專利名稱：一種用于冷卻塔風機葉片故障的預警報警系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及冷卻塔風機安全保障裝置，特別是一種用于冷卻塔風機葉片故障 的預警報警系統。
背景技術：
目前沒有一種專門針對冷卻塔風機葉片故障的預警報警系統，現有冷卻塔風機故 障的預警報警系統是采用振動參數測定法，其設計思想是在減速器輸出軸安裝振動加速度 傳感器，在線監測風機運行中的振動加速度值，故障發生時振動加速度超過預先設定的上 限，報警裝置發出報警信號。但是由于冷卻塔的結構形式和風機配置形式各異，使每臺風機 正常運轉時的振動參數相差較大，振動情況復雜，難以標定合適的報警上限值，造成實際工 作中漏報誤報時有發生。若采用對振動信號進行時域或頻域分析的方法，需將采集到的振 動信號進行分析，找到發生故障信號的頻譜特征并記錄下來，作為樣本保存。在監測過程中 將采集到信號的頻譜與故障信號的頻譜特征進行對比，相似度大的信號即認為發生故障， 因每次事故發生時振動情況的差別可能較大，這樣可能使得樣本采集不全，在出現沒有發 生過的事故時便無法報警，造成漏報。此外，對信號進行時頻譜分析需要系統進行大量數據 運算，對系統要求較高，增加監測系統的成本，不利于推廣使用。據調研，風機運行時葉片在靜、動應力(主要是氣流壓力波動引起的交變應力) 的聯合作用下，使某個葉片在其薄弱處(如葉片根部、應力過于集中或材料有缺陷的地方) 產生裂紋，并在動應力的作用下逐漸擴展，同時葉片發生變形。當裂紋擴展到一定程度后， 該截面的總應力值超過材料的強度極限而折斷，造成葉片甩出或砸壞其他設備等事故的發 生。因此只要及時檢測到葉片變形，及時報警和停機，就可以達到事故預警目的。本實用新 型正是基于上述思想而作出的新型冷卻塔風機葉片故障的預警報警系統。
發明內容本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用于冷卻塔風機葉片故障 的預警報警系統，其可有效預防葉片甩出事故的發生，具有安全可靠，簡單易行，故障檢測 系統成本低，易于推廣應用的優點。本實用新型解決其技術問題是通過以下技術方案實現的一種用于冷卻塔風機葉片故障的預警報警系統，包括安裝于風機待測部件上的監 控傳感器、安裝于外圍的控制器、繼電器及報警裝置，其特征在于所述監控傳感器由一霍 爾傳感器及一組磁鐵構成，其具體安裝結構為在每個風機葉片尖端固裝一磁鐵，在風機的 風筒內壁固定安裝與磁鐵徑向對應的一霍爾傳感器；所述控制器為單片機。本實用新型的優點和有益效果為1、本預警報警系統采用單片機控制，在每個葉片尖端固定一塊磁鐵，磁鐵處于同 一平面且均勻分布，在與磁鐵同一平面的風筒上安裝固定一個霍爾傳感器，通過單片機采 集霍爾傳感器的脈沖信號，利用單片機的定時、中斷功能實現葉片故障的預警報警。[0009]2、本預警報警系統對葉片直接進行監測，增加了系統的可靠性；采用霍爾傳感器 采集信號，使監測信號容易獲得，可以有效地消除外來信號的影響，避免采集信號引入噪音 信號，避免進行復雜的數據處理；系統簡單易行、便于使用維護，降低了系統的成本和安裝 難度。3、本實用新型結構設計科學合理，經生產實際檢驗，安全可靠性較高、成本低、便 于使用及維護，是一種理想的冷卻塔風機風機故障的預警報警系統，具有良好的推廣應用 前景。
圖1為本系統葉片故障監控傳感器安裝布置圖；圖2為本系統中控制電路示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不 是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。一種用于冷卻塔風機葉片故障的預警報警系統，包括安裝于風機待測部件上的監 控傳感器、安裝于外圍的控制器、繼電器及報警裝置。控制器接收監控傳感器發出信號，并 通過繼電器控制風機電源及報警裝置。本系統的創新之處在于監控傳感器由一霍爾傳感 器及一組磁鐵構成。其具體安裝結構為在每個風機葉片3尖端固裝一磁鐵2，在風機的風 筒1內壁固定安裝與磁鐵徑向對應的一霍爾傳感器4 ；所述控制器為單片機。本實用新型的工作原理為通過單片機采集霍爾傳感器的脈沖信號，利用單片機的定時、中斷功能實現葉片 故障的預警報警。風機正常運行時，風機葉片轉速η是固定的，霍爾傳感器開始接收脈沖 信號，由于磁鐵均勻分布，單片機通過定時器和中斷功能采集到的兩相鄰葉片之間的時間 差At應相同，當某一葉片出現裂紋變形時，該葉片與其相鄰葉片間的時間差At將會改 變，當時間差超過限定值時，由單片機控制繼電器切斷冷卻塔風機的電源，并發出聲、光報 警。考慮到磁鐵分布不可能完全均勻，同時由于電網電壓的原因可能造成風機轉速微小的 變化，在編制程序時在上面計算的時間差At的基礎上增加10%的裕量就可以克服這些影 響。控制器為單片機，單片機包括看門狗電路，電源電路、時鐘電路及復位電路。報警裝置 為聲光報警。本實用新型安全可靠、簡單易行、使用壽命長、制造和維修成本低，是一種理想的 冷卻塔風機葉片故障的預警報警系統。
權利要求一種用于冷卻塔風機葉片故障的預警報警系統，包括安裝于風機待測部件上的監控傳感器、安裝于外圍的控制器、繼電器及報警裝置，其特征在于所述監控傳感器由一霍爾傳感器及一組磁鐵構成，其具體安裝結構為在每個風機葉片尖端固裝一磁鐵，在風機的風筒內壁固定安裝與磁鐵徑向對應的一霍爾傳感器；所述控制器為單片機。
專利摘要本實用新型涉及一種用于冷卻塔風機葉片故障的預警報警系統，包括安裝于風機待測部件上的監控傳感器、安裝于外圍的控制器、繼電器及報警裝置，創新之處為所述監控傳感器由一霍爾傳感器及一組磁鐵構成，其具體安裝結構為在每個風機葉片尖端固裝一磁鐵，在風機的風筒內壁固定安裝與磁鐵徑向對應的一霍爾傳感器；所述控制器為單片機。本實用新型結構設計科學合理，經生產實際檢驗，安全可靠性較高、成本低、便于使用及維護，是一種理想的冷卻塔風機葉片故障的預警報警系統，具有良好的推廣應用前景。
文檔編號G01M13/00GK201765670SQ201020288838
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月11日 優先權日2010年8月11日
發明者陳建平 申請人:天津科技大學