[实用新型]一种水轮发电机机组转速的监测装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种转速的监测装置，具体涉及一种水轮发电机机组转速的监测装置。

背景技术

旋转体机械转速的测量，通常在旋转体外安装一测量分度盘，当测量传感器与测量分度盘刻度对齐时发出位置指示信号，测量仪表通过测量分度盘相对大轴转过角度所花费的时间，来计算出旋转体的旋转速度。

传统的水轮机机械转速测量方法是在大轴上装一齿盘，在齿盘上均匀切割出各分度齿，该均匀齿盘就是分度盘，如图1所示，将一个22齿的齿盘环抱在转轴上，每转动一个齿间距，大轴旋转1/22转。传感器在每个齿（即分度盘上的每个刻度）到来时，发出电平信号。这样当齿盘随大轴转动时，传感器产生方波序列。如从La转到Lb时转过两个齿间距。总齿数为22，即齿盘转过的角度为2/22转。只要在仪表中精确测量出时间T，即可得到转速N=(2/22)/T。但上述方法存在技术缺陷：

1、测量误差：测量盘的分度误差在测量误差中所占比重大，这就要求齿盘的加工精度高，两瓣齿盘结合处的安装精度高。又因为齿盘测量通常采用的电涡流传感器，传感器探头对目标靶的解近、离开曲线与目标位置的距离有关。所以大轴的摆度也会给探头的响应带来的误差。

2、加工、制造安装难度随旋转轴径增大而加大：以一个直径2200mm的齿盘为例，经锻、车、线切割、铣、园校正，表面处理后成品重达近300公斤。在前述精度要求下，每个工序的难度着实不小。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种测量精度更高的水轮发电机机组转速的监测装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种水轮发电机机组转速的监测装置，其特征在于：

在旋转体外周设置链条，链条上安装可拆卸的齿块，在垂直于齿块的位置设置测速探头，测速探头信号输入PLC系统。

所述的测速探头为电涡流传感器，齿块离开测速探头时，测速探头输出一脉冲信号。

所述的PLC系统采用西门子S7-200型号。

所述的PLC系统上设置有稳态型的开关电源、仪表按键和显示器。

所述的PLC系统设置有开关量输出端口、模拟量输出端口和通讯输出端口。

    本实用新型具有以下优点：

本实用新型的测量盘不再是有均匀分度的齿盘，各齿位置可任意分布，测量盘外形就可有多种样式。从加工、制造、安装的上看，采用“齿”和盘可拆卸的连接比较方便，只要保证“齿”能满足传感器的感应要求即可。

附图说明

图1为传统的水轮机机械转速测量方法的原理图。

图2为本实用新型装置组成图。

图中，1-链条，2-齿块，3-测速探头，4-开关电源，5-PLC系统，6-显示器，7-开关量输出端口，8-模拟量输出端口，9-通讯输出端口，10-仪表按键。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

本实用新型所涉及一种水轮发电机机组转速的监测装置，测量齿盘不再采用以前均匀分度的形式，而是采用不规则的齿盘，其简洁形式是在链条上安装可拆卸的齿块。

在旋转体外周设置链条1，链条1上安装可拆卸的齿块2，在垂直于齿块2的位置设置测速探头3，测速探头3信号输入PLC系统5。测速探头3为电涡流传感器，齿块2离开测速探头3时，测速探头3输出一脉冲信号。PLC系统5采用西门子S7-200型号，PLC系统5上设置有稳态型的开关电源4、仪表按键10和显示器6，并设置有开关量输出端口7、模拟量输出端口8和通讯输出端口9。

其中，开关电源4可将交流电变换成直流电，令装置在交、直流条件下均可稳定工作；仪表按键10用于指令、设定等输入；显示器6用于显示输入数据、测量结果及报警信号等；开关量输出端口7用于报警节点输出；模拟量输出端口8用于实时转速值外送；通讯输出端口9用于将装置状态和报警节点及测量值上传至上位机。

其中的测速方法具体由以下步骤实现：

步骤一：在旋转体外安装齿带，该齿带为具有N个可拆卸齿块的链条；

步骤二：仪表程序运行时，初始化一个有N个元素的静态数组TIME[n]，当齿带随旋转体旋转时，将脉冲P₁与P₂的间隔时间存入TIME[0]，将脉冲P₂与P₃的间隔时间存入TIME[1]，以此类推，将P_i与P_i+1的间隔时间存入TIME[i-1]；