CN204511848U - 一种容积式压缩机工作状态在线监测装置 - Google Patents

Abstract

一种容积式压缩机工作状态在线监测装置，涉及测量仪器仪表，所述装置包括监测装置外壳和监测电路板；监测装置外壳的一个侧面上装有压缩机温度测量仪表信号输入端子、LCD显示屏、启动按键、停止按键、测试按键、USB通信插口、工作状态指示灯、故障报警指示灯、压缩机压力测量仪表信号输入端子、压缩机电机转速测量仪表信号输入端子、压缩机扭矩测量仪表信号输入端子、压缩机功率测量仪表信号输入端子、压缩空气流量测量仪表信号输入端子、压缩机电压测量仪表信号输入端子、压缩机电流测量仪表信号输入端子；该装置可以在压缩机不停止工作的情况下，对压缩机运行过程中的重要工作参数进行监测，并在出现故障时能够及时报警。

Description

一种容积式压缩机工作状态在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量仪器仪表，特别是涉及一种容积式压缩机工作状态在线监测装置。

背景技术

压缩机是依靠在气缸内作往复运动的活塞或作旋转运转的转子的作用，使吸入气体的体积缩小而提高压力的机械设备。压缩机可分为容积式压缩机和动力式压缩机。容积式压缩机是直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机；动力式压缩机先使气体流速提高，然后使气流速度有序降低，使动能转化为压力能，与此同时气体容积也相应减小。压缩机结构复杂，在运行过程中易发生各类故障，影响整个生产系统的正常运行，给企业造成重大经济损失。因此，对压缩机工作过程进行状态监测是保证压缩机设备安全高效运行的重要措施和技术手段。目前，对压缩机运行状态的判断主要依赖于技术人员的经验，或在线采集数据，然后做离线分析判断，不仅时间滞后较大，而且不能实时指导工业生产。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种容积式压缩机工作状态在线监测装置，该装置可以在压缩机不停止工作的情况下，对压缩机运行过程中的重要工作参数进行监测，并在出现故障时能够及时报警。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种容积式压缩机工作状态在线监测装置，包括监测装置外壳和监测电路板。监测装置外壳的一个侧面上装有压缩机温度测量仪表信号输入端子、LCD（液晶显示器）显示屏、启动按键、停止按键、测试按键、USB（通用串行总线）通信插口、工作状态指示灯、故障报警指示灯、压缩机压力测量仪表信号输入端子、压缩机电机转速测量仪表信号输入端子、压缩机扭矩测量仪表信号输入端子、压缩机功率测量仪表信号输入端子、压缩空气流量测量仪表信号输入端子、压缩机电压测量仪表信号输入端子、压缩机电流测量仪表信号输入端子、压缩机振动测量仪表信号输入端子、压缩机噪声测量仪表信号输入端子。监测装置外壳内的监测电路板由信号调理与隔离模块、模数转换模块和DSP（数字信号处理器）系统模块组成。所述DSP系统模块包括：DSP TMS320C6713型号数字信号处理芯片、电源模块、LCD接口模块、存储模块、通信接口模块、键盘接口模块和数字量输出模块。

所述压缩机温度测量仪表信号输入端子、压缩机压力测量仪表信号输入端子、压缩机电机转速测量仪表信号输入端子、压缩机扭矩测量仪表信号输入端子、压缩机功率测量仪表信号输入端子、压缩空气流量测量仪表信号输入端子、压缩机电压测量仪表信号输入端子、压缩机电流测量仪表信号输入端子、压缩机振动测量仪表信号输入端子和压缩机噪声测量仪表信号输入端子分别与外部压缩机温度测量仪表、压缩机压力测量仪表、压缩机电机转速测量仪表、压缩机扭矩测量仪表、压缩机功率测量仪表、压缩空气流量测量仪表、压缩机电压测量仪表、压缩机电流测量仪表、压缩机振动测量仪表和压缩机噪声测量仪表相连；分别将压缩机温度信号、压缩机压力信号、压缩机电机转速信号、压缩机扭矩信号、压缩机功率信号、压缩空气流量信号、压缩机电压信号、压缩机电流信号、压缩机振动信号和压缩机噪声信号通过信号线送入信号调理与隔离模块；信号调理与隔离模块通过信号线与模数转换模块相连；模数转换模块通过信号线与DSP TMS320C6713数字信号处理芯片相连；DSP TMS320C6713数字信号处理芯片与电源模块、LCD接口模块、存储模块、通信接口模块、键盘接口模块、数字量输出模块分别通过信号线相连。所述LCD接口模块通过信号线与监测装置外壳上的LCD显示屏相连；所述键盘接口模块通过信号线与监测装置外壳上的启动按键、停止按键、测试按键相连；所述通信接口模块通过信号线与监测装置外壳上的USB通信插口相连；所述数字量输出模块通过信号线与监测装置外壳上的工作状态指示灯、故障报警指示灯相连。

    本实用新型的工作原理如下：

所述压缩机温度测量仪表信号输入端子、压缩机压力测量仪表信号输入端子、压缩机电机转速测量仪表信号输入端子、压缩机扭矩测量仪表信号输入端子、压缩机功率测量仪表信号输入端子、压缩空气流量测量仪表信号输入端子、压缩机电压测量仪表信号输入端子、压缩机电流测量仪表信号输入端子、压缩机振动测量仪表信号输入端子和压缩机噪声测量仪表信号输入端子分别将压缩机温度测量仪表、压缩机压力测量仪表、压缩机电机转速测量仪表、压缩机扭矩测量仪表、压缩机功率测量仪表、压缩空气流量测量仪表、压缩机电压测量仪表、压缩机电流测量仪表、压缩机振动测量仪表和压缩机噪声测量仪表所采集到的压缩机温度信号、压缩机压力信号、压缩机电机转速信号、压缩机扭矩信号、压缩机功率信号、压缩空气流量信号、压缩机电压信号、压缩机电流信号、压缩机振动信号和压缩机噪声信号经信号调理与隔离模块进行信号调理、光/电隔离处理。经信号调理与隔离处理后的压缩机温度信号、压缩机压力信号、压缩机电机转速信号、压缩机扭矩信号、压缩机功率信号、压缩空气流量信号、压缩机电压信号、压缩机电流信号、压缩机振动信号和压缩机噪声信号分别送模数转换模块进行A/D转换，转换后所得到的压缩机温度数字量信号、压缩机压力数字量信号、压缩机电机转速数字量信号、压缩机扭矩数字量信号、压缩机功率数字量信号、压缩空气流量数字量信号、压缩机电压数字量信号、压缩机电流数字量信号、压缩机振动数字量信号和压缩机噪声数字量信号分别送DSPTMS320C6713数字信号处理芯片进行运算处理，得到压缩机工作状态数据并将该数据送存储模块进行存储和通过LCD接口模块在LCD显示屏上进行显示。通过监测装置外壳上的USB通信插口可以将本监测装置和外部监控计算机相连，将压缩机工作状态数据传送给监控计算机，为及时掌握压缩机工作情况、分析故障原因提供数据。监测装置外壳上的启动按键、停止按键、测试按键分别通过信号线与监测装置外壳内的监测电路板上的键盘接口模块相连，键盘接口模块接收启动按键、停止按键、测试按键的命令信号并通过总线将命令信号传送至DSP TMS320C6713数字信号处理芯片，实现监测装置的启动、停止和测试。当监测装置工作异常时，DSP TMS320C6713数字信号处理芯片会通过数字量输出模块输出信号给工作状态指示灯，使工作状态指示灯点亮，提示操作者当前监测装置工作异常；当压缩机工作状态数据超出正常值时，DSP TMS320C6713数字信号处理芯片会通过数字量输出模块输出信号给故障报警指示灯，使故障报警指示灯点亮，提示操作者当前压缩机工作数据异常。 

本实用新型的优点与效果是：

由于本监测装置采用了DSP TMS320C6713数字信号处理芯片，数据采集频率和计算频率较高，因此测量速度较快，而且通过USB通信插口可以将测量数据传送到另一台计算机进行数据分析和处理。为维修提供决策依据，提高企业设备管理现代化水平。

附图说明

    图1 为容积式压缩机工作状态在线监测装置的结构示意图；

    图2 为容积式压缩机工作状态在线监测装置的电路方框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。

    图1中标号说明：1、压缩机温度测量仪表信号输入端子，2、LCD显示屏，3、启动按键，4、停止按键，5、测试按键，6、USB通信插口，7、工作状态指示灯，8、故障报警指示灯，9、压缩机压力测量仪表信号输入端子，10、压缩机电机转速测量仪表信号输入端子，11、压缩机扭矩测量仪表信号输入端子，12、压缩机功率测量仪表信号输入端子，13、压缩空气流量测量仪表信号输入端子，14、压缩机电压测量仪表信号输入端子，15、压缩机电流测量仪表信号输入端子，16、压缩机振动测量仪表信号输入端子，17、压缩机噪声测量仪表信号输入端子，18监测装置外壳。

见图1，本实用新型包括：压缩机温度测量仪表信号输入端子1、LCD显示屏2、启动按键3、停止按键4、测试按键5、USB通信插口6、工作状态指示灯7、故障报警指示灯8、压缩机压力测量仪表信号输入端子9、压缩机电机转速测量仪表信号输入端子10、压缩机扭矩测量仪表信号输入端子11、压缩机功率测量仪表信号输入端子12、压缩空气流量测量仪表信号输入端子13、压缩机电压测量仪表信号输入端子14、压缩机电流测量仪表信号输入端子15、压缩机振动测量仪表信号输入端子16、压缩机噪声测量仪表信号输入端子17、监测装置外壳18。

见图2，本实用新型测量装置外壳内的测量电路板包括：信号调理与隔离模块、模数转换模块和DSP系统模块。所述DSP系统模块包括：DSP TMS320C6713数字信号处理芯片、电源模块、LCD接口模块、存储模块、通信接口模块、键盘接口模块和数字量输出模块。

所述压缩机温度测量仪表信号输入端子1、压缩机压力测量仪表信号输入端子9、压缩机电机转速测量仪表信号输入端子10、压缩机扭矩测量仪表信号输入端子11、压缩机功率测量仪表信号输入端子12、压缩空气流量测量仪表信号输入端子13、压缩机电压测量仪表信号输入端子14、压缩机电流测量仪表信号输入端子15、压缩机振动测量仪表信号输入端子16和压缩机噪声测量仪表信号输入端子17分别将压缩机温度测量仪表、压缩机压力测量仪表、压缩机电机转速测量仪表、压缩机扭矩测量仪表、压缩机功率测量仪表、压缩空气流量测量仪表、压缩机电压测量仪表、压缩机电流测量仪表、压缩机振动测量仪表和压缩机噪声测量仪表所采集到的压缩机温度信号、压缩机压力信号、压缩机电机转速信号、压缩机扭矩信号、压缩机功率信号、压缩空气流量信号、压缩机电压信号、压缩机电流信号、压缩机振动信号和压缩机噪声信号经信号调理与隔离模块进行信号调理、光/电隔离处理。经信号调理与隔离处理后的压缩机温度信号、压缩机压力信号、压缩机电机转速信号、压缩机扭矩信号、压缩机功率信号、压缩空气流量信号、压缩机电压信号、压缩机电流信号、压缩机振动信号和压缩机噪声信号分别送模数转换模块进行A/D转换，转换后所得到的压缩机温度数字量信号、压缩机压力数字量信号、压缩机电机转速数字量信号、压缩机扭矩数字量信号、压缩机功率数字量信号、压缩空气流量数字量信号、压缩机电压数字量信号、压缩机电流数字量信号、压缩机振动数字量信号和压缩机噪声数字量信号分别送DSP TMS320C6713数字信号处理芯片进行运算处理，得到压缩机工作状态数据并将该数据送存储模块进行存储和通过LCD接口模块在LCD显示屏2上进行显示。通过监测装置外壳18上的USB通信插口6可以将本监测装置和外部监控计算机相连，将压缩机工作状态数据传送给监控计算机，为及时掌握压缩机工作情况、分析故障原因提供数据。监测装置外壳上的启动按键3、停止按键4、测试按键5分别通过信号线与监测装置外壳18内的监测电路板上的键盘接口模块相连，键盘接口模块接收启动按键3、停止按键4、测试按键5的命令信号并通过总线将命令信号传送至DSP TMS320C6713数字信号处理芯片，实现监测装置的启动、停止和测试。当监测装置工作异常时，DSP TMS320C6713数字信号处理芯片会通过数字量输出模块输出信号给工作状态指示灯7，使工作状态指示灯7点亮，提示操作者当前监测装置工作异常；当压缩机工作状态数据超出正常值时，DSP TMS320C6713数字信号处理芯片会通过数字量输出模块输出信号给故障报警指示灯8，使故障报警指示灯8点亮，提示操作者当前压缩机工作数据异常。

Claims (6)

1.一种容积式压缩机工作状态在线监测装置，其特征在于，所述装置包括监测装置外壳和监测电路板；监测装置外壳的一个侧面上装有压缩机温度测量仪表信号输入端子、LCD显示屏、启动按键、停止按键、测试按键、USB通信插口、工作状态指示灯、故障报警指示灯、压缩机压力测量仪表信号输入端子、压缩机电机转速测量仪表信号输入端子、压缩机扭矩测量仪表信号输入端子、压缩机功率测量仪表信号输入端子、压缩空气流量测量仪表信号输入端子、压缩机电压测量仪表信号输入端子、压缩机电流测量仪表信号输入端子、压缩机振动测量仪表信号输入端子、压缩机噪声测量仪表信号输入端子；监测装置外壳内的监测电路板由信号调理与隔离模块、模数转换模块和DSP系统模块组成；DSP系统模块包括：DSP TMS320C6713型号数字信号处理芯片、电源模块、LCD接口模块、存储模块、通信接口模块、键盘接口模块和数字量输出模块。

2.根据权利要求1所述的一种容积式压缩机工作状态在线监测装置，其特征在于，所述压缩机温度测量仪表信号输入端子、压缩机压力测量仪表信号输入端子、压缩机电机转速测量仪表信号输入端子、压缩机扭矩测量仪表信号输入端子、压缩机功率测量仪表信号输入端子、压缩空气流量测量仪表信号输入端子、压缩机电压测量仪表信号输入端子、压缩机电流测量仪表信号输入端子、压缩机振动测量仪表信号输入端子和压缩机噪声测量仪表信号输入端子分别与外部压缩机温度测量仪表、压缩机压力测量仪表、压缩机电机转速测量仪表、压缩机扭矩测量仪表、压缩机功率测量仪表、压缩空气流量测量仪表、压缩机电压测量仪表、压缩机电流测量仪表、压缩机振动测量仪表和压缩机噪声测量仪表相连。

3.根据权利要求1所述的一种容积式压缩机工作状态在线监测装置，其特征在于，所述信号调理与隔离模块通过信号线与模数转换模块相连；模数转换模块通过信号线与DSP TMS320C6713数字信号处理芯片相连。

4.根据权利要求1所述的一种容积式压缩机工作状态在线监测装置，其特征在于，所述DSP TMS320C6713数字信号处理芯片与电源模块、LCD接口模块、存储模块、通信接口模块、键盘接口模块、数字量输出模块分别通过信号线相连。

5.根据权利要求1所述的一种容积式压缩机工作状态在线监测装置，其特征在于，所述LCD接口模块通过信号线与监测装置外壳上的LCD显示屏相连；键盘接口模块通过信号线与监测装置外壳上的启动按键、停止按键、测试按键相连。

6.根据权利要求1所述的一种容积式压缩机工作状态在线监测装置，其特征在于，所述通信接口模块通过信号线与监测装置外壳上的USB通信插口相连；数字量输出模块通过信号线与监测装置外壳上的工作状态指示灯、故障报警指示灯相连。