专利名称：汽轮机进水检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽轮机进水检测装置，属于汽轮机的自动检测和控制装置。
汽轮机进水其危害是十分严重的，轻者影响汽轮机转子寿命，造成汽缸变形，结合面漏汽，重者汽封，动静部分严重磨损、大轴弯曲。目前，河北邢台电厂设计了简易的汽机进水检测装置，它是由热电偶、切换开关和指示表组成的。它的主要缺点是不能从整体上反映汽机进水信息，功能单一，没有相应的报警功能，不能反映水位的高低。
本实用新型的目的是提供一种能够显示有关汽轮机本体和相应管道的温度(温差)，监视温度变化率，显示有关罐体和管道的水位情况，在有关参数越限时发出声光报警，并能够在汽机进水时开关有关阀门，及时切断进水源或开启疏水门，防止汽轮机进水事故的检测装置。
本实用新型的目的是这样实现的，它由微机、接口电路、报警输出电路及温度和水位参数显示器组成，接口电路包括带冷端补偿的热电偶转换放大电路和水位测量信号转换放大电路，报警输出电路包括声光报警输出驱动电路和驱动执行电路，微机由8031单片机、数据、程序存储器、A／D、译码器、锁存器、键盘显示单元、打印机组成，接口电路的输出经A／D至8031的I／O口，8031的输出经8255接口芯片至温度和水位参数显示器，报警输出电路接于8031的I／O通道的P1.0－P1.3。
本实用新型的工作原理如下本装置采用8031单片机来完成整个装置的自检、采样、运算、判断等功能。热电偶温度信号和水位信号经过转换放大后直入A／D转换器，转换后的信号进入8031单片机，单片机对采集的信号进行滤波、非线性校正、判断。通过I／O接口芯片8255，单片机将采集的水位和温度信号进行显示。当某一路参数越过定值Ⅰ时，通过光电耦合使继电器动作，发出声光报警信号。当参数越过定值Ⅱ时，继电器动作驱动有关执行设备。从而起到防止汽轮机进水的目的。
下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1 为本实用新型的原理框图。
图2 为带冷端补偿的热电偶转换放大电路。
图3 为水位输入信号的转换放大电路。
图4a、4b为汽机进水检测装置报警输出原理图。
图5 为进水检测装置软件实现框图。
图6 为汽轮机进水检测装置测点示意图。
由
图1可知，本实用新型由微机、接口电路、报警输出电路及温度和水位参数显示器组成，接口电路包括带冷端补偿的热电偶转换放大电路和水位测量信号转换放大电路，报警输出电路包括声光报警输出驱动电路和驱动执行电路，微机由8031单片机、数据、程序存储器、A／D、译码器、锁存器、键盘显示单元、打印机组成，接口电路的输出经A／D至8031的I／O口，8031的输出经8255接口芯片至温度和水位参数显示器，报警输出电路接于8031的I／O通道的P1.0－P1.3。
由图2－4可知，带冷端补偿的热电偶转换放大电路由运算放大器，电压频率转换器、光电隔离器组成，运算放大器由G1、D1、R1、R2、R3及调零电路组成，R1－R3组成分压电路，D1用于冷端补偿，热电偶的两端分别接于G1的＋1N和装置地，调零电路由G2、R4、R5、W2组成，W2用于调零位，G2的输出接于G1的10脚，电压频率转换器由VFG，W1组成，W1用于调节信号幅度，光电隔离器由TLP、R6、R7、R8组成。
水位测量信号转换放大电路由放大器和光电隔离器组成，放大器为两级，第一级由G3及外接元件R1－R8、W1组成，第二级由G4及外接元件R9－R11、W2组成，光电隔离器由TLP及外接元件R12－R15、C1组成。
声光报警输出驱动电路由光电隔离器TIL及其外接元件R1、R2、J1、D2、D3组成，驱动执行电路由光电隔离器TIL及其外接元件R3、R4、D4、D5组成，J1通过其触点控制各路进水及水位声光报警，J2通过其触点驱动执行设备自动开关有关阀门。
水位显示采用光柱显示。
整个装置A／D转换采用ADC08098路模拟信号多路转换器，究竟哪一路信号进入8031单片机，由地址译码器选中。8031的4个双向I／O口中，P0.0－P0.7作为8位数据口，同时也作为采样数据及信号的输入口以及输出数据及灯光显示。P0.0－P0.7通过锁存器同时还作为低8位地址线，P2.0－P2.3为高4位地址线，程序存储器信号由PSEN信号选通，数据存储器由ALE信号选通。EPROM采用27128芯片，存储器量16K；RAM采用6264，8k容量，A／D转换器采用ADC0809。输入输出接口均采用8255芯片为标准的与单片机I／O扩展接口元件。本实用新型配备有8279予置键盘。可予先对输入通道进行标定，确定哪一路为水位测量信号，哪一路为温度测量信号，对于水位测量信号，也可用8279定义为0－10mA或4－20mA两种。参数报警与动作定值的整定也通过8279设定。本实用新型有关参数显示是通过8031口P0.0－P0.7输出至8255接口芯片来完成的。具体的配置视用户要求，通道的多少而有所不同。该装置配置TP－uP－16A打印机，定时打印有关参数。
本装置具有如下功能一、汽机进水检测装置可显示温度、温差、水位、温度变化率等有关参数。
二、温度测点20个，采用热电偶输入。每个测点均配置双支热电偶，数值取均值后作为单点输入。当发现某一通道故障时自动闭锁该通道输出，每个测点温度值均可单独显示。
三、温差测点的显示可与温度显示切换进行。
四、水位采用先进的光柱显示，明了直观，并配备相应的数字显示。输入采用0－10mA或4－20mA电流信号。
五、装置配备二级继电器输出，即每个通道(温度、水位等)配备两个继电器，一级用于声光报警、二级用于驱动执行设备。
六、配置外置或予置键盘。使用时插上，可分配温度和水位通通道及进行标度变换，并可设置定值。使用完毕后可拨下。
七、装置设有通电自检，召唤自检、定时自检三种自检方式。
八、进水检测装置的测点如下表所示。
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<p>图6中，T代表温度测点，H代表水位测点。斜对不同容量的机组，上述测点可适当增加或减少。
本实用新型的优点是能够有效监视与汽机本体相连管道及汽机本体的有关温度和水位，在参数越限时自动发出声光报警，提醒运行人员注意，在汽机进水时，自动开关有关阀门，防止汽轮机进水，它是一种功能齐全的汽轮机进水检测装置。
权利要求1.一种汽轮机进水检测装置，其特征在于它由微机、接口电路、报警输出电路及温度和水位参数显示器组成，接口电路包括带冷端补偿的热电偶转换放大电路和水位测量信号转换放大电路，报警输出电路包括声光报警输出驱动电路和驱动执行电路，微机由8031单片机、数据、程序存储器、A/D、译码器、锁存器、键盘显示单元、打印机组成，接口电路的输出经A/D至8031的I/O口，8031的输出经8255接口芯片至温度和水位参数显示器，报警输出电路接于8031的I/O通道的P1.0-P1.3。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于带冷端补偿的热电偶转换放大电路由运算放大器，电压频率转换器、光电隔离器组成，运算放大器由G1、D1、R1、R2、R3及调零电路组成，R1－R3组成分压电路，D1用于冷端补偿，热电偶的两端分别接于G1的＋1N和装置地，调零电路由G2、R4、R5、W2组成，W2用于调零位，G2的输出接于G1的10脚，电压频率转换器由VFG，W1组成，W1用于调节信号幅度，光电隔离器由TLP、R6、R7、R8组成。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于水位测量信号转换放大电路由放大器和光电隔离器组成，放大器为两级，第一级由G3及外接元件R1－R8、W1组成，第二级由G4及外接元件R9－R11、W2组成，光电隔离器由TLP及外接元件R12－R15、C1组成。
4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于声光报警输出驱动电路由光电隔离器TIL及其外接元件R1、R2、J1、D2、D3组成，驱动执行电路由光电隔离器TIL及其外接元件R3、R4、D4、D5组成，J1通过其触点控制各路进水及水位声光报警，J2通过其触点驱动执行设备自动开关有关阀门。
5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于水位显示采用光柱显示。
专利摘要本实用新型涉及一种汽轮机进水检测装置，它是由微机、接口电路、报警输出电路、温度和水位参数显示器组成的。接口电路包括带冷端补偿的热电偶转换放大电路和水位测量信号转换放大电路，报警输出电路包括声光报警输出驱动电路和驱动执行电路。本实用新型的优点是能够有效监视与汽机本体相连的管道及汽机本体的有关温度和水位，在参数越限时自动发出声光报警、提醒运行人员注意，在汽机进水时，能自动开关有关阀门，防止汽轮机进水，它是一种较理想的汽轮机进水检测装置。
文档编号F01D21/14GK2147355SQ9320535
公开日1993年11月24日 申请日期1993年3月13日 优先权日1993年3月13日
发明者张冶 申请人:张冶