旋轉型無線無源溫度傳感系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及溫度傳感系統領域，具體是一種旋轉型無線無源溫度傳感系統。
【背景技術】
[0002]發電機、電動機這些設備在運行時，由于各種損耗的存在，將使定子繞組，轉子繞組及鐵芯發熱而導致溫度升高。如果各部件溫度超過了絕緣材料的允許工作溫度，就會使絕緣老化加快，從而大大縮短發電機、電動機的使用壽命，甚至造成火災隱患。如果在發電機、電動機帶負荷運行時，能夠測量得到各部件的溫度變化情況，以便將其控制在限額之內，就可以保證發電機、電動機的安全運行。
[0003]但是發電機、電動機些設備在運行時，它們的轉子是處于高速、高壓、旋轉狀態的。在旋轉環境下對溫度測量，嚴重考驗了溫度傳感器的靈敏度、信號采集器的快速采集速度，以及無源測量情況。
[0004]而傳統的溫度監測技術在這種環境中是有很大局限性的:熱電偶、熱電阻、半導體等測溫技術需要金屬導線傳輸信號，絕緣性能不能保證；紅外測溫技術易受環境及周圍的電磁場干擾，且要求被測點可視、表面清潔；光纖測溫技術中光纖易老化、易折、易斷，準確度易受環境影響且安裝難度較大。可見，開發研制一種能夠工作于高速、高壓、旋轉環境下的測溫系統已經成為電力系統所急需解決的實際問題，也是提高電氣設備可靠性的迫切需要。
[0005]
【發明內容】
本發明的目的是提供一種旋轉型無線無源溫度傳感系統，以解決現有技術存在的問題。
[0006]為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為:
旋轉型無線無源溫度傳感系統，其特征在于:包括有呈旋轉墊片狀結構的多個溫度傳感器，溫度傳感器分別安裝在電動機轉子上隨轉子旋轉，溫度傳感器內置叉指環能器，還包括有測溫主控終端、與溫度傳感器一一對應工作配合的溫度采集器，所述溫度采集器向各個溫度傳感器發送高頻脈沖信號，并接受各個溫度傳感器返回的脈沖信號，所述測溫主控終端通過CAN總線與溫度采集器通訊連接。
[0007]本發明提供了一種能夠長期工作在高壓、旋轉環境下，進行無線無源溫度測量的溫度傳感系統，以便保證發電機、電動機在帶負荷時的安全運行，同時為評價和改進發電機、電動機結構及通風冷卻系統提供依據。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明系統結構框圖。
【具體實施方式】
[0009]如圖1所示，旋轉型無線無源溫度傳感系統，包括有呈旋轉墊片狀結構的多個溫度傳感器，溫度傳感器分別安裝在電動機轉子上隨轉子旋轉，溫度傳感器內置叉指環能器，還包括有測溫主控終端、與溫度傳感器一一對應工作配合的溫度采集器，所述溫度采集器向各個溫度傳感器發送高頻脈沖信號，并接受各個溫度傳感器返回的脈沖信號，所述測溫主控終端通過CAN總線與溫度采集器通訊連接。
[0010]本發明針對發電機、電動機這種高速、高壓、旋轉環境下，將溫度傳感器設計成旋轉墊片的結構形式固定在轉子上伴隨轉子一起高速旋轉。采用壓電表面波技術，溫度傳感器把電信號通過壓電效應轉化成聲波信號，對聲信號通過正負電壓電極對實現信號的快速采樣處理，然后溫度傳感器又通過逆壓電效應把聲信號恢復成電信號。通過控制聲波的激發、傳播與接收，再通過溫度采集器進行高精度的遠距離讀寫，完成溫度測量，通過CAN總線上傳給測溫主控終端，也可以通過電力專網進一步上傳給監控系統。
[0011]工作過程:
1、電轉化成聲:溫度采集器周期地發送高頻查詢脈沖，溫度傳感器接收到此高頻脈沖后通過內部的叉指環能器轉變成聲表面波，并在電機轉子的表面傳播。
[0012]2、聲信號處理:通過熱脹冷縮效應完成對溫度的檢測，溫度傳感器內部經過編碼排列的反射陣列對入射表面波部分反射，并返回到內部叉指轉換器，就可以實現128位編碼，通過反射柵條控制碼位的不同來實現碼分多址。
[0013]3、聲轉化成電:利用逆壓電效應，溫度傳感器將反射聲脈沖串轉變成高頻脈沖波并發射出去。
[0014]4、分布式檢測:利用頻分多址和碼分多址來實現分布式檢測，溫度采集器通過頻率不同來識別不同的溫度傳感器，溫度傳感器通過反射柵條控制碼位不同。
[0015]5、數據的傳輸與分析:一個電機安裝一組(通常6個)溫度傳感器測量各觸點溫度，這組傳感器的溫度監測信息的收發和管理由一個溫度采集器統一完成。同一區域(如一個變電站)內多個電機通過采集器之間組成CAN總線網絡或無線自組網進行數據本地傳輸，再由測溫主控終端統一進行本區域內所有電機溫度監控信息的采集、存儲和管理。測溫主控終端通過485或其他數據接口按照指定的標準規約傳入監控中心，實現遠程在線溫度監控、分析以及預警。
【主權項】
1.旋轉型無線無源溫度傳感系統，其特征在于:包括有呈旋轉墊片狀結構的多個溫度傳感器，溫度傳感器分別安裝在電動機轉子上隨轉子旋轉，溫度傳感器內置叉指環能器，還包括有測溫主控終端、與溫度傳感器一一對應工作配合的溫度采集器，所述溫度采集器向各個溫度傳感器發送高頻脈沖信號，并接受各個溫度傳感器返回的脈沖信號，所述測溫主控終端通過CAN總線與溫度采集器通訊連接。
【專利摘要】本發明公開了一種旋轉型無線無源溫度傳感系統，包括有多個溫度傳感器，溫度傳感器分別安裝在電動機轉子上隨轉子旋轉，還包括有測溫主控終端、與溫度傳感器一一對應工作配合的溫度采集器，溫度采集器向各個溫度傳感器發送高頻脈沖信號，并接受各個溫度傳感器返回的脈沖信號，測溫主控終端通過CAN總線與溫度采集器通訊連接。
【IPC分類】G01K7/00, G01K1/02
【公開號】CN104897294
【申請號】CN201510297758
【發明人】張克貴, 賀偉
【申請人】安徽馬尼特合開電器有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月3日