一种适用于水电机组测试设备的信号调理装置的制作方法

本发明涉及水电机组测试设备技术领域，具体涉及一种适用于水电机组测试设备的信号调理装置。

背景技术：

水电机组在正式投运前后、设备更新改造前后以及检修前后的各个阶段，都需要进行一系列的机组性能试验，以掌握机组性能，确保机组安全稳定运行。其中，应用非常广泛的试验方法便是通过不同传感器对机组各种工况下的稳定性参数(振动、摆度、压力脉动等)信号进行采集，然后进行分析研究，从而得到试验结果并提出相关技术建议。

在信号处理的过程中，最为困难也最需解决的难题便是信号的保真问题以及噪声处理问题，这些问题直接影响到测试信号对于试验工况中机组特性的真实表现，进而关系到整个试验结果分析的正确性。因此，本发明对于前期加强信号传递、增强信号稳定性以及降噪等方面具有非常重要的意义，进而为机组试验后的数据分析处理提供有力保障。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于水电机组测试设备的信号调理装置，以提高水电机组测试设备输入信号的信噪比。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于水电机组测试设备的信号调理装置，包括：信号补偿模块、电涌保护器、信号放大器、滤波器和输出格式转换器；其中，

所述电涌保护器的输入端外接各种实测传感器，输出端分别与所述信号补偿模块的电压信号输入端和信号放大器的输入端连接；所述信号补偿模块的校验补偿信号输入端外接现地校验信号，输出端与所述信号放大器的输入端连接；

所述信号放大器的输出端与所述滤波器连接，所述滤波器的第一信号输出端与所述输出格式转换器连接，所述输出格式转换器外接水电机组测试设备的数据采集装置或数据分析装置；

其中，所述信号补偿模块用于根据各种实测传感器输出的实测信号的传输形式及传输距离，对需要补偿的实测信号归类后，引入标准信号作为现地校验信号进行校验，并根据校验结果和归类结果对所述实测信号进行补偿。

优选地，所述适用于水电机组测试设备的信号调理装置，还包括系数投入模块和液晶屏；所述滤波器的第二信号输出端与所述系数投入模块连接，所述系数投入模块的输出端与所述液晶屏连接；

所述系数投入模块用于对所述滤波器输出的多通道数据的准确性进行巡检，并输出给所述液晶屏。

优选地，所述适用于水电机组测试设备的信号调理装置，还包括电流电压信号转换器，所述电流电压信号转换器的输入端分别与所述信号补偿模块的输出端和电涌保护器的输出端连接，所述电流电压信号转换器的输出端与所述信号放大器的输入端连接。

优选地，所述适用于水电机组测试设备的信号调理装置，还包括电源转换器，所述电源转换器的输入端外接220v市电，输出端外接所述各种实测传感器；所述电源转换器用于将220v市电转换为12v和24v直流电。

优选地，所述适用于水电机组测试设备的信号调理装置，还包括过载保护器，所述过载保护器输入端外接220v市电，输出端外接所述电源转换器。

优选地，所述过载保护器的接地端接地。

优选地，所述滤波器包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。

优选地，所述电涌保护器通过航空插头与所述各种实测传感器连接。

优选地，所述电涌保护器的接地端接地。

优选地，所述适用于水电机组测试设备的信号调理装置包括多个相互隔离的数据通道，每个所述实测传感器的输出信号通过各自独立的数据通道进行信号调理。

本发明采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

由上述技术方案可知，本发明提供的这种适用于水电机组测试设备的信号调理装置，设置了信号补偿模块，即根据各种实测传感器输出的实测信号的传输形式及传输距离，对需要补偿的实测信号归类后，引入标准信号作为现地校验信号进行校验，并根据校验结果和归类结果对所述实测信号进行补偿；设置了电涌保护器，电涌保护器(surgeprotectiondevice)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，能够防止由于操作不当对前端实测传感器或后端采集分析设备造成损坏；设置了信号放大器，即对微小信号进行放大，同时不对其信号特性产生影响，达到信号保真保稳功效；设置了滤波器，即按照需求滤波，取出固有频率的环境干扰，减少噪声混入带来的对于测量精度的影响；设置了输出格式转换器，即在进行信号调理后，以多种形式(包括tcp/ip、串口232/485、iec101、102、103、104等)将信号进行输出，传递给下一阶段的采集设备或分析设备。本发明提供的这种适用于水电机组测试设备的信号调理装置，在实测传感器输出信号传送给水电机组测试设备之前进行了一系列信号调理，提高了水电机组测试设备输入信号的信噪比，增强了信号的抗干扰能力，最大程度地还原了原始信号，为后续水电机组测试设备的数据采集和分析奠定了基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种适用于水电机组测试设备的信号调理装置的电路示意框图；

图2为本发明一实施例提供的一种适用于水电机组测试设备的信号调理装置的电路示意框图；

图3为本发明一实施例提供的一种适用于水电机组测试设备的信号调理装置的电路示意框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

参见图1，本发明一实施例提供的一种适用于水电机组测试设备的信号调理装置，包括：信号补偿模块1、电涌保护器2、信号放大器3、滤波器4和输出格式转换器5；其中，

所述电涌保护器2的输入端外接各种实测传感器，输出端分别与所述信号补偿模块1的电压信号输入端和信号放大器3的输入端连接；所述信号补偿模块1的校验补偿信号输入端外接现地校验信号，输出端与所述信号放大器3的输入端连接；

所述信号放大器3的输出端与所述滤波器4连接，所述滤波器4的第一信号输出端与所述输出格式转换器5连接，所述输出格式转换器5外接水电机组测试设备的数据采集装置或数据分析装置；

其中，所述信号补偿模块1用于根据各种实测传感器输出的实测信号的传输形式及传输距离，对需要补偿的实测信号归类后，引入标准信号作为现地校验信号进行校验，并根据校验结果和归类结果对所述实测信号进行补偿。

可以理解的是，针对远距离传输或者带有一定损耗的传输方式，信号补偿模块1对初始信号进行补偿，以求最大限度还原初始信号，减少因传输带来的测量误差。

由上述技术方案可知，本发明提供的这种适用于水电机组测试设备的信号调理装置，设置了信号补偿模块1，即根据各种实测传感器输出的实测信号的传输形式及传输距离，对需要补偿的实测信号归类后，引入标准信号作为现地校验信号进行校验，并根据校验结果和归类结果对所述实测信号进行补偿；设置了电涌保护器2，电涌保护器2(surgeprotectiondevice)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，能够防止由于操作不当对前端实测传感器或后端采集分析设备造成损坏；设置了信号放大器3，即对微小信号进行放大，同时不对其信号特性产生影响，达到信号保真保稳功效；设置了滤波器4，即按照需求滤波，取出固有频率的环境干扰，减少噪声混入带来的对于测量精度的影响；设置了输出格式转换器5，即在进行信号调理后，以多种形式(包括tcp/ip、串口232/485、iec101、102、103、104等)将信号进行输出，传递给下一阶段的采集设备或分析设备。本发明提供的这种适用于水电机组测试设备的信号调理装置，在实测传感器输出信号传送给水电机组测试设备之前进行了一系列信号调理，提高了水电机组测试设备输入信号的信噪比，增强了信号的抗干扰能力，最大程度地还原了原始信号，为后续水电机组测试设备的数据采集和分析奠定了基础。

参见图2，优选地，所述适用于水电机组测试设备的信号调理装置，还包括系数投入模块6和液晶屏7；所述滤波器4的第二信号输出端与所述系数投入模块连接，所述系数投入模块的输出端与所述液晶屏7连接；

所述系数投入模块6用于对所述滤波器4输出的多通道数据的准确性进行巡检，并输出给所述液晶屏7。

可以理解的是，增设系数投入模块6和液晶屏7，即在人机交互界面对所有投入使用的信号通道进行巡检，实时监控各通道信号质量及数据，能够保证整个实验过程中信号稳定且数据有效。

参见图3，优选地，所述适用于水电机组测试设备的信号调理装置，还包括电流电压信号转换器8，所述电流电压信号转换器8的输入端分别与所述信号补偿模块1的输出端和电涌保护器2的输出端连接，所述电流电压信号转换器8的输出端与所述信号放大器3的输入端连接。

可以理解的是，增设电流电压信号转换器8，电流和电压信号可以相互切换，即对于传感器输出的不同类型的信号，可根据后端采集或分析设备需求进行转换，安全稳定，同时提高了本发明提供的这种适用于水电机组测试设备的信号调理装置的适用情况。

优选地，所述适用于水电机组测试设备的信号调理装置，还包括电源转换器9，所述电源转换器9的输入端外接220v市电，输出端外接所述各种实测传感器；所述电源转换器9用于将220v市电转换为12v和24v直流电。

优选地，所述适用于水电机组测试设备的信号调理装置，还包括过载保护器10，所述过载保护器10输入端外接220v市电，输出端外接所述电源转换器9。

可以理解的是，过载保护器10含有过电保护功能，能够防止由于用户操作不当对前端实测传感器或后端采集分析设备造成损坏。

优选地，所述过载保护器10的接地端接地。

优选地，所述滤波器4包括低通滤波器4、高通滤波器4和带通滤波器4。

优选地，所述电涌保护器2通过航空插头与所述各种实测传感器连接。

优选地，所述电涌保护器2的接地端接地。

优选地，所述适用于水电机组测试设备的信号调理装置包括多个相互隔离的数据通道，每个所述实测传感器的输出信号通过各自独立的数据通道进行信号调理。

可以理解的是，多通道信号隔离，即对实测传感器输出的各路信号起到保护作用，减少外界干扰及内部干扰对信号造成的影响，提高测量精准度。

综上所述，本发明提供的这种适用于水电机组测试设备的信号调理装置，设置了信号补偿模块1，即根据各种实测传感器输出的实测信号的传输形式及传输距离，对需要补偿的实测信号归类后，引入标准信号作为现地校验信号进行校验，并根据校验结果和归类结果对所述实测信号进行补偿；设置了电涌保护器2，电涌保护器2(surgeprotectiondevice)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，能够防止由于操作不当对前端实测传感器或后端采集分析设备造成损坏；设置了信号放大器3，即对微小信号进行放大，同时不对其信号特性产生影响，达到信号保真保稳功效；设置了滤波器4，即按照需求滤波，取出固有频率的环境干扰，减少噪声混入带来的对于测量精度的影响；设置了输出格式转换器5，即在进行信号调理后，以多种形式(包括tcp/ip、串口232/485、iec101、102、103、104等)将信号进行输出，传递给下一阶段的采集设备或分析设备。本发明提供的这种适用于水电机组测试设备的信号调理装置，在实测传感器输出信号传送给水电机组测试设备之前进行了一系列信号调理，提高了水电机组测试设备输入信号的信噪比，增强了信号的抗干扰能力，最大程度地还原了原始信号，为后续水电机组测试设备的数据采集和分析奠定了基础。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。