大型风机运行状态量检测技术研究PPT.pptx

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1、xxx级毕业设计论文报告大型风机运行状态量检测技术研究 离心式风机示意图离心式风机示意图风机按介质在内部流动一般分为离心式、轴流式和混流式三种。第一章 风振动量的检测第二章 轴承温度的检测第三章 轴承油压的检测第四章 风机风速的检测第五章 风机风压的检测第六章 计算机测试系统的设计第一章 风振动量的检测1.1振动分类1.转子的不平衡2.轴承损坏3.机械松动4.喘振1.2传感器的工作原理与选型 压电式加速度传感器又称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。它是利用某些物质如石英晶体的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的交变压力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则交变

2、压力的变化与被测加速度成正比。压电式加速度传感器的模型YD系列的主要传感器类型YD-12D压电式加速度传感器1.3压电式加速度传感器的安装方法 （图a）采用钢螺栓固定，是使共振频率能达到出厂共振频率的最好方法。螺栓不得全部拧入基座螺孔，以免引起基座变形，影响加速度计的输出。在安装面上涂一层硅脂可增加不平整安装表面的连接可靠性。需要绝缘时可用绝缘螺栓和云母垫片来固定加速度计（图b），但垫圈应尽量簿。用一层簿蜡把加速度计粘在试件平整表面上（图c），也可用于低温（40以下）的场合。手持探针测振方法（图d）在多点测试时使用特别方便，但测量误差较大，重复性差，使用上限频率一般不高于1000Hz。用专用永

3、久磁铁固定加速度计（图e），使用方便，多在低频测量中使用。此法也可使加速度计与试件绝缘。用硬性粘接螺栓（图f）或粘接剂（图g）的固定方法也长使用。某种典型的加速度计采用上述各种固定方法的共振频率分别约为：钢螺栓固定法31kHz，云母垫片28kHz，涂簿蜡层29kHz，手持法2kHz，永久磁铁固定法7kHz。1.41.4加速度信号转换成速度有效值电路图加速度信号转换成速度有效值电路图1.6传感器检测方向第二章 轴承温度的检测2.1轴承温度升高的原因1、润滑质量不良。润滑的目的，是使动静部分不直接接触产生摩擦，而形成固体与液体之间的摩擦。如果润滑油数量不足或质量不良，会使动静部分直接摩擦发热，或热

4、量不能通过润滑油带走，而使轴承温度升高。2、滚动轴承装配质量不良。如内套与轴的紧力不够，外套与轴承座间隙过大或过小。3、轴承质量不良。滑动轴承刮研质量不良，乌金接触不好或脱胎；滚动轴承滚动体面有裂纹、碎裂、剥落等，都会破坏油膜的稳定性与均匀性，面使轴承发热。4、密封毛毡过紧而发热。5、轴承振动过大而承受冲击负载，严重影响润滑油膜的稳定性。6、轴承冷却水量不足或中断，影响热量的带出，而使轴承温度升高。2.2传感器的工作原理和选型轴承温度一般不会太高，再说轴承温度要求准确度高，应该用热电阻。热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。热电阻目前热电阻应用最广泛的热电阻材料

5、是铂和铜：铂电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150易被氧化。为了准确测量轴承温度，我们选择Pt100热电阻式的温度传感器。Pt100是铂热电阻，它的阻值跟温度的变化成正比。Pt100的阻值与温度变化关系为：当Pt100温度为0时它的阻值为100欧姆，在100时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理：当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的，而且Pt100也有它自己的分度表，并且呈一定的线性关系。例如：-20度92.16欧

6、姆-10度96.09欧姆0度100.00欧姆10度103.90欧姆20度107.79欧姆30度111.67欧姆2.3传感器的安装1、为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电阻。2、带有保护套管的热电阻有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的插入深度。传感器安装示意图2.4信号处理电路图第三章 轴承油压的检测润滑油油压低于额定值，将无法压入风机轴承内，将造成滑动轴承润滑不好，而轴瓦烧损，所以我们要实时监测轴承油压的变化情况。3.1传感器工作原理与选型油压压力传感器的作用是将油的压力变成电信号传递

7、到显示仪表或信号采集装置上。工作原理：油压压力传感器的工作原理是压力直接作用在传感器的膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这个压力的标准信号。油压压力传感器 由于我们要对压力信号进行采集，所以选用PTH503-485数字压力。PTH503-485数字压力传感器采用高精度高稳定性电阻应变计/扩散硅/陶瓷做为传感器的感压芯片，选进的贴片工艺，配套带有零点、满量程补偿，温度补偿的高精度和高稳定性放大集成电路，将被测量介质的压力转换成RS485标准通信标信号。产品结构采用全封焊结构，使之产品的抗冲击能力、过载能力、产品密封性

8、等性能有了较大提高，产品最高压力可达到150MPa。可以与电脑连接采集信号，利用软件显示出来。传感器安装示意图传感器安装示意图3.2传感器的处理电路图第四章 风速风压的检测4.14.1对于直径相同的管道对于直径相同的管道1.现在按等面积法将风道内风流平稳的某断面均分成若干个小块域，再在其各自几何中心处安装1个风速传感器，以点代面测出所有小块域的风速，然后取算术平均值得到全断面的平均风速，再乘以该断面面积S，即可得到风量Q。计算公式：Q=vS2.均压管测量法，该方法大多用于圆形风道内，其原理是将某圆断面分割成若干个等面积环，设法得到各环几何半径上任一点的动压，进而计算该断面的平均风速V和风量。由

9、伯努利方程可知：Q=vS均压管安装在被测断面任一直径上,各测点接受到对应环的全压值是不相等的,但通过管 内静止空气的压力传递作用而自行均衡了,所 以从其一端传出的压力即被测断面的平均全压,连接压差计就可测出全断面风流的平均动压。4.2管道直径不同 静压差测定风机风量法 我们依据流体力学的理论提出了静压差测定风机风量法。该系列风机管道的基本结构如图1所示又两个截面之间伯努利方程可得式中P1、1、h1、1截面1-1处的静压、空气密度、高度和风速；P2、2、h2、2截面2-2处的静压、空气密度、高度和风速；hr、是截面2-2处的局部阻力及其系数。由于截面1-1、2-2位于相同的高度且距离又很近，可以

10、认为_1=_2=，h1=h2，h_r0，故 两个截面的风量是相等的，为Q；将 1=QS1 和2=QS2代入，得4.3传感器的工作原理与选型传感器通过一定的设计结构或按规定安装，把压力前后相差的变化转换传感器内置压敏元件的变化，再把输出由压敏元件形变产生微弱信号进行处理调制或再通过模数转换和芯片运算处理，输出模拟信号或数字信号。电容式差压变送器（差压传感器）的工作原理：压力变送器被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在敏感元件的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差

11、成正比，故两侧电容量就不等，通过振荡和解调环节，转换成与压力成正比的信号。接着进行信号调制得到调制电流，A/D转换器将解调器的电流转换成数字信号，其值被微处理器用来判定输入压力值，从而进行显示。此外还有电阻式和半导体式压差传感器PTJ501压差传感器由硅压阻式差压芯体组装而成，外壳为铝合金结构。接口为M10螺纹和旋塞结构，可直接安装在测量管道上或通过引压管连接。4.4传感器的电路处理第五章 计算机测试系统设计5.1数据采集卡数据采集卡，即实现数据采集(DAQ)功能的计算机扩展卡，可以通过USB、PXI、PCI、PCI Express、火线(1394)、PCMCIA、ISA、Compact Flash、485、232、以太网、各种无线网络等总线接入个人计算机。数据采集(DAQ)，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号,送到上位机（PC机）处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。6052E6052E数据采集卡（数据采集卡（DAQDAQ）5.2系统界面设计图6.5 显示界面3图6.5 显示界面35.35.3数据存储数据存储采集来的数据会按天分类存储 谢谢！