水力機組測溫儀的製作方法
2023-06-14 03:27:06
專利名稱：水力機組測溫儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及溫度測量儀器，具體的說是一種適用於水電站水輪發電機 組的單點測溫儀。
背景技術：
單點測溫儀廣泛的應用於水電站機組(軸承、定子、主變壓器等)的溫度測
目前常用的溫度儀表採用廠家自定義的通訊協議及接口類型，存在接口參 數不標準，不具有通用性，不便於電廠維護管理；儀表內部沒有或僅部分採用 工業現場要求的屏蔽及浪湧保護處理(防強電或雷擊)；採用的硬體設備不能適 用於高海拔場合；輸入儀表的溫度類型單一。
這些儀表存在以下問題
1) 通訊協議或接口不標準，不具有普遍性，而水電站較多採用的是基於 RS485總線方式的標準通訊協議，測溫儀表的數據需要送到上位機，因為接口或 協議不標準會影響數據的傳輸或共享。
2) 水電廠是強磁、強幹擾的工業現場，儀表的屏蔽及浪湧保護(防強電或 雷擊)效果不佳會影響到數據到採集，嚴重時會造成設備的損壞；
3) 水電廠所採用的測量探頭較多為CU50和(或)PTIOO，接入信號單一會 造成電廠重複投資、安裝維護不方便、造成更多的故障點。
4) 水電廠多在偏遠山區、高海拔、高寒地區，如果自動化設備不適應於這 種環境會造成器件的損壞或不能正常工作，從而影響電廠設備正常運行。 發明內容
本實用新型的目的在於提供一種結構合理、實用、價廉、運行穩定安全 可靠、安裝接線簡單、便於維護的水力機組測溫儀。 本實用新型的技術方案是
一種水力機組測溫儀，包括恆流源，連接在微處理控制電路上的顯示電路、輸入電路、報警輸出電路、模擬量出電路、用戶參數設置輸入電路，以及與上 述電路相連的電源電路，其特徵在於輸入電路包括一個平衡電橋放大器電路 和一個光電隔離電平轉換電路，微處理控制電路包括A/D轉換電路、基準電路、 數字濾波電路、運算處理電路和D/A轉換電路，在微處理電路上還連接有與上位
機通訊的通訊埠，通訊埠為RS485埠。
由實用新型的工作原理如下
水力機組測溫儀的恆流源產生4mA電流送到傳感器，產生溫度信號送入儀器 後，由平衡橋放大器自動扣除三線引入的線路電阻，將實際溫度信號放大後送 入到微處理控制電路內，由微處理控制電路機內的A/D轉換電路和基準電路完成 對信號的A/D轉換。軟體採用過採樣技術使精度獲得提高，採用數字濾波技術使 信號穩定，得到準確的溫度測量值後，再進行顯示、處理報警和D/A輸出。
本實用新型的有益效果是採集數據精確、性價比高、通訊接口標準、信 號輸入類型多樣化，抗幹擾能力強，可靠性高。
圖l是本實用新型的水力機組測溫儀的電路方框圖。 圖2為本實用新型的水力機組測溫儀的微處理控制電路的電路圖。 圖3為本實用新型的水力機組測溫儀的電路圖。 圖4是本實用新型的水力機組測溫儀的電路圖。 圖5是本實用新型的水力機組測溫儀的電路圖。 圖6是本實用新型的水力機組測溫儀的電路圖。 圖7是本實用新型的水力機組測溫儀的電路圖。 圖8是本實用新型的水力機組測溫儀的電路圖。 圖9是本實用新型的水力機組測溫儀的電路圖。 圖10是本實用新型的水力機組測溫儀的電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
本實用新型的具體實施例，如圖1所示， 一種水力機組測溫儀，包括以下部
分恆流源，連接在微處理控制電路上的顯示電路、輸入電路、報警輸出電路、模擬量出電路、用戶參數設置輸入電路，以及與上述電路相連的電源電路，其 特徵在於輸入電路包括一個平衡電橋放大器電路和一個光電隔離電平轉換電
路，微處理控制電路包括A/D轉換電路、數字濾波電路、運算處理電路和D/A轉 換電路，在微處理電路上還連接有與上位機通訊的通訊埠，通訊埠為RS485 埠。
本實施例中控制電路採用工業級的8051F330，其連接電路如圖2所示，其特 點是自帶A/D、 D/A轉換功能，有內部基準，自帶程序存儲器和FLASH參數存儲器， 有上電掉電檢測功能和看門狗功能，其工作更穩定可靠，顯示精度高，自耗電 低，並且可以使得該儀表在工作電源消失和恢復後不會誤報警出口，也不會丟
失f曰息o
圖3 圖10是本實施例中信號輸入及信號轉換電路、數碼顯示電路的電路圖。
其中測量信號由圖10所示電路的JC2引腳輸入，圖2所示的控制電路輸出 控制信號，控制圖4 圖9所示的數碼顯示電路顯示相應的信息，圖3所示是參數 設置按鍵，用於輸入控制命令給圖2所示的控制電路。
圖10所示是本實施例中的裝置的信號採集、信號輸出、報警輸出(經J1、 J2、 J3、 J4引腳輸出)及電源部分電路，可以由外接220V電源由JC1引腳輸入， 經圖10所示的電源模塊DC12轉換，提供裝置用電。滿足交直流兩種方式供電， 既可工作在交流也可工作在直流220V。更能保證該單點測溫儀有更高的安全與
可靠性，更適應發電廠應用需要
在微處理控制電路還連接有4 20mA的電流輸出，經圖10的JC5輸出，用於
提供給監控系統的計算機採樣。
本實施例的水力機組測溫儀具有事故溫度、故障溫度、梯度越限報警和傳 感器故障四種報警方式，事故溫度有雙獨立觸點輸出，保證出口可靠動作。
本實用新型儀表接線方式靈活，可採用三線制，自動補償線路電阻帶來的 溫度誤差。也可採用二線制，人工設置溫度補償。
本實用新型儀表的操作、監視直觀方便，各種參數的設置和查看均通過兩 個按鍵，即圖3中的ZHJ (轉換鍵)和ZSJ (置數鍵)開關和數碼管進行。本實用新型儀表上電後儀器自動進入運行狀態，數碼管顯示當前測量的溫 度，發光管指示報警的狀態。如果是傳感器開路故障，則除了傳感故障燈點亮
外，數碼管顯示"---"。如果是梯度故障，則故障出口後10秒自行
解除，如果io秒內又出現則報警時間順延。
本實用新型儀表在使用前需要設定相關工作參數。通常來說有四個參數需 要設置故障溫度、事故溫度、報警梯度和線路溫度扣減值。
其中，只有傳感器採用二線制引線時才設置線路溫度扣減值，可以事先測 量線路電阻值，然後折算成對應的溫度值後，進行設置。或者用50 (100)歐姆 精密電阻代替傳感器，本儀器測量數值即可設為線路溫度扣減值。
權利要求1. 一種水力機組測溫儀，包括恆流源，連接在微處理控制電路上的顯示電路、輸入電路、報警輸出電路、模擬量出電路、用戶參數設置輸入電路，以及與上述電路相連的電源電路，其特徵在於輸入電路包括一個平衡電橋放大器電路和一個光電隔離電平轉換電路，微處理控制電路包括A/D轉換電路、基準電路、數字濾波電路、運算處理電路和D/A轉換電路，在微處理電路上還連接有與上位機通訊的通訊埠，通訊埠為RS485埠。
2. 根據權利要求1所述的水力機組測溫儀，其特徵在於，所述的微處理控制電 路採用8051F330晶片。
3. 根據權利要求1所述的水力機組測溫儀，其特徵在於，在微處理控制電路上 還連接有4 20mA的電流輸出。
4. 根據權利要求1所述的水力機組測溫儀，其特徵在於，所述的電源電路採用 電源模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種水力機組測溫儀，包括恆流源，連接在微處理控制電路上的顯示電路、輸入電路、報警輸出電路、模擬量出電路、用戶參數設置輸入電路，以及與上述電路相連的電源電路，其特徵在於輸入電路包括一個平衡電橋放大器電路和一個光電隔離電平轉換電路，微處理控制電路包括A/D轉換電路、基準電路、數字濾波電路、運算處理電路和D/A轉換電路，在微處理電路上還連接有與上位機通訊的通訊埠，通訊埠為RS485埠。本實用新型的水力機組測溫儀採集數據精確、性價比高、通訊接口標準、信號輸入類型多樣化，抗幹擾能力強，可靠性高。
文檔編號G01K1/00GK201242473SQ20082006392
公開日2009年5月20日 申請日期2008年6月24日 優先權日2008年6月24日
發明者進 彭, 勇 楊, 秦豫川, 偉 胡, 建 龔 申請人:四川中鼎科技有限公司