專利名稱：破碎機監(jiān)控儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種用于監(jiān)測機械設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)控儀，確切地說是一種監(jiān)測破碎機軸承振動、溫度情況和本體振動情況的監(jiān)控儀。
破碎機是火力發(fā)電廠、礦山等企業(yè)應(yīng)用的大型設(shè)備，其轉(zhuǎn)子質(zhì)量很大，旋轉(zhuǎn)線速度高，在失去平衡情況下，振動十分劇烈，若得不到及時處理，勢必造成嚴重的設(shè)備事故，甚至危及廠房及人身安全。由于碎煤機破碎煤塊主要是利用旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子軸的錘環(huán)施加錘擊力來實現(xiàn)的，即碎煤機的主體是一個裝有錘環(huán)的轉(zhuǎn)子部件，而該轉(zhuǎn)子部件安裝在兩端軸承上，由此可見，轉(zhuǎn)子的振動必然要直接傳遞到兩端軸承上，然后又通過軸承座傳遞到碎煤機本體和基礎(chǔ)上，這樣，監(jiān)測兩端軸承的振動、溫度和本體的振動就可以了解碎煤機的工作狀態(tài)，并以此確保該碎煤機的安全運行。目前國外有一種監(jiān)測碎煤機工作狀態(tài)的監(jiān)控盤，這種盤體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，完全由繼電器、單元儀表等組成，利用電荷輸出的加速度傳感器和熱電偶傳感器作為測振測溫元件，輸出信號極弱，不易遠傳，只能把該監(jiān)控盤安裝在破碎機現(xiàn)場，不能用于集中控制系統(tǒng)。由于破碎機的工作現(xiàn)場一般說來條件比較惡劣，噪聲、粉塵都很大，這樣勢必要影響巡視人員的身體健康。
鑒于上述情況，本實用新型的目的是提供一種體積小、結(jié)構(gòu)簡單，便于在集中控制室內(nèi)安裝的破碎機安全監(jiān)控儀。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它包括單片機和與單片機相連的數(shù)據(jù)予置電路、數(shù)字顯示電路、報警停機電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(A／D)以及與該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入端相連的軸承振動檢測電路、軸承溫度檢測電路、本體振動檢測電路。各檢測電路檢測出破碎機軸承振動信號、軸承溫度信號及本體振動信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路變成數(shù)字信號送入單片機中，并由數(shù)字顯示電路予以顯示，當送入單片機中的檢測數(shù)據(jù)信號達到或超過由數(shù)據(jù)予置電路設(shè)定的振動報警值、振動超限停機值或溫度報警值、溫度超限停機值時，單片機發(fā)出指令信號，使報警停機電路發(fā)出報警聲音和停機信號，以此確保破碎機的安全運行。
為了便于故障診斷、分析，在單片機的輸出端還可連接一打印機，通過該打印機打印出當前通道的10個數(shù)據(jù)。
本實用新型的優(yōu)點是(1)利用單片機作為整個監(jiān)控儀的數(shù)據(jù)采集、循檢和控制元件，革除了眾多的單元儀表，因此結(jié)構(gòu)簡單，體積小，成本低，并且性能好，功能全，維修簡單；(2)振動檢測電路和溫度檢測電路中的傳感元件分別采用內(nèi)藏電荷放大器的加速度傳感器和三線制連接的測溫電阻，因此輸出信號強度大，大大提高了信噪比，宜于遠傳，便于將本監(jiān)控儀安裝在集中控制室，實現(xiàn)遠距離監(jiān)控，同時相應(yīng)改善了監(jiān)護人員的工作條件。
本實用新型的具體細節(jié)由以下實施例及其附給出


圖1是本實用新型的電路方框圖。
圖2－4是本實用新型電路原理圖。
圖5是傳感元件安裝位置示意圖。
圖6是儀器箱體示意圖參考附圖，本實用新型包括左、右軸承振動檢測電路1、2，左、右軸承溫度檢測電路3、4，本體振動檢測電路5、模數(shù)(A／D)轉(zhuǎn)換電路6、數(shù)據(jù)予置電路7、單片機8、功能鍵電路9、報警停機電路10、數(shù)字顯示電路11、打印機12，其中左、右軸承振動檢測電路1、2和本體振動檢測電路5電路結(jié)構(gòu)和原理完全相同(如圖2所示)，它采用內(nèi)藏電荷放大器的加速度傳感器ZG作為振動傳感元件，分別置于破碎機左、右軸承13、20和破碎機本體 16上，其輸出的電壓信號正比于振動加速度，該輸出的電壓信號經(jīng)由電阻R35、R36和電容C7、C8組成的一個信號通道的低通濾波器送至由運算放大器A1(μA741)、電阻R37－R39和電容C9、C10組成的重積分電路，使之將輸入的加速度電壓信號轉(zhuǎn)換成位移電壓信號，該位移電壓信號經(jīng)由運算放大器A2(μA741)、電阻R40－R42、W1和電容C11組成的交流放大電路及由電阻R43、R44和電源VREF(＋)組成的信號調(diào)理電路送至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路6的輸入端(IC22的26、27、28管腳)；左、右軸承溫度檢測電路3、4(該兩個溫度檢測電路結(jié)構(gòu)、原理也完全相同，如圖3所示)，包括采用三線制連接的測溫電阻R1、平衡 線電阻RX與由電阻R45－R47、W4、W5組成的惠斯頓電路構(gòu)成的溫度測量電路和與連接該測量電路輸出端由運算放大器A3(μA741)、電阻R48－R51組成的直流信號放大電路，以三線制連接的測溫電阻R1為測溫傳感元件14、19，分別置于左、右軸承13和20上，溫度檢測電路3和4的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路6的輸入端相連(IC22的1、2管腳)；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路6由模數(shù)變換器IC22(ADCO890)組成，將來自三路(左、右側(cè)軸承和本體)振動檢測電路和二路(左、右側(cè)軸承)溫度檢測電路輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入單片機8中；數(shù)據(jù)予置電路7由十個撥碼開關(guān)BK1－BK10(LMA－1)、電阻RP4－8和五片驅(qū)動器IC17－IC21(74L244)組成，由程序軟件分配BK1－BK3左、右側(cè)軸承及本體振動報警值設(shè)定，BK4－BK6為左、右側(cè)軸承及本體振動超限停機值設(shè)定，BK7、BK8、BK9和BK10分別左右側(cè)軸承溫度報警設(shè)定和左右側(cè)軸承溫度超限停機值設(shè)定；單片機8由單片機芯片IC1(8031)、存貯器IC2(2716)、地址鎖存器IC3(74LS373)、地址譯碼器IC5(74L138)及或門IC10、IC11、或非門IC9－1、IC9－2、與非門IC8－1組成，循環(huán)采集模數(shù)變換器IC22輸出的5路數(shù)字信號值，并逐一地與從數(shù)據(jù)予置電路7讀進的相應(yīng)設(shè)定值比較，決定是否報警或發(fā)出停機指令；數(shù)字顯示電路11由譯碼器IC4(74LS138)、4片驅(qū)動器IC12－IC15、電阻R3－R34和四個數(shù)碼管LED組成，其中LED＃1顯示通道號，LED＃2－LED＃4顯示LED＃1所顯示通道的數(shù)據(jù)。LED＃1所顯示的通道號可以由人工按動通道號選擇鍵K5決定，故障時，自動顯示出故障通道號，并由LED＃2－LED＃4顯示出故障通道的數(shù)值(接在模數(shù)變換器IC22腳26、27、28、1、2上的通道分別被定義為＃1－＃5通道)；報警停機電路10包括驅(qū)動器IC16(74LS377)、電阻RP3及相應(yīng)各通道的5只發(fā)光二極管CH1－CH5、蜂鳴器BP和由與非門IC8－2、或非門IC9－3、電阻R2、三極管T1、二極管D1、繼電器J組成的停機信號控制電路，當某一通道達到超限停機報警值時，發(fā)出報警和停機指令，同時對應(yīng)于故障通道的發(fā)光二極管閃爍，提示運行人員故障所在，以便盡快排除故障；功能鍵電路9由或門IC6、非門IC7、電阻RP1(10K×4)和監(jiān)控儀工作控制鍵(即監(jiān)測／暫停鍵)K2、報警解除鍵K3、打印鍵K4、通道顯示選擇鍵K5及復(fù)位鍵K1組成；打印機12采用TPμP－16A，通過人為按動打印鍵K4即可打印出當前通道的10個數(shù)據(jù)。
圖6為本監(jiān)控儀箱體結(jié)構(gòu)圖，箱體22的前面板為顯示操作板，其上安裝有通道顯示燈CH1－CH5，數(shù)碼管LED1－LED4、電源開關(guān)、功能鍵及蜂鳴器，箱體22的后面板上安裝有予置數(shù)據(jù)的撥碼開關(guān)BK1－BK10，輸入輸出插座、電源插頭，其余各電路元件均安裝在箱體22內(nèi)的印刷線路板23上，各檢測電路的傳感元件通過連接線21與置放于集中控制室內(nèi)箱體22后面板上的輸入插座相連。
權(quán)利要求1.一種破碎機監(jiān)控儀，其特征是它包括單片機和與單片機相連的數(shù)據(jù)予置電路、數(shù)字顯示電路、報警停機電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路以及與該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入端相連的軸承振動檢測電路、軸承溫度檢測電路、本體振動檢測電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的破碎機監(jiān)控儀，其特征是軸承振動檢測電路及本體振動檢測電路和軸承溫度檢測電路的傳感元件分別采用內(nèi)藏電荷放大器的加速度傳感器和三線制連接的測溫電阻。
專利摘要本實用新型公開了一種監(jiān)測破碎機軸承振動及溫度情況和本體振動情況的監(jiān)控儀。它主要包括軸承振動檢測電路、軸承溫度檢測電路、本體振動檢測電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)預(yù)置電路、單片機、數(shù)字顯示電路、報警停機電路。利用單片機作為監(jiān)控儀的數(shù)據(jù)采集、循檢及控制元件，當檢測信號達到經(jīng)數(shù)據(jù)預(yù)置電路讀入單片機設(shè)定的數(shù)值時，發(fā)出報警和停機指令。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，體積小，便于維修，而且易于遠距離集中控制，大大改善了巡視人員的工作條件。
文檔編號B02C25/00GK2118586SQ91222460
公開日1992年10月14日 申請日期1991年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月8日
發(fā)明者王潤恩, 揚占興, 劉篤金, 杜永祚, 何青 申請人:沈陽電力機械研究所