專利名稱：一種用于風(fēng)電機組齒輪箱的監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種用于風(fēng)電機組齒輪箱的監(jiān)測儀。
背景技術(shù)：
由于風(fēng)能是一種清潔的可再生能源，因此風(fēng)力發(fā)電越來越受到世界各國的重視。風(fēng)力發(fā)電是通過風(fēng)力發(fā)電機組(風(fēng)電機組)，首先將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變成機械動能，再將機械能轉(zhuǎn)化為電力動能。齒輪箱是風(fēng)電機組的一個重要的機械部件，其主要作用是將風(fēng)輪在風(fēng)力作用下所產(chǎn)生的動力傳遞給發(fā)電機并使其得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。通常風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速很低，遠達不到發(fā)電機發(fā)電所要求的轉(zhuǎn)速，必須通過齒輪箱提高風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速。齒輪箱的功能會隨著運行時間緩慢退化，其中，顆粒狀污染物是引起齒輪箱功能退化的主要原因之一。由于風(fēng)電機組工作時，金屬傳送過程中會存在金屬磨損，例如，齒輪箱和軸承之間、齒輪與齒輪之間以及齒輪與軸承之間等的磨損，這些磨損會產(chǎn)生一些金屬顆粒，這些金屬顆粒就構(gòu)成了影響齒輪箱功能的顆粒狀污染物。如何通過監(jiān)測這些顆粒狀污染物，減小風(fēng)電機組故障的發(fā)生率，成為一個亟待解決的問題。

實用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提供了一種用于風(fēng)電機組齒輪箱的監(jiān)測儀。通過實時監(jiān)測風(fēng)電機組齒輪箱的潤滑油中的顆粒物質(zhì)的數(shù)量，及早發(fā)現(xiàn)齒輪箱磨損的情況。本實用新型提供的一種用于風(fēng)電機組齒輪箱的監(jiān)測儀，包括至少一個傳感器，用于測量齒輪箱內(nèi)的金屬顆粒的顆粒度信息；模入單元，用于接收所述至少一個傳感器輸出的金屬顆粒的顆粒度信息；中心處理單元，用于對所述模入單元輸出的金屬顆粒的顆粒度信息進行處理；開出單元，用于根據(jù)所述中心處理單元的處理結(jié)果，輸出開關(guān)量信息。通過實時監(jiān)測風(fēng)電機組齒輪箱的潤滑油中的金屬顆粒的數(shù)量、尺寸以及分布，分析齒輪箱磨損的原因，早期發(fā)現(xiàn)并跟蹤故障，降低重大事故風(fēng)險率，避免非計劃停機。其中，所述監(jiān)測儀還包括通訊單元，用于連接外部設(shè)備，所述通訊單元與所述中央處理單元相聯(lián)接。通過該通訊單元，為該監(jiān)測儀與外部設(shè)備的聯(lián)接提供了接口。其中，所述監(jiān)測儀還包括顯示單元，用于顯示所述中心處理單元輸出的處理結(jié)果。使處理結(jié)果的顯示更加直觀，為用戶提供友好的交互界面。其中，所述監(jiān)測儀包括兩個傳感器，其中一個傳感器用于監(jiān)測齒輪箱進油管內(nèi)的的金屬顆粒的顆粒度信息，另一個傳感器用于監(jiān)測齒輪箱出油管內(nèi)的的金屬顆粒的顆粒度信息。通過在齒輪箱的進油管和出油管內(nèi)的金屬顆粒的顆粒度信息信號進行監(jiān)測，使監(jiān)測數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。其中，所述通訊單元包括RS232接口和RS485接口。通過RS232接口和RS485接口，可以將監(jiān)測儀與網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)接，一個網(wǎng)絡(luò)中可以包括128臺監(jiān)測儀。[0013]其中，所述RS232接口和RS485接口具有過壓防護模塊和光隔離模塊。通過過壓防護模塊和光隔離模塊，確保端口接收的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，并可保護端口。其中，所述模入單元包括濾波子單元，用于對所述傳感器輸出的信號進行濾波； 調(diào)理子單元，用于對所述濾波后的信號進行轉(zhuǎn)換；采集子單元，用于根據(jù)預(yù)定的時間間隔， 對顆粒物質(zhì)的顆粒度進行采集。通過模入單元對數(shù)據(jù)的濾波、調(diào)理以及采集的處理，可以獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，以利于中央處理單元的處理。其中，所述開關(guān)量信息包括報警信息。通過報警信息，可以更加及時發(fā)現(xiàn)早期故障
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圖1為本實用新型實施例提供的一種用于風(fēng)電機組齒輪箱的監(jiān)測儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例的模入單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3本實用新型實施例提供的監(jiān)測儀的另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖4本實用新型實施例提供的監(jiān)測儀的又一結(jié)構(gòu)示意圖；。圖5和圖6為本實用新型實施例的中央處理單元的電路圖；圖7為本實用新型實施例的通訊串口 RS 232的電路圖；圖8為本實用新型實施例的通訊串口 RS 485的電路圖；圖9為本實用新型實施例的顯示單元的電路圖；圖IOA和圖IOB為本實用新型實施例的調(diào)理子單元的電路圖。
具體實施方式
本實用新型實施例提供了一種用于風(fēng)電機組齒輪箱的監(jiān)測儀。該監(jiān)測儀通過實時監(jiān)測風(fēng)電機組齒輪箱的潤滑油中的顆粒物質(zhì)的數(shù)量尺寸及分布，分析齒輪箱磨損的原因， 早期發(fā)現(xiàn)并跟蹤故障，降低重大事故風(fēng)險率，避免非計劃停機。下面將結(jié)合附圖，對本實用新型實施例進行詳細描述。參見圖1，該監(jiān)測儀包括傳感器110和傳感器111、模入單元120、中央處理單元130以及開出單元140，其中傳感器110 和111用于對齒輪箱內(nèi)的金屬顆粒的顆粒度信息進行測量，金屬顆粒的顆粒度信息可以為金屬顆粒的顆粒數(shù)目，金屬顆粒的顆粒度信息可以為金屬顆粒的顆粒大小和顆粒數(shù)目，在本實施例中，該監(jiān)測儀使用了兩個傳感器，分別對風(fēng)電機組齒輪箱進油管和出油管內(nèi)的金屬顆粒的數(shù)量進行測量，在實際測量中，可以根據(jù)需要測量的環(huán)境和測量精度的要求，采用多個傳感器對不同的測量點進行測量，此處傳感器110可以對齒輪箱的進油管內(nèi)的金屬顆粒進行測量，傳感器111可以對齒輪箱的出油管內(nèi)的金屬顆粒進行測量，齒輪箱的金屬顆粒反映了齒輪箱的磨損狀況，例如，金屬軸承之間的磨損導(dǎo)致出現(xiàn)金屬顆粒，傳感器110和傳感器111可以測量出金屬顆粒物質(zhì)，即，傳感器110和傳感器111能夠檢測出大于等于 50微米(0.05mm)的金屬顆粒。之后，傳感器110和傳感器111分別將檢測出的金屬顆粒的顆粒度信息傳送到模入單元120。其中金屬顆粒的顆粒度信息是用電信號來傳輸?shù)模饘兕w粒的顆粒度表示每升潤滑油內(nèi)的金屬顆粒的數(shù)目，金屬顆粒的顆粒度信息的電信號為 4-20mA，該電信號4-20mA與表示該金屬顆粒的顆粒度存在對應(yīng)關(guān)系，該對應(yīng)關(guān)系可以通過對齒輪箱內(nèi)的金屬顆粒與齒輪箱磨損狀況之間關(guān)系的測量試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析得到。模入單元120接收到傳感器110和傳感器111所傳輸?shù)慕饘兕w粒的顆粒度信息后，對所述信息進行處理并將處理后的信號傳送到中央處理單元130中，為了使傳感器輸出的信號更準(zhǔn)確，參見圖2、圖5、圖6和圖IOA和圖10B，模入單元120還可以包括濾波子單元121，調(diào)理子單元122以及采集子單元123，其中濾波子單元121可以對所述傳感器傳送的信號進行濾波處理以消除干擾雜訊；調(diào)理子單元122可以對濾波后的電信號進行處理， 以轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號；采集子單元123可以根據(jù)預(yù)先的設(shè)計，對輸出的數(shù)字信號進行采集，例如，采集數(shù)據(jù)的時間間隔，并將采集到的數(shù)據(jù)信號輸出到中央處理單元130中，中央處理單元130對模入單元120傳送來的數(shù)據(jù)進行計算，分析，并將處理后的信息輸出到開出單元 140，開出單元140的主要功能是實現(xiàn)對輸出的開關(guān)量信息的隔離和輸出，開關(guān)量信息可以包括報警信息。中央處理單元130將電信號轉(zhuǎn)化為金屬顆粒的顆粒度信息，然后將該數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的閾值進行比較后，分析磨損的程度和原因，然后輸出開關(guān)量，例如，發(fā)出報警信號。預(yù)先設(shè)定的閾值可以為多個閾值，例如，顆粒大小級別或數(shù)量級別的閾值代表不同的磨損程度和磨損原因。參見圖3、圖7和圖8，該監(jiān)測儀還可以包括通訊單元150，該通訊單元150為該監(jiān)測儀與外部設(shè)備的聯(lián)接提供了接口，通訊單元150可以包括RS232接口和/或RS485接口， 另外，RS232接口和/或RS485接口具有過電壓保護模塊與光電隔離模塊，該監(jiān)測儀可以通過RS485接口與計算機聯(lián)網(wǎng)，可通過計算機對該監(jiān)測儀進行控制，在該網(wǎng)絡(luò)中最多可以包括128臺監(jiān)測儀。參見圖4和圖9，所述監(jiān)測儀可還包括顯示單元160，顯示單元160可以顯示出中心處理單元130輸出的處理數(shù)據(jù)以及處理結(jié)果。通過實時監(jiān)測風(fēng)電機組齒輪箱的潤滑油中的顆粒物質(zhì)的數(shù)量尺寸及分布，分析齒輪箱磨損的原因，早期發(fā)現(xiàn)并跟蹤故障，降低重大事故風(fēng)險率，避免非計劃停機。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，例如，可以將不同功能的模塊通過一個集成芯片來實現(xiàn)等，均在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于風(fēng)電機組齒輪箱的監(jiān)測儀，其特征在于，包括至少一個傳感器，用于測量齒輪箱內(nèi)的金屬顆粒的顆粒度信息； 模入單元，用于接收所述至少一個傳感器輸出的金屬顆粒的顆粒度信息； 中心處理單元，用于對所述模入單元輸出的金屬顆粒的顆粒度信息進行處理； 開出單元，用于根據(jù)所述中心處理單元的處理結(jié)果，輸出開關(guān)量信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測儀，其特征在于，所述監(jiān)測儀還包括 通訊單元，用于連接外部設(shè)備，所述通訊單元與所述中央處理單元相聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述任一監(jiān)測儀，其特征在于，所述監(jiān)測儀還包括 顯示單元，用于顯示所述中心處理單元輸出的處理結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測儀，其特征在于，所述監(jiān)測儀包括兩個傳感器，其中一個傳感器用于監(jiān)測齒輪箱進油管內(nèi)的的金屬顆粒的顆粒度信息，另一個傳感器用于監(jiān)測齒輪箱出油管內(nèi)的的金屬顆粒的顆粒度信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測儀，其特征在于，所述通訊單元包括RS232接口和RS485接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)測儀，其特征在于，所述RS232接口和RS485接口具有過壓防護模塊和光隔離模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測儀，其特征在于，所述模入單元包括 濾波子單元，用于所述傳感器輸出的信號進行濾波；調(diào)理子單元，用于對所述濾波后的信號進行轉(zhuǎn)換；采集子單元，用于根據(jù)預(yù)定的時間間隔，對顆粒物質(zhì)的顆粒度進行采集。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測儀，其特征在于，所述開關(guān)量信息包括報警信息。
專利摘要本實用新型提供了一種用于風(fēng)電機組齒輪箱的監(jiān)測儀，包括至少一個傳感器，用于測量齒輪箱內(nèi)的金屬顆粒的顆粒度信息；模入單元，用于接收所述至少一個傳感器輸出的金屬顆粒的顆粒度信息；中心處理單元，用于對所述模入單元輸出的金屬顆粒的顆粒度信息進行處理；開出單元，用于根據(jù)所述中心處理單元的處理結(jié)果，輸出開關(guān)量信息。通過實時監(jiān)測風(fēng)電機組齒輪箱的潤滑油中的顆粒物質(zhì)的數(shù)量尺寸及分布，分析齒輪箱磨損的原因，早期發(fā)現(xiàn)并跟蹤故障，降低重大事故風(fēng)險率，避免非計劃停機。
文檔編號G01N15/02GK202166594SQ20112028990
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者余忠源, 周繼威, 周良洛, 孟凱鋒, 張寶全, 張波, 湯濤祺, 王棟, 申燭, 盛迎新 申請人:中能電力科技開發(fā)有限公司