[发明专利]工业变送装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及变送装置，特别涉及一种工业变送装置和系统。

背景技术

当前，旋转轴上的物理量比如温度、扭矩等的测量，可以通过物理现象间接测量，比如利用红外感应测量温度，利用激光测量形变等方式，但这种方法的缺点是测量效果受限，而且采用激光使得测量成本较高；其次还可以通过滑环加电刷的方式，把旋转轴上的物理量接出，模数变换与变送由后续的变送器完成，但这种方法的缺陷是由于滑环和电刷之间存在机械摩擦，造成设备易损坏，维护成本高，而且抗干扰能力较低。

发明内容

本发明提供一种工业变送装置和系统，具备较高的抗干扰能力，测量精度高，安装调试方便；该工业变送装置和系统应用部署结构简单，成本相对较低。

本发明提供了一种工业变送装置，包括固定在旋转轴上的转子部分，用于将连接到所述转子部分的传感器测量的物理量信号经信号测量电路处理后输出；与所述转子部分同轴相对设置的定子部分；以及通过电缆与所述定子部分相连接的变送部分，用于通过所述定子部分接收所述经信号测量电路处理后的物理量信号并变送输出；所述转子部分和定子部分相对应的两端面上分别设置有转子耦合线圈和定子耦合线圈，所述变送部分的电力耦合电路输出的电力通过所述定子耦合线圈和转子耦合线圈耦合到所述转子部分，给所述信号测量电路供电。

在上述方案的基础上，所述转子耦合线圈和定子耦合线圈为在电路板印制的单面螺旋线圈。所述转子耦合线圈和定子耦合线圈为在电路板印制的双面螺旋线圈。所述转子耦合线圈和定子耦合线圈的线圈圈数和线宽尺寸相同。

所述信号测量电路包括：传感器连接端子，用于连接所述传感器并获取所述物理量信号；第一模数变换装置，用于对获取的所述物理量信号进行模数变换得到物理量数字信号；转子单片机，用于对通过所述第一模数变换装置获得的所述物理量数字信号进行数据处理，并将处理后的所述物理量数字信号输出给所述变送部分。所述信号测量电路还包括：电源处理电路和第二模数变换装置，所述电源处理电路与所述转子耦合线圈和第二模数变换装置连接，用于对所述转子耦合线圈接收到的所述电力进行处理后传送给所述第二模数变换装置进行模数变换获取电力数字信号；所述第二模数变换装置与转子单片机连接，用于将所述电力数字信号传送给所述转子单片机进行数据处理，并将处理后的所述电力数字信号输出给所述变送部分。

所述信号测量电路还包括：FSK调制器，所述FSK调制器与所述转子单片机和转子耦合线圈连接，用于将经过所述转子单片机处理后的所述物理量数字信号和电力数字信号进行FSK调制得到调制物理量数字信号和调制电力数字信号，并将所述调制物理量数字信号和调制电力数字信号耦合到所述转子耦合线圈上，通过FSK无线通信方式传输到所述定子耦合线圈。所述变送部分还包括：FSK解调器，所述FSK解调器与定子耦合线圈连接，用于对所述定子耦合线圈接收到的所述调制物理量数字信号和调制电力数字信号进行解调，得到解调物理量数字信号和解调电力数字信号。所述变送部分还包括：变送器单片机，与所述FSK解调器连接，用于对所述解调物理量数字信号和解调电力数字信号进行数据处理后输出；其中，所述解调物理量数字信号输出至与所述变送器单片机连接的数模变送装置，以将所述解调物理量数字信号进行数模变换并转换成标准电信号输出；所述解调电力数字信号被所述变送器单片机作为评估所述转子部分的电源工况判据，并以此调整对所述电力耦合电路输出的电力。

本发明还提供了一种工业变送系统，包括以上所述的工业变送装置，以及，旋转辊，所述旋转辊上设置有用于测量所述旋转辊物理量信号的传感器，所述传感器与所述工业变送装置连接；控制器，用于根据所述工业变送装置输出的变送信号输出用以控制调整所述旋转辊物理量的调整控制信号，所述变送信号是根据所述传感器测量的所述旋转辊的物理量信号变送输出的；调整装置，用于根据所述控制器输出的调整控制信号对所述旋转辊的物理量进行调整。

本发明工业变送装置和系统通过将传感器接收到的信号进行模数变换，并将此信号进行FSK调制，通过转子耦合线圈传输到定子部分和变送部分，由于采用全数字化电路，转子和定子之间无接触连接，使得系统安装调试方便，应用部署结构简单，成本相对较低，并且具备较高抗干扰能力，测量精度高等优点。

附图说明

图1为本发明工业变送装置第一实施例的结构示意图；

图2为本发明工业变送装置第二实施例的结构示意图；

图3为本发明工业变送装置第三实施例的结构示意图；

图4为本发明工业变送系统实施例的结构示意图。

附图标记说明：