專利名稱：聲頻傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是ー種聲波及頻率測(cè)量的聲頻傳感器，屬于火力發(fā)電廠的熱エ電力測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代發(fā)電鍋爐已進(jìn)入大容量、高參數(shù)時(shí)代，鍋爐爐管數(shù)量不斷增多，在運(yùn)行中可靠性要求不斷提高。鍋爐爐管一旦發(fā)生泄漏將直接影響發(fā)電機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，鍋爐爐管泄漏的防止、以及對(duì)泄漏的早期發(fā)現(xiàn)和處理對(duì)發(fā)電企業(yè)日趨重要
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的是ー種聲頻傳感器，其目的g在利用聲學(xué)監(jiān)測(cè)原理，由特制的增強(qiáng)型聲頻傳感器采集爐內(nèi)各種聲信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)；通過對(duì)噪聲強(qiáng)度、頻譜特征及持續(xù)時(shí)間的分析計(jì)算判斷爐管是否發(fā)生泄漏。本發(fā)明的技術(shù)解決方案其特征是包括信號(hào)器罩、麥克風(fēng)、噪聲源、底座、隔膜，密封圈、外套、內(nèi)套、上蓋，控制處理板、轉(zhuǎn)接板、轉(zhuǎn)接端子、上夾板、下夾板、墊圈、前置放大器模塊，其中信號(hào)器罩與內(nèi)套固接，麥克風(fēng)、噪聲源與信號(hào)器罩固接，內(nèi)套固接在底座上，并通過O型圈密封，上蓋與外套通過內(nèi)螺母鏈接，控制處理板、轉(zhuǎn)接端子固接在內(nèi)套上，前置放大器模塊焊接在控制處理板上，通過轉(zhuǎn)接端子5針與外界連接相通，上夾板與下夾板對(duì)接固定線纜，墊圈通過外部的軟管接頭密封，麥克風(fēng)的信號(hào)輸出端連接前置放大器模塊中的初級(jí)放大電路的信號(hào)輸入端。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果本聲頻傳感器是將鍋爐密閉空間內(nèi)發(fā)出的聲音實(shí)時(shí)采集，采集的主要是通過空氣傳播的聲音，在鍋爐正常運(yùn)行是聲音集中在中低頻段，爐管泄漏后聲音集中在中高頻段，通過頻率的變化實(shí)時(shí)捕捉泄漏聲源，判斷鍋爐爐管是否泄漏。其安全性效益包括防止機(jī)組計(jì)劃外停運(yùn)，有利于電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)度。防止或減輕二次泄漏造成的破壞。避免傳統(tǒng)檢漏方法造成的誤聽、誤報(bào)現(xiàn)象。避免運(yùn)行人員現(xiàn)場(chǎng)巡視可能造成的意外事故。防止吹灰器故障損壞受熱面管道。經(jīng)濟(jì)性效益包括縮短爐管泄漏的搶修エ期，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。減輕二次泄漏造成的設(shè)備損失。提高機(jī)組的可利用率。監(jiān)視吹灰器運(yùn)行エ況，有利于提高鍋爐效率。有利于鍋爐預(yù)防性檢修。本裝置適用于火力發(fā)電機(jī)組的電站鍋爐，實(shí)時(shí)檢測(cè)爐內(nèi)水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器受熱面管道的早期泄漏及有效監(jiān)測(cè)吹灰運(yùn)行エ況。


圖I是實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I中的A-A剖示圖。圖3是結(jié)前置放大器模塊的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖中的I是信號(hào)器罩、2是麥克風(fēng)、3是噪聲源、4是底座、5是密封圏、6是外套、7是內(nèi)套、8是上蓋、9是控制處理板、10是轉(zhuǎn)接板、11是轉(zhuǎn)接端子、12是上夾板、13是下夾板、14是墊圏、15是前置放大器模塊、16是初級(jí)放大電路、17是第一級(jí)低通濾波器、18是低頻調(diào)節(jié)恒穩(wěn)器、19是第一級(jí)放大器、20是第二級(jí)高通濾波器、21是高頻調(diào)節(jié)恒穩(wěn)器、22是電壓轉(zhuǎn)電流模塊、23是自控開關(guān)。
具體實(shí)施例方式對(duì)照附圖1、2，其結(jié)構(gòu)包括信號(hào)器罩I、麥克風(fēng)2、噪聲源3、底座4、，密封圈5、外套6、內(nèi)套7、上蓋8，控制處理板9、轉(zhuǎn)接板10、轉(zhuǎn)接端子11、上夾板12、下夾板13、墊圈14、前置放大器模塊15,其中信號(hào)器罩I與內(nèi)套7固接，麥克風(fēng)2、噪聲源3與信號(hào)器罩I固接，內(nèi)套7固接在底座4上，并通過O型圈(31. 5X3. 55)密封，上蓋8與外套6通過內(nèi)螺母鏈接，控制處理板9、轉(zhuǎn)接端子11固接在內(nèi)套7上，前置放大器模塊15焊接在控制處理板9上，通過轉(zhuǎn)接端子(5針)11與外界連接相通，上夾板12與下夾板13對(duì)接固定線纜，墊圈14通過外部的軟管接頭密封。 所述的麥克風(fēng)2、噪聲源3、控制處理板9、轉(zhuǎn)接板10、轉(zhuǎn)接端子11的連接方式是相互粘接在一起的，然后用螺釘和膠加以固定。所述的前置放大器模塊安裝在控制處理板上，通過內(nèi)部電纜與轉(zhuǎn)接板相連。所述的信號(hào)器罩用螺釘固接在內(nèi)套上，內(nèi)套上設(shè)有孔，電纜從該孔中穿出。內(nèi)套用螺釘固定在底座上，底座與上蓋都通過螺紋與外套鏈接。所述的底座、上蓋、外套也是金屬材料制成。對(duì)照附圖3，前置放大器模塊的結(jié)構(gòu)是由初級(jí)放大電路16是、第一級(jí)低通濾波器17是、低頻調(diào)節(jié)恒穩(wěn)器18是、第一級(jí)放大器19、第二級(jí)高通濾波器20、高頻調(diào)節(jié)恒穩(wěn)器21、電壓轉(zhuǎn)電流模塊22、自控開關(guān)23串接而成。工作時(shí)，麥克風(fēng)2采集聲頻信號(hào)由音頻轉(zhuǎn)為電壓，經(jīng)三極管第一放大電路送到低通濾波器，此作用是把200Hz以下的聲頻信號(hào)去除，通過低頻電平進(jìn)行調(diào)節(jié)、穩(wěn)定，進(jìn)一歩去除干擾聲源后由第二級(jí)放大器進(jìn)行放大，再經(jīng)過高通濾波器過濾，高頻電平調(diào)節(jié)、穩(wěn)定，最后通過電壓轉(zhuǎn)電流模塊把電壓信號(hào)轉(zhuǎn)為電流信號(hào)送到端子轉(zhuǎn)接板11。噪聲源的作用是實(shí)現(xiàn)傳感器的自檢，通過自控開關(guān)控制端子轉(zhuǎn)接板上電源檢測(cè)端的通斷，使噪聲源工作產(chǎn)生聲頻信號(hào)讓麥克風(fēng)采集，用來(lái)判斷整個(gè)電路回路是否工作正常。聲頻傳感器采用精良的濾波電路和抗干擾電路，將鍋爐爐膛內(nèi)的各種背景噪音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，將電流信號(hào)輸出實(shí)現(xiàn)泄漏報(bào)警功能。同時(shí)還能用于對(duì)鍋爐蒸汽吹灰器的運(yùn)行エ控的檢測(cè)。吹灰器運(yùn)行噪聲對(duì)泄漏源聲波信號(hào)有影響，因?yàn)榇祷业穆曇襞c泄漏的特征頻譜段很接近(通常達(dá)到或超過了 2Khz，這也是泄漏的頻率段)，通常引入吹灰抑制信號(hào)來(lái)解決其對(duì)泄漏判斷的影響。I、聲頻傳感器能檢測(cè)爐膛內(nèi)的任何聲音，包括正常地吹灰聲、泄漏聲、正常運(yùn)行的背景噪音。在吹灰過程中系統(tǒng)能正常地檢測(cè)聲頻信號(hào)，如果是吹灰時(shí)檢測(cè)到泄漏信號(hào)，則在吹灰過程中不會(huì)發(fā)出泄漏報(bào)警信號(hào)，但吹灰結(jié)束后吹灰抑制信號(hào)取消就會(huì)立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
2、吹灰器投槍時(shí)是對(duì)稱的兩側(cè)同時(shí)投，前一個(gè)吹灰器退槍和下一個(gè)吹灰器投槍之間有時(shí)間間隔，不會(huì)有吹灰聲，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)測(cè)算這個(gè)時(shí)間和聲音輔助判斷泄漏。3、對(duì)于無(wú)論是吹灰還是正常泄漏引起了報(bào)警狀態(tài)，在泄漏追憶畫面中都有記錄和顯示，通常如果吹灰引起的報(bào)警狀態(tài)集中在過熱器和再熱器附近布置比較密集的點(diǎn)，通過查看報(bào)警追憶有規(guī)律可循。因?yàn)槁曨l傳感器對(duì)聲音的檢測(cè)是實(shí)時(shí)的，吹灰器每次投用也是 有規(guī)律的。即使在吹灰后發(fā)出報(bào)警信號(hào)，也請(qǐng)?zhí)嵝堰\(yùn)行人員如果信號(hào)在I分鐘內(nèi)就消失，也屬于吹灰引起的。
權(quán)利要求
1.聲頻傳感器，其特征是包括信號(hào)器罩、麥克風(fēng)、噪聲源、底座、隔膜，密封圈、外套、內(nèi)套、上蓋，控制處理板、轉(zhuǎn)接板、轉(zhuǎn)接端子、上夾板、下夾板、墊圈、前置放大器模塊，其中信號(hào)器罩與內(nèi)套固接，麥克風(fēng)、噪聲源與信號(hào)器罩固接，內(nèi)套固接在底座上，并通過O型圈密封，上蓋與外套通過內(nèi)螺母鏈接，控制處理板、轉(zhuǎn)接端子固接在內(nèi)套上，前置放大器模塊焊接在控制處理板上，通過轉(zhuǎn)接端子5針與外界連接相通，上夾板與下夾板對(duì)接固定線纜，墊圈通過外部的軟管接頭密封，麥克風(fēng)的信號(hào)輸出端連接前置放大器模塊中的初級(jí)放大電路的信號(hào)輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聲頻傳感器，其特征是所述的麥克風(fēng)、噪聲源、控制處理板、轉(zhuǎn)接板、轉(zhuǎn)接端子的連接方式是相互粘接在一起的，用螺釘和膠加以固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聲頻傳感器，其特征是所述的前置放大器模塊的結(jié)構(gòu)是由初級(jí)放大電路、第一級(jí)低通濾波器、低頻調(diào)節(jié)恒穩(wěn)器、第一級(jí)放大器、第二級(jí)高通濾波器、高頻調(diào)節(jié)恒穩(wěn)器、電壓轉(zhuǎn)電流模塊、自控開關(guān)串接而成。
全文摘要
本發(fā)明是聲頻傳感器，其結(jié)構(gòu)包括信號(hào)器罩、麥克風(fēng)、噪聲源、底座、隔膜，密封圈、外套、內(nèi)套、上蓋，控制處理板、轉(zhuǎn)接板、轉(zhuǎn)接端子、上夾板、下夾板、墊圈、前置放大器模塊，優(yōu)點(diǎn)防止機(jī)組計(jì)劃外停運(yùn)，有利于電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)度。防止或減輕二次泄漏造成的破壞。避免傳統(tǒng)檢漏方法造成的誤聽、誤報(bào)現(xiàn)象。避免運(yùn)行人員現(xiàn)場(chǎng)巡視可能造成的意外事故。防止吹灰器故障損壞受熱面管道?？s短爐管泄漏的搶修工期，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。減輕二次泄漏造成的設(shè)備損失。提高機(jī)組的可利用率。監(jiān)視吹灰器運(yùn)行工況，有利于鍋爐預(yù)防性檢修。可適用于火力發(fā)電機(jī)組的電站鍋爐，實(shí)時(shí)檢測(cè)爐內(nèi)水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器受熱面管道的早期泄漏及有效監(jiān)測(cè)吹灰運(yùn)行工況。
文檔編號(hào)F22B37/38GK102853420SQ20121031462
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者陳軍, 戴莉 申請(qǐng)人:南京擎能自動(dòng)化設(shè)備有限公司