旋转型无线无源温度传感系统的制作方法
旋转型无线无源温度传感系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及温度传感系统领域，具体是一种旋转型无线无源温度传感系统。
【背景技术】
[0002]发电机、电动机这些设备在运行时，由于各种损耗的存在，将使定子绕组，转子绕组及铁芯发热而导致温度升高。如果各部件温度超过了绝缘材料的允许工作温度，就会使绝缘老化加快，从而大大缩短发电机、电动机的使用寿命，甚至造成火灾隐患。如果在发电机、电动机带负荷运行时，能够测量得到各部件的温度变化情况，以便将其控制在限额之内，就可以保证发电机、电动机的安全运行。
[0003]但是发电机、电动机些设备在运行时，它们的转子是处于高速、高压、旋转状态的。在旋转环境下对温度测量，严重考验了温度传感器的灵敏度、信号采集器的快速采集速度，以及无源测量情况。
[0004]而传统的温度监测技术在这种环境中是有很大局限性的:热电偶、热电阻、半导体等测温技术需要金属导线传输信号，绝缘性能不能保证；红外测温技术易受环境及周围的电磁场干扰，且要求被测点可视、表面清洁；光纤测温技术中光纤易老化、易折、易断，准确度易受环境影响且安装难度较大。可见，开发研制一种能够工作于高速、高压、旋转环境下的测温系统已经成为电力系统所急需解决的实际问题，也是提高电气设备可靠性的迫切需要。
[0005]
【发明内容】
本发明的目的是提供一种旋转型无线无源温度传感系统，以解决现有技术存在的问题。
[0006]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
旋转型无线无源温度传感系统，其特征在于:包括有呈旋转垫片状结构的多个温度传感器，温度传感器分别安装在电动机转子上随转子旋转，温度传感器内置叉指环能器，还包括有测温主控终端、与温度传感器一一对应工作配合的温度采集器，所述温度采集器向各个温度传感器发送高频脉冲信号，并接受各个温度传感器返回的脉冲信号，所述测温主控终端通过CAN总线与温度采集器通讯连接。
[0007]本发明提供了一种能够长期工作在高压、旋转环境下，进行无线无源温度测量的温度传感系统，以便保证发电机、电动机在带负荷时的安全运行，同时为评价和改进发电机、电动机结构及通风冷却系统提供依据。
【附图说明】
[0008]图1为本发明系统结构框图。
【具体实施方式】
[0009]如图1所示，旋转型无线无源温度传感系统，包括有呈旋转垫片状结构的多个温度传感器，温度传感器分别安装在电动机转子上随转子旋转，温度传感器内置叉指环能器，还包括有测温主控终端、与温度传感器一一对应工作配合的温度采集器，所述温度采集器向各个温度传感器发送高频脉冲信号，并接受各个温度传感器返回的脉冲信号，所述测温主控终端通过CAN总线与温度采集器通讯连接。
[0010]本发明针对发电机、电动机这种高速、高压、旋转环境下，将温度传感器设计成旋转垫片的结构形式固定在转子上伴随转子一起高速旋转。采用压电表面波技术，温度传感器把电信号通过压电效应转化成声波信号，对声信号通过正负电压电极对实现信号的快速采样处理，然后温度传感器又通过逆压电效应把声信号恢复成电信号。通过控制声波的激发、传播与接收，再通过温度采集器进行高精度的远距离读写，完成温度测量，通过CAN总线上传给测温主控终端，也可以通过电力专网进一步上传给监控系统。
[0011]工作过程:
1、电转化成声:温度采集器周期地发送高频查询脉冲，温度传感器接收到此高频脉冲后通过内部的叉指环能器转变成声表面波，并在电机转子的表面传播。
[0012]2、声信号处理:通过热胀冷缩效应完成对温度的检测，温度传感器内部经过编码排列的反射阵列对入射表面波部分反射，并返回到内部叉指转换器，就可以实现128位编码，通过反射栅条控制码位的不同来实现码分多址。
[0013]3、声转化成电:利用逆压电效应，温度传感器将反射声脉冲串转变成高频脉冲波并发射出去。
[0014]4、分布式检测:利用频分多址和码分多址来实现分布式检测，温度采集器通过频率不同来识别不同的温度传感器，温度传感器通过反射栅条控制码位不同。
[0015]5、数据的传输与分析:一个电机安装一组(通常6个)温度传感器测量各触点温度，这组传感器的温度监测信息的收发和管理由一个温度采集器统一完成。同一区域(如一个变电站)内多个电机通过采集器之间组成CAN总线网络或无线自组网进行数据本地传输，再由测温主控终端统一进行本区域内所有电机温度监控信息的采集、存储和管理。测温主控终端通过485或其他数据接口按照指定的标准规约传入监控中心，实现远程在线温度监控、分析以及预警。
【主权项】
1.旋转型无线无源温度传感系统，其特征在于:包括有呈旋转垫片状结构的多个温度传感器，温度传感器分别安装在电动机转子上随转子旋转，温度传感器内置叉指环能器，还包括有测温主控终端、与温度传感器一一对应工作配合的温度采集器，所述温度采集器向各个温度传感器发送高频脉冲信号，并接受各个温度传感器返回的脉冲信号，所述测温主控终端通过CAN总线与温度采集器通讯连接。
【专利摘要】本发明公开了一种旋转型无线无源温度传感系统，包括有多个温度传感器，温度传感器分别安装在电动机转子上随转子旋转，还包括有测温主控终端、与温度传感器一一对应工作配合的温度采集器，温度采集器向各个温度传感器发送高频脉冲信号，并接受各个温度传感器返回的脉冲信号，测温主控终端通过CAN总线与温度采集器通讯连接。
【IPC分类】G01K7/00, G01K1/02
【公开号】CN104897294
【申请号】CN201510297758
【发明人】张克贵, 贺伟
【申请人】安徽马尼特合开电器有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月3日
【技术领域】
[0001]本发明涉及温度传感系统领域，具体是一种旋转型无线无源温度传感系统。
【背景技术】
[0002]发电机、电动机这些设备在运行时，由于各种损耗的存在，将使定子绕组，转子绕组及铁芯发热而导致温度升高。如果各部件温度超过了绝缘材料的允许工作温度，就会使绝缘老化加快，从而大大缩短发电机、电动机的使用寿命，甚至造成火灾隐患。如果在发电机、电动机带负荷运行时，能够测量得到各部件的温度变化情况，以便将其控制在限额之内，就可以保证发电机、电动机的安全运行。
[0003]但是发电机、电动机些设备在运行时，它们的转子是处于高速、高压、旋转状态的。在旋转环境下对温度测量，严重考验了温度传感器的灵敏度、信号采集器的快速采集速度，以及无源测量情况。
[0004]而传统的温度监测技术在这种环境中是有很大局限性的:热电偶、热电阻、半导体等测温技术需要金属导线传输信号，绝缘性能不能保证；红外测温技术易受环境及周围的电磁场干扰，且要求被测点可视、表面清洁；光纤测温技术中光纤易老化、易折、易断，准确度易受环境影响且安装难度较大。可见，开发研制一种能够工作于高速、高压、旋转环境下的测温系统已经成为电力系统所急需解决的实际问题，也是提高电气设备可靠性的迫切需要。
[0005]
【发明内容】
本发明的目的是提供一种旋转型无线无源温度传感系统，以解决现有技术存在的问题。
[0006]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
旋转型无线无源温度传感系统，其特征在于:包括有呈旋转垫片状结构的多个温度传感器，温度传感器分别安装在电动机转子上随转子旋转，温度传感器内置叉指环能器，还包括有测温主控终端、与温度传感器一一对应工作配合的温度采集器，所述温度采集器向各个温度传感器发送高频脉冲信号，并接受各个温度传感器返回的脉冲信号，所述测温主控终端通过CAN总线与温度采集器通讯连接。
[0007]本发明提供了一种能够长期工作在高压、旋转环境下，进行无线无源温度测量的温度传感系统，以便保证发电机、电动机在带负荷时的安全运行，同时为评价和改进发电机、电动机结构及通风冷却系统提供依据。
【附图说明】
[0008]图1为本发明系统结构框图。
【具体实施方式】
[0009]如图1所示，旋转型无线无源温度传感系统，包括有呈旋转垫片状结构的多个温度传感器，温度传感器分别安装在电动机转子上随转子旋转，温度传感器内置叉指环能器，还包括有测温主控终端、与温度传感器一一对应工作配合的温度采集器，所述温度采集器向各个温度传感器发送高频脉冲信号，并接受各个温度传感器返回的脉冲信号，所述测温主控终端通过CAN总线与温度采集器通讯连接。
[0010]本发明针对发电机、电动机这种高速、高压、旋转环境下，将温度传感器设计成旋转垫片的结构形式固定在转子上伴随转子一起高速旋转。采用压电表面波技术，温度传感器把电信号通过压电效应转化成声波信号，对声信号通过正负电压电极对实现信号的快速采样处理，然后温度传感器又通过逆压电效应把声信号恢复成电信号。通过控制声波的激发、传播与接收，再通过温度采集器进行高精度的远距离读写，完成温度测量，通过CAN总线上传给测温主控终端，也可以通过电力专网进一步上传给监控系统。
[0011]工作过程:
1、电转化成声:温度采集器周期地发送高频查询脉冲，温度传感器接收到此高频脉冲后通过内部的叉指环能器转变成声表面波，并在电机转子的表面传播。
[0012]2、声信号处理:通过热胀冷缩效应完成对温度的检测，温度传感器内部经过编码排列的反射阵列对入射表面波部分反射，并返回到内部叉指转换器，就可以实现128位编码，通过反射栅条控制码位的不同来实现码分多址。
[0013]3、声转化成电:利用逆压电效应，温度传感器将反射声脉冲串转变成高频脉冲波并发射出去。
[0014]4、分布式检测:利用频分多址和码分多址来实现分布式检测，温度采集器通过频率不同来识别不同的温度传感器，温度传感器通过反射栅条控制码位不同。
[0015]5、数据的传输与分析:一个电机安装一组(通常6个)温度传感器测量各触点温度，这组传感器的温度监测信息的收发和管理由一个温度采集器统一完成。同一区域(如一个变电站)内多个电机通过采集器之间组成CAN总线网络或无线自组网进行数据本地传输，再由测温主控终端统一进行本区域内所有电机温度监控信息的采集、存储和管理。测温主控终端通过485或其他数据接口按照指定的标准规约传入监控中心，实现远程在线温度监控、分析以及预警。
【主权项】
1.旋转型无线无源温度传感系统，其特征在于:包括有呈旋转垫片状结构的多个温度传感器，温度传感器分别安装在电动机转子上随转子旋转，温度传感器内置叉指环能器，还包括有测温主控终端、与温度传感器一一对应工作配合的温度采集器，所述温度采集器向各个温度传感器发送高频脉冲信号，并接受各个温度传感器返回的脉冲信号，所述测温主控终端通过CAN总线与温度采集器通讯连接。
【专利摘要】本发明公开了一种旋转型无线无源温度传感系统，包括有多个温度传感器，温度传感器分别安装在电动机转子上随转子旋转，还包括有测温主控终端、与温度传感器一一对应工作配合的温度采集器，温度采集器向各个温度传感器发送高频脉冲信号，并接受各个温度传感器返回的脉冲信号，测温主控终端通过CAN总线与温度采集器通讯连接。
【IPC分类】G01K7/00, G01K1/02
【公开号】CN104897294
【申请号】CN201510297758
【发明人】张克贵, 贺伟
【申请人】安徽马尼特合开电器有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月3日
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