螺旋泵工作電流在線監測系統的製作方法

2023-06-12 18:41:06

專利名稱：螺旋泵工作電流在線監測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬多路電參數信號測控技術領域，具體涉及一種螺旋泵工作電流在線監測系統。
背景技術：
在螺旋泵的生產流程中，為了考核、驗證其工作性能的穩定性和可靠性，要進行約60小時的跑合試驗，並在試驗期間對螺旋泵的三相電流值進行實時跟蹤監測，並依據該泵三相電流值的變化量，來判定螺旋泵是否存在問題。螺旋泵為鼠龍式三相異步電動機，螺旋泵跑合時沒有專門的設備，通常只監測一相電流值，一次只能跑合I 2隻螺旋泵，並且沒有數據記錄功能，需要人工時刻監視電流，因此，工人的大量時間用在螺旋泵跑合監測電流上，由於多隻螺旋泵跑合時的三相電流值無法實時進行監測，制約了螺旋泵生產效率的提高。通常一次跑合的螺旋泵數量在20 30隻，按照每批次30隻泵跑合計算，每次只監測 每隻泵的一相電流，需要30塊六位半的數表來完成泵電流的監測，如果是同時監測泵的三相電流則需要90塊數表來完成，一方面沒有這麼多數量的數表用於該項測試，另一方面，跑合期間泵電流的變化情況依靠人工來觀察如此眾多的數表並實時記錄數據，極容易造成漏記數據的情況，對於存在隱患的螺旋泵不能及時發現，因此有必要改進。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種能克服上述缺陷、並實現39隻螺旋泵同時跑合時的三相泵電流監測、數據採集、記錄，以及螺旋泵工作電流實時形成曲線顯示功能的螺旋泵工作電流在線監測系統。本實用新型採用的技術方案螺旋泵工作電流在線監測系統，所述系統包括數據處理單元、多路數據採集器、大功率螺旋泵跑和電源、監測控制箱、螺旋泵的監測工裝I和監測工裝II，所述大功率螺旋泵跑和電源輸出端接監測控制箱輸入端，所述監測控制箱輸出端接多路數據採集器輸入端，所述多路數據採集器輸出端接數據處理單元輸入端。所述監測工裝I和監測工裝II的輸出端分別與監測控制箱的輸入端相連接。其中，所述監測控制箱內的螺旋泵工作電流在線監測部分電路包括控制開關K1、繼電器J1、限流電阻R4、指示燈D2、續流二極體D1、採樣電阻R1、採樣電阻R2和採樣電阻R3，輔助電源接控制開關Kl的一端，Kl的另一端接繼電器Jl的I腳和3腳，繼電器Jl的4腳串接限流電阻R4再串接指示燈D2接地，繼電器Jl的2腳接地，續流二極體Dl與繼電器Jl並聯；A相電源、B相電源、C相電源輸入分別與繼電器Jl的5、7、9腳相連，對應的繼電器Jl的6、8、10腳分別與米樣電阻R1、米樣電阻R2和米樣電阻R3的一端相連接,米樣電阻R1、採樣電阻R2和採樣電阻R3的另一端分別與螺旋泵的A、B、C輸入端相連接，採樣電阻Rl兩端與多路數據採集器採集通道I相連、採樣電阻R2兩端與多路數據採集器採集通道II相連、採樣電阻R3兩端與多路數據採集器採集通道III相連。進一步地，所述多路數據採集器嵌入在監測控制箱的前面板上，所述監測控制箱的後面板上的直流輸入插座和交流輸入插座分別經過電纜與大功率螺旋泵跑和電源相連接，監測控制箱後面板的插座X3、X4、X5、X6分別經過電纜與多路數據採集器相連接，監測控制箱後面板的插座Xl經過電纜與監測工裝I相連接、插座X2經過電纜與監測工裝II相連接。進一步地，所述數據處理單元為標準工控機，帶有USB接口，通過KUSB-488A接口裝置與多路數據採集器的IEEE-488接口相連接。本實用新型與現有技術相比的優點I、實現了多達39隻螺旋泵同時跑合的數據監測、處理、記錄、存儲及實時曲線形成等功能，具有操作簡單，工作可靠，顯示結果直觀的特點；2、採用標準的真六位半(22比特)精度的數據採集器，數據採集的精度較高，並易 於進行計量校準；3、由於螺旋泵的工作電源為三相18V175HZ，其正常工作電流為120mA左右，所以採集器採集到的120路低頻小信號極易受到幹擾，造成測量的不準確，通過開發的軟體誤差補償技術和數字濾波技術，提高了採樣數據的準確度，實際每個採集通道的最大測量誤差達到± ImA的範圍；4、實現了螺旋泵跑合全過程的泵電流實時監測，通過該裝置顯示屏上的跑合監測曲線的變化情況，可以直觀地判斷出存在多餘物的泵或有問題的泵，並實現了 39隻螺旋泵同時跑合，極大地提高了螺旋泵的生產效率，增加了異常泵檢測的有效工藝技術手段；5、通過變換供電電源部分，可以應用於其它類似產品如馬達等的運行監測，具有一定的擴展應用前景。

圖I為本實用新型的原理框圖；圖2為本實用新型的螺旋泵工作電流在線監測部分電路原理圖；圖3為本實用新型的系統連接示意圖。圖中，I-數據處理單元；2_多路數據採集器；3_大功率螺旋泵跑和電源；4-監測控制箱；5_監測工裝I ;6_監測工裝II ；7-採集通道I ;8_採集通道II ；9-採集通道III ;10-輔助電源；11-螺旋泵。
具體實施方式
以下結合附圖1、2、3描述本實用新型的一種實施例。螺旋泵工作電流在線監測系統，所述系統包括數據處理單元I、多路數據採集器
2、大功率螺旋泵跑和電源3、監測控制箱4、螺旋泵的監測工裝I 5和監測工裝116，所述大功率螺旋泵跑和電源3輸出端接監測控制箱4輸入端，所述監測控制箱4輸出端接多路數據採集器2輸入端，所述多路數據採集器2輸出端接數據處理單元I輸入端。其中，所述多路數據採集器2嵌入在監測控制箱4的前面板上，所述監測控制箱4的後面板上的直流輸入插座和交流輸入插座分別經過電纜與大功率螺旋泵跑和電源3相連接，監測控制箱4後面板的插座X3、X4、X5、X6分別經過電纜與多路數據採集器2相連接，監測控制箱4後面板的插座Xl經過電纜與監測工裝I 5相連接、插座X2經過電纜與監測工裝115相連接。[0020]其中，數據處理單元I採用標準的工控機，帶有USB接口，工控機通過KUSB-488A接口裝置與多路數據採集器2的IEEE-488接口相連接，實現多路數據採集器I的主機與工控機的數據通訊。多路數據採集器2嵌入在監測控制箱4的前面板上，監測控制箱4的後面板的直流輸入插座和交流輸入插座分別經過電纜與大功率螺旋泵跑和電源3相連接，監測控制箱4後面板的插座X3、X4、X5、X6分別經過電纜與多路數據採集器2相連接，監測控制箱4後面板的插座Xl經過電纜與監測工裝I 5相連接、插座X2經過電纜與監測工裝116相連接。監測控制箱4內每個螺旋泵工作電流在線監測部分電路均包括接控制開關K1、繼電器J1、限流電阻R4、指示燈D2(為LED燈)、續流二極體D1、採樣電阻R1-3。其中輔助電源10接控制開關Kl的一端，Kl的另一端接繼電器Jl的I腳和3腳，繼電器Jl的4腳接限流電阻R4再串接指示燈D 2接地，繼電器Jl的2腳也接地，續流二極體Dl與繼電器Jl並聯，實現螺旋泵11加電控制迴路4相電源、B相電源、C相電源輸入分別與繼電器Jl的5、
7、9腳相連，對應的繼電器Jl的6、8、10腳分別與採樣電阻Rl、R2、R3的一端相連接，採樣電阻Rl、R2、R3的另一端分別與螺旋泵11的A、B、C輸入端相連接，採樣電阻Rl兩端與多路數據採集器採集通道I 7相連、採樣電阻R2兩端與多路數據採集器採集通道118相連、 採樣電阻R3兩端與多路數據採集器採集通道III9相連。 本實用新型可實現120個通道交流電壓的數據採集、存儲和處理，其中3個通道用於螺旋泵11三相線電壓的採集，117個通道用於39個螺旋泵11的三相電流的實時採集，選用KEITHLEY2750型多路數據採集器2，它具有多達200個用於測量與控制的差分輸入通道(300V隔離)；集成了數字多用表、開關系統和數據記錄儀的多種功能；真六位半(22比特)精度等特點。監測控制箱4後面板設計有螺旋泵三相輸入電源(交流輸入)插座、輔助電源(直流輸入)插座、數據採集插座X3、X4、X5、X6、監測工裝連接插座XI、X2等。監測控制箱4內部設有39個泵的相關控制及採樣電路板，實現39隻泵的加電控制、120個通道採樣電路等。監測控制箱4前面板設置電源開關及指示燈、39個螺旋泵加電控制開關(指示燈)、面板嵌入多路數據採集器主機。工作原理當控制開關Kl接通，繼電器Jl獲電，Jl的四組觸點同時閉合，指示燈D2點亮，表明繼電器Jl已工作，同時A相電源、B相電源、C相電源通過繼電器Jl的另三對觸點分別經過採樣電阻R1、R2、R3進入螺旋泵11，使螺旋泵11獲電工作，螺旋泵11的A相、B相、C相工作電流分別流經採樣電阻Rl、R2、R3，在採樣電阻Rl、R2、R3兩端分別形成採樣電壓，三相採樣電壓分別被送入多路數據採集器2的採集通道I 7、採集通道118和採集通道1119，並被採集器測量後送入工控機進行數據處理、存儲和實時形成螺旋泵11工作電流曲線圖並直觀地在顯示屏上顯示。上述實施例，只是本實用新型的較佳實施例，並非用來限制本實用新型實施範圍，故凡以本實用新型權利要求所述內容所做的等效變化，均應包括在本實用新型權利要求範圍之內。
權利要求1.螺旋泵工作電流在線監測系統，其特徵在於所述系統包括數據處理單元(I)、多路數據採集器(2)、大功率螺旋泵跑和電源(3)、監測控制箱(4)、螺旋泵的監測工裝I (5)和監測工裝IU6)，所述大功率螺旋泵跑和電源(3)輸出端接監測控制箱(4)輸入端，所述監測控制箱(4)輸出端接多路數據採集器(2)輸入端，所述多路數據採集器(2)輸出端接數據處理單元(I)輸入端，所述監測工裝I (5)和監測工裝IU6)的輸出端分別與監測控制箱(4)的輸入端相連接。
2.根據權利要求I所述的螺旋泵工作電流在線監測系統，其特徵在於所述監測控制箱(4)內的每個螺旋泵工作電流在線監測部分電路包括控制開關K1、繼電器J1、限流電阻R4、指示燈D2、續流二極體D1、採樣電阻R1、採樣電阻R2和採樣電阻R3，輔助電源(10)接控制開關Kl的一端，Kl的另一端接繼電器Jl的I腳和3腳，繼電器Jl的4腳串接限流電阻R4再串接指示燈D2接地，繼電器Jl的2腳接地，續流二極體Dl與繼電器Jl並聯；A相電源、B相電源、C相電源輸入分別與繼電器Jl的5、7、9腳相連,對應的繼電器Jl的6、8、 10腳分別與採樣電阻R1、採樣電阻R2和採樣電阻R3的一端相連接，採樣電阻R1、採樣電阻 R2和採樣電阻R3的另一端分別與螺旋泵(11)的A、B、C輸入端相連接，採樣電阻Rl兩端與多路數據採集器採集通道I (7)相連、採樣電阻R2兩端與多路數據採集器採集通道II (8)相連、採樣電阻R3兩端與多路數據採集器採集通道III (9)相連。
3.根據權利要求I或2所述的螺旋泵工作電流在線監測系統，其特徵在於所述多路數據採集器(2)嵌入在監測控制箱(4)的前面板上，所述監測控制箱(4)的後面板上的直流輸入插座和交流輸入插座分別經過電纜與大功率螺旋泵跑和電源(3)相連接，監測控制箱(4)後面板的插座X3、X4、X5、X6分別經過電纜與多路數據採集器(2)相連接，監測控制箱(4)後面板的插座Xl經過電纜與監測工裝1(5)相連接、插座X2經過電纜與監測工裝11(6)相連接。
4.根據權利要求3所述的螺旋泵工作電流在線監測系統，其特徵在於所述數據處理單元(I)為標準工控機，帶有USB接口，通過KUSB-488A接口裝置與多路數據採集器(2)的IEEE-488接口相連接。
專利摘要提供一種螺旋泵工作電流在線監測系統，所述系統包括數據處理單元、多路數據採集器、大功率螺旋泵跑和電源、監測控制箱、螺旋泵的監測工裝I和監測工裝II，所述大功率螺旋泵跑和電源輸出端接監測控制箱輸入端，所述監測控制箱輸出端接多路數據採集器輸入端，所述多路數據採集器輸出端接數據處理單元輸入端，所述監測工裝I和監測工裝II的輸出端分別與監測控制箱的輸入端相連接。本實用新型可實現39隻螺旋泵同時跑合時的三相泵電流監測、數據採集和記錄，以及螺旋泵工作電流實時形成曲線顯示。
文檔編號G01R19/00GK202502129SQ201120560059
公開日2012年10月24日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者劉運來, 周革平, 張磊 申請人:中國航天科技集團公司第九研究院七一0七廠