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专利名称：一种工业机柜交流风机转速检测与报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于工业场合下检测电动风机转速并予以报警提示的工业机柜交流风机转速检测与报警装置。
背景技术：
现有的交流风机的检测大多只是对温度检测，通过一个温度传感器测量风机工作时的温度，当风机运行温度升高到一定数值时，点亮报警指示灯，这类检测装置的缺点是不能直接的检测到风扇运行中的温度变化状况，也往往不能尽早的发现故障，影响到柜内其他设备的正常工作，甚至会造成电源总开关动作。通常，工业机柜的温度比较高，过高的温度会造成柜内的卡件及其他设备的损害，机柜散热的主要部件就是风机或风扇。因为机柜所使用的风机一般功率较大，采用直流供电一方面会给机柜的直流电源增大负载，另一方面会影响其他设备稳定工作，所以大多采用交流220伏供电。目前，工业机柜对风机的性能要求比较高，通常要求备有风机的检测和报警电路，在风机不能正常运转的时候，及时发出报警提示，让维护人员能够及时更换，而现有的交流风机检测装置还往往不能直接的检测到风机由于运行时间过长，轴承等部件因为磨损造成的风机转速过慢，造成柜内设备因长期高温工作而损坏，也不能及时对温度进行自动检测和报警。
发明内容
本实用新型的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种结构原理可靠，制备成本低，使用运行安全，并能够直接、准确的检测风机运行温度变化状态，及时显示和预报不安全隐患，让维护人员及早了解风机运行状态，发现故障及时排除的自动检测与报警装置。
为了实现上述目的，本实用新型的主体结构包括霍尔磁珠和控制器二个组成部分，二个霍尔磁珠对称结构埋伏式设置于被检测风机的转子周边内侧，霍尔磁珠为圆柱形结构，其高为2mm，直径为4腿；被检测风机转子周边内侧平衡对称式挖制有二个深2.5mm，直径为4mm的圆柱筒孔，筒孔中分别置有霍尔磁珠，被检测风机罩体上置有霍尔元件(霍尔磁性感应开关)固定板，固定板上对称式结构制有二个霍尔元件，霍尔元件的位置结构与被检测风机上的霍尔磁珠的位置结构对应对称，且运行轨迹相对应，以实现电磁信号的配合产生与传送；控制器由电源模块、霍尔磁性感应开关、双精密单稳态触发器、施密特触发器、电子开关、电阻器和电容器电磁信号原理性连通组合构成；霍尔磁珠、霍尔磁性感应开关与控制器电路电信连通。
本实用新型的控制器电路中电源模块采用常规器件和连接，两个霍尔磁性感应开关为对称式连接结构，其输出端分别通过电阻器与对称连接结构的双精密单稳态触发器的输入端连接，两个双精密单稳态触发器逻辑输出并与晶体管Q3基极或输入端电连接，晶体管Q3的集电极输出信号通过串联的施密特触发器与晶体管Q4的基极连接，晶体管Q4的发射极接地，集电极上串接有荧光显示器件和电子开关U3。
本实用新型的工作过程和原理是风机正常运转后霍尔磁性感应开关Q1B和Q2B感应到安装在风机转子上的磁珠磁场，风机每转一周，磁珠经过磁性感应开关一次，并输出一个正向的脉冲，脉冲的频率=风机转速，脉冲经过电阻R2、电阻R6分压式加至双精密单稳态触发器的5号脚和11号脚，其3和13号脚接高电位，4和12号脚接低电位，这样6号脚输出脉冲受加到5号脚的脉冲控制，每到一个脉冲下沿，6号脚就输出一个完整的脉冲；所选用风机正常转速为2600转/分钟，所产生的脉冲周期为0.023秒，这时输入周期小于输出脉冲宽度，输出变成高电平；当风机转速高于1700转/分钟时候，所产生的脉冲周期低于0. 035秒，双精密单稳态触发器的6号脚输出恒定的高电平；当风机转速低于1700转/分钟时候，所产生的脉冲周期高于0. 035秒，双精密单稳态触发器的6号脚输出脉冲。如果风机转速正常，这个高电平经6号脚加到另一双精密单稳态触发器的脚13号脚，霍尔磁性感应开关感应到安装在风机转子上的磁珠磁场，产生的脉冲信号经过电阻R4、 R5分压后加至另一双精密单稳态触发器的11号脚，12号脚为低电平，原理同上，当风机正常工作后，9号脚输出恒定的低电平经过晶体管的基极，Q3截止集电极的高电平送至施密特触发器U2B的1号脚，其2号脚输出后送至施密特触发器U2A的3号脚，再经其4号脚输出，经过施密特触发器的两次反转后加至晶体管Q4基极，使Q4导通， 一路加至电子开关U3的输入脚，使电子开关闭合，输出端子P1的1、 2号脚导通，另外通过电阻R10控制指示灯LED发光；当两个风机工作转速均超过1800转时，LED灯被点亮，同时通过电子开关U3使输出端子导通，经过外接的模件控制操作站的报警画面，以便操作员即时发现风机情况，更早的做出处理。对于不同的风机转速可以通过调整电阻和电容的值改变衡量风机转速的标准。
本实用新型采用全电子自动式检测风机转速并予以报警，其连接结构简单，电学原理可靠，使用安全，检测精度好，报警效果好。说明书附图


图1为本实用新型控制器电原理示意图。
图2为本实用新型的霍尔磁珠安装结构原理示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图做进一步说明。实施例
本实施例的主体结构包括霍尔磁珠和控制器，二个霍尔磁珠2对
称结构埋伏式设置于被检测风机的转子3周边内侧，霍尔磁珠2为圆柱形结构，其高为2mm，直径为4mm;被检测风机转子3周边内侧平衡对称式挖制有二个深2. 5mm，直径为4mm的圆柱筒孔，筒孔中分别制有霍尔磁珠2，被检测风机罩体1上制有霍尔元件4的固定板5，固定板5上对称式结构制有二个霍尔元件4，霍尔元件4的位置结构与被检测风机上的霍尔磁珠2运行轨迹相对应，以实现电磁信号的配合产生与传送；控制器由电源模块4、霍尔磁性感应开关、双精密单稳态触发器、施密特触发器、电子开关、电阻器和电容器电磁信号原理性连通组合构成。
本实施例的控制器电路中电源模块采用常规器件和连接，两个霍尔磁性感应开关为对称式连接结构，其输出端分别通过电阻器与对称连接结构的双精密单稳态触发器的输入端连接，两个双精密单稳态触
发器逻辑输出并与晶体管Q3基极或输入端电连接，晶体管Q3的集电极输出信号通过串联的施密特触发器与晶体管Q4的基极连接，晶体管Q4的发射极接地，集电极上串接有荧光显示器件和电子开关U3。本实施例的控制器电路中，D为常规型号的电源模块，输入电压交流220V输出电压+12V 100mA; Q1B、 Q2B选择型号为UGN3113的霍尔磁性感应开关，其l号脚为电源，2号脚为地，3号脚为信号输出，当它接受到一个突变的磁场后，3号脚会输出一个脉冲信号；U1A和U1B选择型号为MC14538的双精密单稳态触发器，可以重复触发重复复位，其输出的脉冲宽度受外接电阻Rl和R8及电容Cl和C4所决定；U2A和U2B选择型号为MC14106的16进制施密特触发器，其内部为N沟道及P沟道的MOSFET器件，可以驱动两个低功耗TTL负载或一个低功耗的肖特基TTL负载；U3选择型号为LH1500的精密电子开关，其作用相当于继电器，输入输出两端完全隔离，便于和工业系统的1/0模件连接。
本实施例制做时，电容器〔2=2.2PF， C3=0.33^F， Cl=C4=100pF,电阻R1=R2=R3=R4=R5=R6=100K Q ， R8=1K Q ， R9=100K Q ， RIO二IKQ , R11=1KQ ; LED为普通发光二极管，Dl选型号为INS820的二极管，
Q3、 Q4选择型号为2N3904的晶体三极管；输出端子PI选择型号为
MHDR1X2。
权利要求1、一种工业机柜交流风机转速检测与报警装置，其特征在于二个圆柱形结构的霍尔磁珠对称结构埋伏式设置于被检测风机的转子周边内侧，被检测风机转子周边内侧平衡对称式挖制有二个深2.5mm，直径为4mm的圆柱筒孔，筒孔中分别置有霍尔磁珠；被检测风机罩体上置有霍尔元件固定板，固定板上对称式结构制有二个霍尔元件，霍尔元件的位置结构与被检测风机上的霍尔磁珠的位置结构对应对称；霍尔磁珠、霍尔磁性感应开关与控制器电路电连通；控制器由电源模块、霍尔磁性感应开关、双精密单稳态触发器、施密特触发器、电子开关、电阻器和电容器电磁信号原理性连通组合构成。
2、 根据权利要求1所述的工业机柜交流风机转速检测与报警装 置，其特征在于控制器电路中电源模块采用常规器件和连接，两个霍 尔磁性感应开关为对称式连接结构，其输出端分别通过电阻器与对称 连接结构的双精密单稳态触发器的输入端连接，两个双精密单稳态触 发器逻辑输出并与晶体管Q3基极或输入端电连接，晶体管Q3的集电 极输出信号通过串联的施密特触发器与晶体管Q4的基极连接，晶体 管Q4的发射极接地，集电极上串接有荧光显示器件和电子开关U3。
专利摘要本实用新型涉及一种应用于工业场合下检测电动风机转速并予以报警提示的工业机柜交流风机转速检测与报警装置，二个霍尔磁珠对称结构埋伏式设置于被检测风机的转子周边内侧，霍尔磁珠为圆柱形结构，被检测风机转子周边内侧平衡对称式挖制有二个圆柱筒孔，筒孔中分别置有霍尔磁珠，被检测风机罩体上置有霍尔元件固定板，固定板上对称式结构制有二个霍尔元件，霍尔元件的位置结构与被检测风机上的霍尔磁珠的位置结构对应对称；控制器由电源模块、霍尔磁性感应开关、双精密单稳态触发器、施密特触发器、电子开关、电阻器和电容器电磁信号原理性连通组合构成，其连接结构简单，电学原理可靠，使用安全，检测精度好，报警效果好。
文档编号G01P3/487GK201331537SQ200820233550
公开日2009年10月21日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者刘安正, 宁春龙, 樊庆欣, 恩 肖 申请人:青岛海天炜业自动化控制系统有限公司