连接了该系统总线的各种模块共享所述状态信息，通常需要与其他微处理器进行通讯时可以采用该种方式。所述报警旁路电路和报警倍增电路可以分别与所述中央处理单元相连，所述报警旁路电路可以用于实现报警旁路，即不输出报警状态信息，所述报警旁路功能既可以通过所述报警旁路电路实现也可以通过软件设置来实现，如可以通过所述报警旁路电路实现通道旁路；所述报警倍增电路可以用于实现报警倍增，所述报警倍增功能既可以通过所述报警倍增电路来实现也可以通过软件倍增设置来实现。所述模拟量电流输出电路的输入端与所述中央处理单元相连，所述中央处理单元能够将经过A/D转换处理的数字信号输送至所述模拟量电流输出电路，所述模拟量电流输出电路可以将所述中央处理单元处理后的数字信号经D/A转换生成与输入信号相对应的模拟量电流并输出，以便于远距离的安全传输。通常输出的模拟量电流大小为4-20mA。所述缓冲输出电路的输入端与所述传感器的输出端相连，可以将所述原始检测信号按照原始状态不经任何处理的输出，以便保持所述传感器所采集的原始信号的真实性，避免信息丢失，这些输出既可以作为记录用，也可以供其他监控仪器使用。上述任一项技术方案中，所述传感器可以为涡流传感器或磁阻传感器或其他高精度转速、位移传感器，所述超速保护�？榭梢越邮瘴辛鞔衅骱痛抛璐衅鞯男藕攀淙�。上述任一项技术方案中，所述超速保护�？橛叛∥拱ǖ谌�、第四通道，用于为涡流信号监测通道，用于涡流信号监测，可以根据实际需要实现轴位置、轴振动、偏心、胀差、低频振动、转速、零转速和反转保护等功能。较优地，所述输入信号调理电路包括与所述四个通道分别对应的四个输入端，所述缓冲输出电路包括与所述四个通道分别对应的四个缓冲输出端，所述模拟量电流输出电路包括与所述输入信号调理电路的四个输入端分别对应的四个模拟量电流输出端。所述传感器所采集的各种信号可以分别经所述输入信号调理电路的四个输入端输入所述的四个通道，并可以经与所述四个通道相对应的所述四个缓冲输出端输出，还可以经所述中央处理单元处理后形成相应的模拟量信号经所述四个模拟量电路输出端输出。所述第一通道与冗余继电器�？橄嗯浜峡梢允迪炙龀俦；すδ埽杂诔俦；は低常鋈哂嗉痰缙髂？榻龊退龀俦；つ？榈牡谝煌ǖ琅浜瞎ぷ鳎肫渌ǖ牢薰�。在本实用新型的一个实施例中，所述超速保护�？橛梢桓銮鞍搴鸵桓龊蟀遄槌桑淝鞍迳仙栌腥鲎刺甘镜�10、11、12 (即所述发光二极管)分别指示被监测的所述通道的不同状态(如OK/10、ALARM、BYPASS等状态信息)，其前板上还设有四个缓冲输出端子13与四个通道相对应，其后板上设有四个4-20mA电流输出端与所述四个输入通道分别对应。本实用新型还提供了一种超速保护系统，包括一个冗余继电器�？楹蜕鲜鋈我幌罴际醴桨钢兴龅某俦；つ？椋ǔＨ舾筛鏊龀俦；つ？榈牡谝煌ǖ揽梢酝ü髯缘乃鐾ㄐ沤涌诘缏酚胨鋈哂嗉痰缙髂？榱硬⑼ㄐ牛允迪炙龀俦；すδ�。优选为所述超速保护�？榈氖课觯鋈哂嗉痰缙髂？榘ㄓ糜诙懒⒓ㄈ鏊龀俦；つ？樗淙氲男藕诺募ㄗ幽？楹鸵谰菁ń峁ü《姆绞奖砭龅谋砭鲎幽？椋鋈哂嗉痰缙髂？榭梢远懒⒌丶ɡ醋匀龀俦；つ？榈男藕牛⑼ü《姆绞奖砭觯蟠筇岣吡顺俦；は低车目煽啃�。在本实用新型的一个实施例中，三个所述超速保护�？榈牡谝煌ǖ劳ü髯缘乃鐾ㄐ沤涌诘缏酚胨鋈哂嗉痰缙髂？榱硬⑼ㄐ牛槌伤龀俦；は低常贸俦；は低嘲ǹ蚣�、数据通信底板和若干电子�？椋鍪萃ㄐ诺装灏沧霸谒隹蚣苣冢栌邢低匙芟吆腿舾筛鲇胨鱿低匙芟吡拥牡缱幽？椴褰硬畚唬龈鞯缱幽？榉直鸩褰釉诟髯远杂Φ牡缱幽？椴褰硬畚恢校⑼ü龅南低匙芟呦嗷ネㄐ帕樱龈鞯缱幽？榘ǖ缭茨？�、系统接口�？�、信号处理�？�、冗余继电器�？楹屯ㄐ拍？�(包括所述通信接口电路)。所述信号处理�？橹邪ū臼涤眯滦偷某俦；つ？椋龀俦；つ？橹饕美创硎淙胄藕牛氡ň惚冉虾笫涑稣返淖刺畔ⅲ鲎刺畔⒖梢苑⑺椭量蚣苣诓孔芟吖┢渌？楣蚕恚部梢灾苯邮涑龅饺哂嗉痰缙髂？榻写�。在所述超速保护系统中，超速保护模块可以测量机械转速，并为用户提供实时值、 间隙电压和4-20mA电流，也可以将报警状态、OK状态传给该超速保护系统中的冗余继电器�？�。冗余继电器模块对这些信息进行处理，通过指示灯和冗余继电器输出运算结果。本实用新型结构简单、可靠性高、响应快，可专门用于旋转机械的超速保护。
权利要求1.一种超速保护�？椋涮卣髟谟诎ㄊ淙胄藕诺骼淼缏罚糜诮衅鞑杉脑技觳庑藕沤械骼硇纬墒视诖淼男藕牛恢醒氪淼ピ糜诮骼砗蟮男藕沤蠥/D转换和算法处理；通信接口电路，与所述中央处理单元双向通信连接，用于所述中央处理单元与外界的通信连接，包括直接和通过系统总线的方式与外界的通信连接；模拟量电流输出电路，用于将所述中央处理单元处理后的数字信号转换为对应的模拟量电流并输出；缓冲输出电路，用于输出原始的未经转换的所述原始检测信号，其输入端与所述传感器的输出端相连；报警控制电路，与所述中央处理单元的报警信号输出端相连，用于将所述中央处理单元经算法处理所生成的报警信号输出；报警旁路电路，与所述中央处理单元相连，用于实现报警旁路；报警倍增电路，与所述中央处理单元相连，用于实现报警倍增；电源转换电路，用于将电源输入电压转化成所述中央处理单元和上述各电路正常工作需要的各种电压；所述超速保护�？樯栌卸喔鐾ǖ溃渲杏杏糜谑迪殖俦；さ牡谝煌ǖ溃龅谝煌ǖ劳ü鐾ㄐ沤涌诘缏酚胪饨缤ㄐ帕�。
2.根据权利要求1所述的超速保护�？椋涮卣髟谟谒龃衅靼ㄎ辛鞔衅骱痛抛璐衅�。
3.根据权利要求1所述的超速保护�？椋涮卣髟谟谒龅缭醋坏缏肺С秩哂嗟缭词淙氲牡缭醋坏缏�。
4.根据权利要求1所述的超速保护模块，其特征在于所述报警控制电路连接有一个或若干个用于输出所述报警信号的报警元件。
5.根据权利要求4所述的超速保护�？椋涮卣髟谟谒霰ňǚ⒐舛�、报警用扬声器和/或LED显示器。
6.根据权利要求1-5中任一项权利要求所述的超速保护�？椋涮卣髟谟谒龀俦；つ？榛拱ㄓ糜谖辛餍藕偶嗖獾牡谌�、第四通道。
7.根据权利要求6所述的超速保护模块，其特征在于所述输入信号调理电路包括与所述四个通道分别对应的四个输入端，所述缓冲输出电路包括与所述四个通道分别对应的四个缓冲输出端，所述模拟量电流输出电路包括与所述输入信号调理电路的四个输入端分别对应的四个模拟量电流输出端。
8.根据权利要求7所述的超速保护�？椋涮卣髟谟谄浠股栌幸桓銮鞍搴鸵桓龊蟀澹鏊母龌撼迨涑龆松栌谒銮鞍迳希銮鞍迳匣股栌腥鲇糜谥甘颈患嗖獾乃鐾ǖ赖淖刺闹甘镜疲鏊母瞿Ｄ饬康缌魇涑龆松栌谒龊蟀迳�。
9.一种超速保护系统，其特征在于包括一个冗余继电器�？楹腿舾筛鋈ɡ�1-8中任一项权利要求所述的超速保护�？椋舾筛鏊龀俦；つ？榈牡谝煌ǖ劳ü髯缘乃鐾ㄐ沤涌诘缏酚胨鋈哂嗉痰缙髂？榱硬⑼ㄐ�。
10.根据权利要求9所述的超速保护系统，其特征在于所述超速保护�？榈氖课觯鋈哂嗉痰缙髂？榘ㄓ糜诙懒⒓ㄈ鏊龀俦；つ？樗淙氲男藕诺募ㄗ幽？楹鸵谰菁ń峁ü《姆绞奖砭龅谋砭鲎幽？椤�
专利摘要本实用新型涉及一种超速保护�？楹筒捎酶媚？榈某俦；は低常龀俦；つ？榘ǖ缭醋坏缏�、输入信号调理电路、中央处理单元、通信接口电路、模拟量电流输出电路、报警控制电路、报警旁路电路、报警倍增电路和缓冲输出电路，该超速保护�？橹猩栌幸桓龀俦；ねǖ篮土礁鑫辛骷嗖馔ǖ溃龀俦；は低晨梢酝ü龀俦；つ？楦髯缘某俦；ねǖ烙胍桓鋈哂嗉痰缙髂？橄嗯浜希⒂筛萌哂嗉痰缙髂？槎懒⒓ㄈ龀俦；つ？槭淙氲男藕磐ü《谋砭龇绞饺范ㄗ刺畔ⅲ行岣吡讼低车目煽啃裕铱梢越邮芪辛鞔衅骱痛抛璐衅鞯男藕攀淙耄岣吡思嗖獾牧槊舳群拖煊λ俣龋芄挥糜诟髦中翟诟髦肿刺碌某俦；�。
文档编号G01P3/49GK202171595SQ20112027997
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者李宣梓 申请人:北京派利斯科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
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