[實用新型]海上風電機組齒輪箱油液狀態的在線監測裝置

有效

• 申請號: 201320350825.7
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN203337654U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 鄭震;張騰;陳木海
• 申請（專利權）人: 常州鎧甲智能科技有限公司
• 主分類號: G01N33/30
• 分類號: G01N33/30
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 金輝

技術領域

本實用新型涉及監測儀技術領域，特別涉及一種海上風電機組齒輪箱油液狀態的在線監測裝置。

背景技術

風電機組中的齒輪箱的主要功用是將風輪在風力作用下所產生的動力傳遞給發電機并使其得到相應的轉速。對于大型風電機組的齒輪箱，目前都是用油來潤滑和散熱，其狀態直接關系到齒輪箱的運行安全。油液受自身老化、殘留物侵入和污染物侵入等多種因素影響，很難用一種或者幾種單一監測（檢測）方法充分表征其狀態。一般，隨著風電機組的長期運行，油液會出現老化，其粘度和介電常數會發生改變；由于齒輪箱的金屬部件摩擦產生不同顆粒大小、形態的金屬磨粒，可能對齒輪造成表面磨損等影響，同時會給帶來油液介電常數和粘度的改變；外部水汽、鹽霧、雜質等污染也會帶來粘度和介電常數改變，影響油液性能；平時的施工、維修也會帶來金屬顆粒、雜質等污染。相對于陸上風電，海上風機受鹽霧的影響較大，所以除了常規的金屬磨粒檢測外，對微水、粘度、介電常數監測十分必要。所以，通過金屬顆粒、微水、介電常數、運動粘度數據的綜合監測，才能較好的反映海上風機齒輪箱油液的劣化程度?？梢灾笇О葱钃Q油，也能指導齒輪箱維修以及開展外部防護措施，預防事故發生。

而傳統的監測方法是將油樣從風電機組齒輪箱中取樣，送至相關實驗室，用儀器分別測試金屬顆粒、微水、介電常數及運動粘度參數。依據得到的參數分析該齒輪箱的潛伏性故障情況。但這種方法具有操作復雜、監測周期長（時間周期1周-3月不等）、監測人為誤差大的缺點，導致不適宜進行實時監測，對于海上風機監測來說更是幾乎不可行。從而不能根據齒輪箱油中參數按需換油，即時掌握風電機組齒輪箱潛伏性故障情況。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術存在的缺陷，提供一種可實現即時自動對風電機組齒輪箱中溫度、金屬顆粒、微水、介電常數、運動粘度參數進行監測的海上風電機組齒輪箱油液狀態的在線監測裝置。

實現本實用新型目的的技術方案是：一種海上風電機組齒輪箱油液狀態的在線監測裝置，具有開出單元、中央處理器、通訊單元和信號處理單元；所述開出單元與中央處理器的開關量信號端電性連接；所述通訊單元的輸入端接中央處理器的控制信號輸出端，輸出端接計算機；所述信號處理單元的輸出端接中央處理器的輸入端；還具有油液狀態監測單元；所述油液狀態監測單元包括溫度檢測模塊、金屬磨粒監測模塊、微水監測模塊、介電常數監測模塊和運動粘度監測模塊；所述溫度檢測模塊的監測信號端、金屬磨粒監測模塊的監測信號端、微水監測模塊的監測信號端、介電常數監測模塊的監測信號端和運動粘度監測模塊的監測信號端分別接到信號處理單元的輸入端。

上述技術方案所述運動粘度監測模塊包括粘度監測模塊和密度監測模塊；所述粘度監測模塊的監測信號端和密度監測模塊的監測信號端分別接到信號處理單元的輸入端。

上述技術方案所述溫度檢測模塊為溫度傳感器。

上述技術方案所述金屬磨粒監測模塊為電磁線圈傳感器。

上述技術方案所述微水監測模塊為微水檢測傳感器。

上述技術方案所述信號處理單元包括依次電性連接的前置放大電路、二次放大電路和RC濾波電路。

上述技術方案還具有顯示單元，所述顯示單元具有顯示風電機組齒輪箱油液狀態監測不同的工作狀態的LED燈。

上述技術方案還具有報警器；所述報警器的輸入端連接在中央處理器的輸出端上。

上述技術方案所述通訊單元包括RS232接口電路、RS485接口電路和以太網接口；所述RS232接口電路具有ADM3251E芯片；所述RS485接口電路具有ADM2483芯片。

采用上述技術方案后，本實用新型具有以下積極的效果：

（1）本實用新型選用油液狀態監測單元，用于監測風電機組齒輪箱中溫度、金屬顆粒、微水、介電常數及運動粘度參數等數據，并生成監測信號；中央處理器接收后，與儲存的標準信號進行判斷，并將判斷結果打包生成控制信號，通過通訊單元發送給計算機；開出單元與中央處理器的開關量信號端電性連接，可實現當所監測風電機組齒輪箱油液不符合要求時，控制開關量信號的開啟或關閉。

（2）本實用新型的通訊單元包括RS232接口電路、RS485接口電路和以太網接口；可實現多臺風電機組齒輪箱油液監測裝置與上位計算機組成局域網，便于用戶監控。

（3）本實用新型的信號處理單元包括依次電性連接的前置放大電路、二次放大電路和RC濾波電路；可實現對油液狀態監測單元所監測的溫度、金屬顆粒、微水、介電常數、運動粘度數據信息的放大及濾波。