專利名稱：汽輪機(jī)進(jìn)水檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽輪機(jī)進(jìn)水檢測裝置，屬于汽輪機(jī)的自動檢測和控制裝置。
汽輪機(jī)進(jìn)水其危害是十分嚴(yán)重的，輕者影響汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子壽命，造成汽缸變形，結(jié)合面漏汽，重者汽封，動靜部分嚴(yán)重磨損、大軸彎曲。目前，河北邢臺電廠設(shè)計了簡易的汽機(jī)進(jìn)水檢測裝置，它是由熱電偶、切換開關(guān)和指示表組成的。它的主要缺點是不能從整體上反映汽機(jī)進(jìn)水信息，功能單一，沒有相應(yīng)的報警功能，不能反映水位的高低。
本實用新型的目的是提供一種能夠顯示有關(guān)汽輪機(jī)本體和相應(yīng)管道的溫度(溫差)，監(jiān)視溫度變化率，顯示有關(guān)罐體和管道的水位情況，在有關(guān)參數(shù)越限時發(fā)出聲光報警，并能夠在汽機(jī)進(jìn)水時開關(guān)有關(guān)閥門，及時切斷進(jìn)水源或開啟疏水門，防止汽輪機(jī)進(jìn)水事故的檢測裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，它由微機(jī)、接口電路、報警輸出電路及溫度和水位參數(shù)顯示器組成，接口電路包括帶冷端補(bǔ)償?shù)臒犭娕嫁D(zhuǎn)換放大電路和水位測量信號轉(zhuǎn)換放大電路，報警輸出電路包括聲光報警輸出驅(qū)動電路和驅(qū)動執(zhí)行電路，微機(jī)由8031單片機(jī)、數(shù)據(jù)、程序存儲器、A／D、譯碼器、鎖存器、鍵盤顯示單元、打印機(jī)組成，接口電路的輸出經(jīng)A／D至8031的I／O口，8031的輸出經(jīng)8255接口芯片至溫度和水位參數(shù)顯示器，報警輸出電路接于8031的I／O通道的P1.0－P1.3。
本實用新型的工作原理如下本裝置采用8031單片機(jī)來完成整個裝置的自檢、采樣、運(yùn)算、判斷等功能。熱電偶溫度信號和水位信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換放大后直入A／D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后的信號進(jìn)入8031單片機(jī)，單片機(jī)對采集的信號進(jìn)行濾波、非線性校正、判斷。通過I／O接口芯片8255，單片機(jī)將采集的水位和溫度信號進(jìn)行顯示。當(dāng)某一路參數(shù)越過定值Ⅰ時，通過光電耦合使繼電器動作，發(fā)出聲光報警信號。當(dāng)參數(shù)越過定值Ⅱ時，繼電器動作驅(qū)動有關(guān)執(zhí)行設(shè)備。從而起到防止汽輪機(jī)進(jìn)水的目的。
下面將結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。


圖1 為本實用新型的原理框圖。
圖2 為帶冷端補(bǔ)償?shù)臒犭娕嫁D(zhuǎn)換放大電路。
圖3 為水位輸入信號的轉(zhuǎn)換放大電路。
圖4a、4b為汽機(jī)進(jìn)水檢測裝置報警輸出原理圖。
圖5 為進(jìn)水檢測裝置軟件實現(xiàn)框圖。
圖6 為汽輪機(jī)進(jìn)水檢測裝置測點示意圖。
由
圖1可知，本實用新型由微機(jī)、接口電路、報警輸出電路及溫度和水位參數(shù)顯示器組成，接口電路包括帶冷端補(bǔ)償?shù)臒犭娕嫁D(zhuǎn)換放大電路和水位測量信號轉(zhuǎn)換放大電路，報警輸出電路包括聲光報警輸出驅(qū)動電路和驅(qū)動執(zhí)行電路，微機(jī)由8031單片機(jī)、數(shù)據(jù)、程序存儲器、A／D、譯碼器、鎖存器、鍵盤顯示單元、打印機(jī)組成，接口電路的輸出經(jīng)A／D至8031的I／O口，8031的輸出經(jīng)8255接口芯片至溫度和水位參數(shù)顯示器，報警輸出電路接于8031的I／O通道的P1.0－P1.3。
由圖2－4可知，帶冷端補(bǔ)償?shù)臒犭娕嫁D(zhuǎn)換放大電路由運(yùn)算放大器，電壓頻率轉(zhuǎn)換器、光電隔離器組成，運(yùn)算放大器由G1、D1、R1、R2、R3及調(diào)零電路組成，R1－R3組成分壓電路，D1用于冷端補(bǔ)償，熱電偶的兩端分別接于G1的＋1N和裝置地，調(diào)零電路由G2、R4、R5、W2組成，W2用于調(diào)零位，G2的輸出接于G1的10腳，電壓頻率轉(zhuǎn)換器由VFG，W1組成，W1用于調(diào)節(jié)信號幅度，光電隔離器由TLP、R6、R7、R8組成。
水位測量信號轉(zhuǎn)換放大電路由放大器和光電隔離器組成，放大器為兩級，第一級由G3及外接元件R1－R8、W1組成，第二級由G4及外接元件R9－R11、W2組成，光電隔離器由TLP及外接元件R12－R15、C1組成。
聲光報警輸出驅(qū)動電路由光電隔離器TIL及其外接元件R1、R2、J1、D2、D3組成，驅(qū)動執(zhí)行電路由光電隔離器TIL及其外接元件R3、R4、D4、D5組成，J1通過其觸點控制各路進(jìn)水及水位聲光報警，J2通過其觸點驅(qū)動執(zhí)行設(shè)備自動開關(guān)有關(guān)閥門。
水位顯示采用光柱顯示。
整個裝置A／D轉(zhuǎn)換采用ADC08098路模擬信號多路轉(zhuǎn)換器，究竟哪一路信號進(jìn)入8031單片機(jī)，由地址譯碼器選中。8031的4個雙向I／O口中，P0.0－P0.7作為8位數(shù)據(jù)口，同時也作為采樣數(shù)據(jù)及信號的輸入口以及輸出數(shù)據(jù)及燈光顯示。P0.0－P0.7通過鎖存器同時還作為低8位地址線，P2.0－P2.3為高4位地址線，程序存儲器信號由PSEN信號選通，數(shù)據(jù)存儲器由ALE信號選通。EPROM采用27128芯片，存儲器量16K；RAM采用6264，8k容量，A／D轉(zhuǎn)換器采用ADC0809。輸入輸出接口均采用8255芯片為標(biāo)準(zhǔn)的與單片機(jī)I／O擴(kuò)展接口元件。本實用新型配備有8279予置鍵盤。可予先對輸入通道進(jìn)行標(biāo)定，確定哪一路為水位測量信號，哪一路為溫度測量信號，對于水位測量信號，也可用8279定義為0－10mA或4－20mA兩種。參數(shù)報警與動作定值的整定也通過8279設(shè)定。本實用新型有關(guān)參數(shù)顯示是通過8031口P0.0－P0.7輸出至8255接口芯片來完成的。具體的配置視用戶要求，通道的多少而有所不同。該裝置配置TP－uP－16A打印機(jī)，定時打印有關(guān)參數(shù)。
本裝置具有如下功能一、汽機(jī)進(jìn)水檢測裝置可顯示溫度、溫差、水位、溫度變化率等有關(guān)參數(shù)。
二、溫度測點20個，采用熱電偶輸入。每個測點均配置雙支熱電偶，數(shù)值取均值后作為單點輸入。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一通道故障時自動閉鎖該通道輸出，每個測點溫度值均可單獨(dú)顯示。
三、溫差測點的顯示可與溫度顯示切換進(jìn)行。
四、水位采用先進(jìn)的光柱顯示，明了直觀，并配備相應(yīng)的數(shù)字顯示。輸入采用0－10mA或4－20mA電流信號。
五、裝置配備二級繼電器輸出，即每個通道(溫度、水位等)配備兩個繼電器，一級用于聲光報警、二級用于驅(qū)動執(zhí)行設(shè)備。
六、配置外置或予置鍵盤。使用時插上，可分配溫度和水位通通道及進(jìn)行標(biāo)度變換，并可設(shè)置定值。使用完畢后可撥下。
七、裝置設(shè)有通電自檢，召喚自檢、定時自檢三種自檢方式。
八、進(jìn)水檢測裝置的測點如下表所示。
<
<p>圖6中，T代表溫度測點，H代表水位測點。斜對不同容量的機(jī)組，上述測點可適當(dāng)增加或減少。
本實用新型的優(yōu)點是能夠有效監(jiān)視與汽機(jī)本體相連管道及汽機(jī)本體的有關(guān)溫度和水位，在參數(shù)越限時自動發(fā)出聲光報警，提醒運(yùn)行人員注意，在汽機(jī)進(jìn)水時，自動開關(guān)有關(guān)閥門，防止汽輪機(jī)進(jìn)水，它是一種功能齊全的汽輪機(jī)進(jìn)水檢測裝置。
權(quán)利要求1.一種汽輪機(jī)進(jìn)水檢測裝置，其特征在于它由微機(jī)、接口電路、報警輸出電路及溫度和水位參數(shù)顯示器組成，接口電路包括帶冷端補(bǔ)償?shù)臒犭娕嫁D(zhuǎn)換放大電路和水位測量信號轉(zhuǎn)換放大電路，報警輸出電路包括聲光報警輸出驅(qū)動電路和驅(qū)動執(zhí)行電路，微機(jī)由8031單片機(jī)、數(shù)據(jù)、程序存儲器、A/D、譯碼器、鎖存器、鍵盤顯示單元、打印機(jī)組成，接口電路的輸出經(jīng)A/D至8031的I/O口，8031的輸出經(jīng)8255接口芯片至溫度和水位參數(shù)顯示器，報警輸出電路接于8031的I/O通道的P1.0-P1.3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于帶冷端補(bǔ)償?shù)臒犭娕嫁D(zhuǎn)換放大電路由運(yùn)算放大器，電壓頻率轉(zhuǎn)換器、光電隔離器組成，運(yùn)算放大器由G1、D1、R1、R2、R3及調(diào)零電路組成，R1－R3組成分壓電路，D1用于冷端補(bǔ)償，熱電偶的兩端分別接于G1的＋1N和裝置地，調(diào)零電路由G2、R4、R5、W2組成，W2用于調(diào)零位，G2的輸出接于G1的10腳，電壓頻率轉(zhuǎn)換器由VFG，W1組成，W1用于調(diào)節(jié)信號幅度，光電隔離器由TLP、R6、R7、R8組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測裝置，其特征在于水位測量信號轉(zhuǎn)換放大電路由放大器和光電隔離器組成，放大器為兩級，第一級由G3及外接元件R1－R8、W1組成，第二級由G4及外接元件R9－R11、W2組成，光電隔離器由TLP及外接元件R12－R15、C1組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測裝置，其特征在于聲光報警輸出驅(qū)動電路由光電隔離器TIL及其外接元件R1、R2、J1、D2、D3組成，驅(qū)動執(zhí)行電路由光電隔離器TIL及其外接元件R3、R4、D4、D5組成，J1通過其觸點控制各路進(jìn)水及水位聲光報警，J2通過其觸點驅(qū)動執(zhí)行設(shè)備自動開關(guān)有關(guān)閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測裝置，其特征在于水位顯示采用光柱顯示。
專利摘要本實用新型涉及一種汽輪機(jī)進(jìn)水檢測裝置，它是由微機(jī)、接口電路、報警輸出電路、溫度和水位參數(shù)顯示器組成的。接口電路包括帶冷端補(bǔ)償?shù)臒犭娕嫁D(zhuǎn)換放大電路和水位測量信號轉(zhuǎn)換放大電路，報警輸出電路包括聲光報警輸出驅(qū)動電路和驅(qū)動執(zhí)行電路。本實用新型的優(yōu)點是能夠有效監(jiān)視與汽機(jī)本體相連的管道及汽機(jī)本體的有關(guān)溫度和水位，在參數(shù)越限時自動發(fā)出聲光報警、提醒運(yùn)行人員注意，在汽機(jī)進(jìn)水時，能自動開關(guān)有關(guān)閥門，防止汽輪機(jī)進(jìn)水，它是一種較理想的汽輪機(jī)進(jìn)水檢測裝置。
文檔編號F01D21/14GK2147355SQ9320535
公開日1993年11月24日 申請日期1993年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月13日
發(fā)明者張冶 申請人:張冶