一种水轮发电机组轴瓦温度检测光纤传感器

摘要

本发明公开了一种水轮发电机组轴瓦温度检测光纤传感器，包括：发电机轴瓦与光纤传感器；所述发电机轴瓦的表面开设有安装孔，所述发电机轴瓦的安装孔的内部固定安装有安装套。作为电机轴瓦温度检测光纤传感器相对于传统的传感器整体结构易于加工且更易于现场安装，由于光纤传感器采用光信号传输，具有抗电磁干扰，具有本质安全且测量精度高的优点，可以直接接触测量轴瓦温度；本发明通过安装套的设计，通过安装套可对光纤传感器的螺旋式连接器进行安装，通过安装套内部的连接套内螺纹可对螺旋式连接器进行螺纹安装，通过发电机轴瓦的安装孔中安装的安装套可方便光纤传感器的安装，便于工作人员对光纤传感器的进行设置。

说明书

技术领域

本发明属于轴瓦温度检测传感器技术领域，具体涉及一种水轮发电机组轴瓦温度检测光纤传感器。

背景技术

水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。是水电站生产电能的主要动力设备。水轮发电机组由水轮机驱动。它的转子短粗，机组的起动、并网所需时间较短，运行调度灵活，除一般发电外，特别宜于作为调峰机组和事故备用机组。水轮发电机组的最大容量已达80万千瓦。水轮发电机组的转速将决定发出的交流电的频率，为保证这个频率的稳定，就必须稳定转子的转速。为了稳定转速，可采用闭环控制的方式对原动机(水轮机)转速进行控制，即将发出的交流电的频率信号采样，并将其反馈到控制水轮机导叶开合角度的控制系统中，去控制水轮机的输出功率，通过反馈控制原理，就可以让发电机的转速稳定了。

大型水电站发电机设有上导轴瓦、推力轴瓦、下导轴瓦，水轮发电机组组在运行中，保持轴瓦温度在允许的范围以内，是电站安全运行的保证，一台机组在安装完成投入正常运行以后，轴瓦温度一般应无较大的变化。

传统的温度检测都属于电类传感器，常年运行经验表明电类传感器存在一定弊端，检测数据不精确，由于带电也给机组带来一定安全隐患，为解决当前问题我们提出一种水轮发电机组轴瓦温度检测光纤传感器来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水轮发电机组轴瓦温度检测光纤传感器，通过光纤传感器探头与传输光纤等结构的设计，区别于现有技术中的电类传感器，通过带有防护组件的光纤传感器探头与传输光纤，传感探头防护帽、不锈钢金属护套管等防护组件可对内部的传感器组件进行保护，作为电机轴瓦温度检测传感器相对于传统的传感器整体结构易于加工且更易于现场安装，由于光纤传感器采用光信号传输，具有抗电磁干扰，具有本质安全且测量精度高的优点，可以直接接触测量轴瓦温度；通过安装套的设计，通过安装套可对光纤传感器的螺旋式连接器进行安装，通过安装套内部的连接套内螺纹可对螺旋式连接器进行螺纹安装，通过发电机轴瓦的安装孔中安装的安装套可方便光纤传感器的安装，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种水轮发电机组轴瓦温度检测光纤传感器，包括：

发电机轴瓦与光纤传感器；

所述发电机轴瓦的表面开设有安装孔，所述发电机轴瓦的安装孔的内部固定安装有安装套，所述安装套设置为两端开口且包括翻边与内套的安装套，所述光纤传感器通过安装套固定安装在安装孔中；

所述光纤传感器包括光纤传感器探头、传感探头防护帽、不锈钢金属护套管、传输光纤、螺旋式连接器、不锈钢柔性金属波纹管与特氟龙护套，所述螺旋式连接器螺纹安装在不锈钢金属护套管的一端，所述不锈钢金属护套管的另一端螺纹安装有传感探头防护帽，所述不锈钢金属护套管的内部嵌入有传输光纤，所述传输光纤的一端连接有光纤传感器探头，所述传输光纤的另一端套设有特氟龙护套，所述特氟龙护套的外部套设有不锈钢柔性金属波纹管，所述不锈钢柔性金属波纹管连接于螺旋式连接器，所述传输光纤穿过不锈钢柔性金属波纹管与特氟龙护套延伸至外部，所述特氟龙护套、传输光纤与不锈钢柔性金属波纹管紧密结合固定，所述传感探头防护帽套设于光纤传感器探头上；

所述螺旋式连接器螺纹安装在安装套内部，所述发电机轴瓦的安装孔的内底部设置为检测贴合面，所述光纤传感器探头与传感探头防护帽贴合于检测贴合面上。

优选的，所述螺旋式连接器靠近光纤传感器探头设置连接器外螺纹与连接器内螺纹，所述不锈钢金属护套管的一端设置有外螺纹且另一端设置有内螺纹，所述不锈钢金属护套管通过外螺纹配合连接器内螺纹安装在螺旋式连接器上。

优选的，所述传感探头防护帽上设置有外螺纹，所述传感探头防护帽通过外螺纹配合不锈钢金属护套管的内螺纹安装在不锈钢金属护套管上。

优选的，所述光纤传感器探头设置为砷化镓光纤温度传感器、荧光光纤传感器与光纤光栅温度传感器三种中的任意一种。

优选的，所述安装套的内套内侧壁上设置有连接套内螺纹，所述螺旋式连接器通过其连接器外螺纹螺纹配合于安装套的连接套内螺纹。

优选的，所述轴瓦上开设有内螺纹孔，所述安装套的翻边上开设有螺纹通孔，所述内螺纹孔与螺纹通孔中设置有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓将安装套固定安装在安装孔中。

优选的，所述内螺纹孔与安装套上的螺纹通孔设置有两组，两组所述螺纹通孔分别为第一螺纹通孔与第二螺纹通孔，所述第一螺纹通孔、第二螺纹通孔分别与两组内螺纹孔呈对齐设置。

优选的，所述安装套设置为耐高温橡胶安装套，所述安装套的侧部一体成型有呈对称设置的第一条形槽与第二条形槽，所述安装套的翻边上固定连接有对称设置的连接柱。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种水轮发电机组轴瓦温度检测光纤传感器，与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明通过光纤传感器探头与传输光纤等结构的设计，区别于现有技术中的电类传感器，通过带有防护组件的光纤传感器探头与传输光纤，传感探头防护帽、不锈钢金属护套管等防护组件可对内部的传感器组件进行保护，作为电机轴瓦温度检测传感器相对于传统的传感器整体结构易于加工且更易于现场安装，由于光纤传感器采用光信号传输，具有抗电磁干扰，具有本质安全且测量精度高的优点，可以直接接触测量轴瓦温度；

2、本发明通过安装套的设计，通过安装套可对光纤传感器的螺旋式连接器进行安装，通过发电机轴瓦的安装孔中安装的安装套可方便光纤传感器的安装。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明发电机轴瓦的结构示意图；

图2为本发明光纤传感器在发电机轴瓦的安装方式结构示意图；

图3为本发明光纤传感器的内部剖视结构示意图；

图4为本发明图2中A处的放大结构示意图；

图5为本发明安装套的结构示意图。

图中：1、光纤传感器探头；2、传感探头防护帽；3、不锈钢金属护套管；4、传输光纤；5、螺旋式连接器；51、连接器外螺纹；52、连接器内螺纹；6、不锈钢柔性金属波纹管；7、特氟龙护套；8、发电机轴瓦；9、安装孔；10、光纤传感器；11、检测贴合面；12、安装套；121、翻边；122、内套；123、连接柱；124、第一螺纹通孔；125、锁紧螺栓；126、连接套内螺纹；127、第一条形槽；128、第二条形槽；129、第二螺纹通孔；13、内螺纹孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-5所示的一种水轮发电机组轴瓦温度检测光纤传感器，包括：

发电机轴瓦8与光纤传感器10；

发电机轴瓦8的表面开设有安装孔9，发电机轴瓦8的安装孔9的内部固定安装有安装套12，安装套12设置为两端开口且包括翻边121与内套122的安装套，光纤传感器10通过安装套12固定安装在安装孔9中；

光纤传感器10包括光纤传感器探头1、传感探头防护帽2、不锈钢金属护套管3、传输光纤4、螺旋式连接器5、不锈钢柔性金属波纹管6与特氟龙护套7，螺旋式连接器5螺纹安装在不锈钢金属护套管3的一端，不锈钢金属护套管3的另一端螺纹安装有传感探头防护帽2，不锈钢金属护套管3的内部嵌入有传输光纤4，传输光纤4的一端连接有光纤传感器探头1，传输光纤4的另一端套设有特氟龙护套7，特氟龙护套7的外部套设有不锈钢柔性金属波纹管6，不锈钢柔性金属波纹管6连接于螺旋式连接器5，传输光纤4穿过不锈钢柔性金属波纹管6与特氟龙护套7延伸至外部，特氟龙护套7、传输光纤4与不锈钢柔性金属波纹管6紧密结合固定，传感探头防护帽2套设于光纤传感器探头1上；

螺旋式连接器5螺纹安装在安装套12内部，发电机轴瓦8的安装孔9的内底部设置为检测贴合面11，光纤传感器探头1与传感探头防护帽2贴合于检测贴合面11上；螺旋式连接器5靠近光纤传感器探头1设置连接器外螺纹51与连接器内螺纹52，不锈钢金属护套管3的一端设置有外螺纹且另一端设置有内螺纹，不锈钢金属护套管3通过外螺纹配合连接器内螺纹52安装在螺旋式连接器5上。

传感探头防护帽2上设置有外螺纹，传感探头防护帽2通过外螺纹配合不锈钢金属护套管3的内螺纹安装在不锈钢金属护套管3上；光纤传感器探头1设置为砷化镓光纤温度传感器、荧光光纤传感器与光纤光栅温度传感器三种中的任意一种。

安装套12的内套122内侧壁上设置有连接套内螺纹126，螺旋式连接器5通过其连接器外螺纹51螺纹配合于安装套12的连接套内螺纹126；轴瓦8上开设有内螺纹孔13，安装套12的翻边121上开设有螺纹通孔，内螺纹孔13与螺纹通孔中设置有锁紧螺栓125，锁紧螺栓125将安装套12固定安装在安装孔9中。

内螺纹孔13与安装套12上的螺纹通孔设置有两组，两组螺纹通孔分别为第一螺纹通孔124与第二螺纹通孔129，第一螺纹通孔124、第二螺纹通孔129分别与两组内螺纹孔13呈对齐设置；安装套12设置为耐高温橡胶安装套，安装套12的侧部一体成型有呈对称设置的第一条形槽127与第二条形槽128，安装套12的翻边121上固定连接有对称设置的连接柱123。

工作原理：本发明通过光纤传感器探头1与传输光纤4等结构的设计，区别于现有技术中的电类传感器，通过带有防护组件的光纤传感器探头1与传输光纤4，传感探头防护帽2、不锈钢金属护套管3等防护组件可对内部的传感器组件进行保护，作为电机轴瓦温度检测传感器相对于传统的传感器整体结构易于加工且更易于现场安装，由于光纤传感器采用光信号传输，具有抗电磁干扰，具有本质安全且测量精度高的优点，可以直接接触测量轴瓦温度；本发明通过安装套12的设计，通过安装套12可对光纤传感器10的螺旋式连接器5进行安装，通过安装套12内部的连接套内螺纹126可对螺旋式连接器5进行螺纹安装，通过发电机轴瓦8的安装孔9中安装的安装套12可方便光纤传感器10的安装。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。