專利名稱：水輪發電機推力軸承油膜壓力測量儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種水輪發電機推力軸承油膜壓力測量儀。
背景技術：
隨著水電事業的蓬勃發展，水輪發電機組的單機容量也不斷增大，對機組可靠性要求也越來越高。而推力軸承被譽為水輪發電機的“心臟”。它承載著整個水輪發電機組轉動部分負荷，是水輪發電機組的關鍵部件，其性能直接影響到機組的可靠性，因此推力軸承性能的研究就成為研發水輪發電機組的技術關鍵。而最能反映推力軸承工作是否正常的參數為軸承的潤滑參數(油膜厚度、油膜壓力、油膜溫度)。因此，油膜壓力參數的測量尤為重要。現有發電機推力軸承油膜壓力測量采用單片機為核心，對壓阻式絕對壓力傳感器進行AD采樣，并通過無線數傳模塊傳到上位計算機，從而得到油膜壓力數據，此種方法油膜壓力數據采集記錄儀的核心部分由單片機及一些外圍電路組成的，抗干擾性比較差；無線數傳模塊誤碼率較高，以上兩個弊端使得推力軸承油膜壓力數據測量不夠準確，在發電機高轉速下尤其嚴重。

發明內容
本發明的目的是提供一種通過采用先進的測試手段和現代網絡通信等技術實現直接、可靠和精確的水輪發電機推力軸承油膜壓力測量儀。本發明的技術方案為:一種水輪發電機推力軸承油膜壓力測量儀，NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據采集設備為作為核心設備，NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據采集設備由模擬量數據采集功能的NI9219模擬輸入數據采集模塊(5)，插入帶有標準串行接口 RS232串口插座的具有無線收發功能的NI WLS/ENET-9163無線/以太網盒(6)中構成，它們之間通過標準串行接口 RS232串口進行通信信號連接；NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據采集設備中NI9219模擬輸入數據采集模塊(5)的輸入端子分別與埋設在鏡板(I)中的四個完全相同的壓阻式絕對壓力傳感器(3)以及輸出信號的連接線(4)電連接；NI WLS/ENET-9163無線/以太網盒(6)的電源連接頭通過電源引線(7)連接到發電機大軸(2)上安裝的蓄電池(8)輸出端子上；NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據采集設備由路由器進行IP地址分配；無線通信網卡插裝在安裝有測控應用軟件的上位計算機USB通用串行總線插口上，由上位主控計算機向發電機大軸上的NI WLS/ENET-9000系列型數據采集設備發送采集數據指令，或是NI WLS/ENET-9000系列型數據采集設備向上位機發送數據，通過NI WLS/ENET-9000系列型數據采集設備中的NI WLS/ENET-9163無線/以太網盒和DL-Link DWA-140型無線通信網卡完成數據的無線發射和接收。本發明因推力軸承的鏡板在工作時進行旋轉，推力軸承油膜壓力數據的獲得需采用無線通訊技術，本發明通過采用WiFi (無線保真技術)標準無線局域網通信技術實現對推力軸承油膜壓力信號的數據采集、發送和接收，不但彌補了采用以單片機為核心及外圍電路組成數據采集記錄儀結構復雜，無線數傳模塊對數據進行傳輸誤碼率高的弊端，而且該技術較其它無線通信技術具有傳輸速度快、傳輸距離遠的特點，滿足了信號傳輸的實時性要求和較遠距離傳輸的要求。因而此系統具有結構簡單、傳輸距離長、采集和傳輸速度快、實時性好、抗干擾強、移動性好和誤碼率低的優點，本發明中由蓄電池給發電機大軸上各裝置供電，使得各裝置能夠得到可靠的電源，這使發電機推力軸承油膜壓力在線監測成為可能，本發明的上位機測控軟件是基于圖形化編程軟件實驗室虛擬儀器工程工作臺(LabVIEff)中的N1-DAQ模塊平臺編制的，開發時間短、模塊化、可移植性和界面友好的特點，本發明成果是反映推力軸承工作是否正常的參數之一。

圖1是本發明安裝在水輪發電機大軸處各裝置結構示意2是本發明原理結構圖
具體實施例方式如圖1所示一種水輪發電機推力軸承油膜壓力測量儀由由四個壓阻式絕對壓力傳感器4075A、NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據采集設備、路由器、上位計算機四部分組成，NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據采集設備由模擬量數據采集功能的NI9219模擬輸入數據采集模塊5，插入帶有標準串行接口 RS232串口插座的具有無線收發功能的NIWLS/ENET-9163無線/以太網盒6中構成，它們之間通過標準串行接口 RS232串口進行通信信號連接；NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據采集設備中NI9219模擬輸入數據采集模塊5的輸入端子分別與埋設在鏡板I中的四個完全相同的壓阻式絕對壓力傳感器3以及輸出信號的連接線4電連接；NI WLS/ENET-9163無線/以太網盒6的電源連接頭通過電源引線7連接到發電機大軸2上安裝的蓄電池8輸出端子上；NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據采集設備由路由器進行IP地址分配；如圖2所示，無線通信網卡插裝在安裝有測控應用軟件的上位計算機USB通用串行總線插口上，由上位主控計算機向發電機大軸上的NIWLS/ENET-9000系列型數據采集設備發送采集數據指令，或是NI WLS/ENET-9000系列型數據采集設備向上位機發送數據，通過NI WLS/ENET-9000系列型數據采集設備中的NI WLS/ENET-9163無線/以太網盒和DL-Link DffA-140型無線通信網卡完成數據的無線發射和接收。模擬輸入數據采集模塊型號:NI9219，無線/以太網盒型號:NI WLS/ENET-9163,瑞士奇石樂公司生產的壓阻式絕對壓力傳感器型號:4075A，路由器型號:DL-LinkD1-7100，無線通信網卡型號:DL-Link DWA-140。本發明實現了對水輪發電機推力軸承油膜壓力的快速、可靠和準確測量，改變了長期以來在高轉速及干擾性強條件下無法獲得準確推力軸承油膜壓力的狀況，并能準確反映推力軸承工作是否正常。
權利要求
1.一種水輪發電機推力軸承油膜壓力測量儀，其特征是:NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據采集設備為作為核心設備，NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據采集設備由模擬量數據采集功能的NI9219模擬輸入數據采集模塊(5)，插入帶有標準串行接口 RS232串口插座的具有無線收發功能的NI WLS/ENET-9163無線/以太網盒(6)中構成，它們之間通過標準串行接口 RS232串口進行通信信號連接；NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據采集設備中NI9219模擬輸入數據采集模塊(5)的輸入端子分別與埋設在鏡板(I)中的四個完全相同的壓阻式絕對壓力傳感器(3)以及輸出信號的連接線(4)電連接；NI WLS/ENET-9163無線/以太網盒(6)的電源連接頭通過電源引線(7)連接到發電機大軸(2)上安裝的蓄電池(8)輸出端子上；NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據采集設備由路由器進行IP地址分配；無線通信網卡插裝在安裝有測控應用軟件的上位計算機USB通用串行總線插口上，由上位主控計算機向發電機大軸上的NI WLS/ENET-9000系列型數據采集設備發送采集數據指令，或是NI WLS/ENET-9000系列型數據采集設備向上位機發送數據，通過NIWLS/ENET-9000系列型數據采集設備中的NI WLS/ENET-9163無線/以太網盒和DL-LinkDWA-140型無線通信網卡完成數據的無線發射和接收。
2.根據權利要求1所述的一種水輪發電機推力軸承油膜壓力測量儀，其特征是:模擬輸入數據采集模塊型號:NI9219，無線/以太網盒型號:NI WLS/ENET-9163，壓阻式絕對壓力傳感器型號:4075A，路由器型號:DL-Link D1-7100，無線通信網卡型號:DL_LinkDWA-140。
全文摘要
本發明公布了一種水輪發電機推力軸承油膜壓力測量儀。本發明中通過NI WLS/ENET-9000系列型數據采集設備對水輪發電機推力軸承油膜壓力進行采集，并通過基于WiFi(無線保真技術)標準無線局域網對指令和數據進行傳輸，從而通過上位主控計算機對推力軸承油膜壓力進行處理與分析，本發明實現了對發電機推力軸承油膜壓力的快速、可靠和準確測量，彌補了長期以來采用單片機為核心及無線數傳模塊抗干擾差，誤碼率高測量不準確的缺陷，本發明非常有助于在高轉速及干擾強的條件下進行發電機推力軸承油膜壓力的測量。
文檔編號G01L9/06GK103196659SQ20131013365
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月17日 優先權日2013年4月17日
發明者胡麗杰, 劉瑩, 畢純輝, 梁彬, 孫凱, 王洪泉, 李淑鈺, 韓波, 高尚, 張瑋 申請人:哈爾濱電機廠有限責任公司