中频炉绝缘检测装置的制作方法

1.本发明属于冶金行业技术领域，尤其涉及中频炉绝缘检测装置。


背景技术：

2.中频炉是炼钢和铸造的熔炼设备，通过整流逆变产生中频电源，中频电流在炉体(线圈)中产生中频电磁场，使炉体内的金属产生涡流，涡流产生大量的热能使得金属熔化。
3.中频炉结构：感应圈及感应圈内用耐火材料筑成坩埚，坩埚内盛有熔炼金属，在运行过程感应圈经耐火材对地有较高的绝缘电阻，绝缘性能降低，导致匝间打火和漏电损坏感应圈引起故障，设备无法正常运行，设备出现故障，冶炼行业常规做法是停运设备检查修复，这样严重耽误工作效率。


技术实现要素：

4.本发明提供中频炉绝缘检测装置，旨在解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明是这样实现的，中频炉绝缘检测装置，包括：中频炉感应线圈，其电源输入端与交流电源电性连接，且电源输出端，固定连接有对地绝缘电阻，并接入地面，检测线路，其具有：电流输出器，用以稳定的输出检测用直流电，其电源输出端接通所述中频炉感应线圈的电源输入端，且其电源输入端接通所述中频炉感应线圈的电源输出端，采集部件，其设置于所述电流输出器的电源输入端和所述中频炉感应线圈的电源输出端之间，且用以实现对所述中频炉感应线圈的绝缘性检测。
6.优选的，所述检测部件还包括：串联电抗，其设置于所述电流输出器电源输出端和所述中频炉感应线圈的电源输入端之间，且具有对交流电源中高压电流的高阻抗性，用以限制所述交流电源输送至所述检测线路内，限流电阻，其设置于所述电流输出器电源输入端和所述中频炉感应线圈的电源输出端之间，且用以限制所述交流电源的电压，实现对所述采集部件的保护，熔管，其设置于所述电流输出器电源输出端和所述中频炉感应线圈的电源输入端之间，且用以保护所述电流输出器输出的电流。
7.优选的，所述采集部件包括：采集电阻，其设置于所述电流输出器电源输入端和所述中频炉感应线圈的电源输出端之间，检测模块，其信号连接所述采集电阻，且用以将所述电流输出器输出的检测电流转化为电压信号，并用以对接收的电压信号进行处理、运算、显示。
8.优选的，所述检测模块内具有：电流信号采样单元，其用以将所述电流输出器输出的检测电流转化为电压信号，信号处理单元，将采集的电压信号进行交、直流信号筛选，消除交流电源中的干扰信号，计算单元，将消除后只含带所述电流输出器的直流电压信号的检测信号进行运算，以及，信号输出单元，将运算后得出的结果输出至外界显示设备。
9.优选的，所述检测模块内还设置有报警单元，其电性连接外界警报设备，当所述信号输出单元输出的检测数据结果高于预先存储于所述检测模块内的比对数据时，报警单元控制外界警报设备发生警报信号。
10.优选的，上述警报信号可以为：声源警报信号、光源警报信号以及振动警报信号中的一种或多种组合。
11.优选的，所述检测模块内还设置有控制模块，位于所述中频炉感应线圈的电源输入端处设置有空气开关，其电性连接，当所述信号输出单元输出的检测数据结果高于预先存储于所述检测模块内的比对数据时，控制模块控制所述空气开关截断交流电源。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的中频炉绝缘检测装置：
13.本发明采用中频交流信号高阻抗频率特征，直流信号低阻抗频率特征组成的中频炉绝缘检测装置，其包括：串联电抗、限流电阻、采样电阻、直流电源(电流输出器)、检测线路组成的拓扑电路，具有阻止中频交流信号干扰，准确采集测量直流绝缘信号的功能。
14.采用直流注入技术，检测炉体对地绝缘数据，能及时掌握运行设备(中频炉感应线圈及对地绝缘电阻)的绝缘状况，为中频炉的运行安全运行提供了保障和依据，避免因绝缘问题引发的中频炉感应线圈匝间打火，烧毁中频炉感应线圈的重大安全事故。
附图说明
15.图1为本发明的示意图；
16.图2为本发明中另一实施例的示意图；
17.图3为本发明中采集部件的结构示意图；
18.图4为本发明中绝缘检测原理中回路电流信号irx的计算公式图；
19.图5为本发明中绝缘检测原理中采样电阻rx绝缘电压信号vrx的计算公式图；
20.图中：
21.1、中频炉感应线圈；
22.2、对地绝缘电阻；
23.3、检测线路；31、电流输出器；32、采集部件；321、采集电阻；322、检测模块；3221、电流信号采样单元；3222、信号处理单元；3223、计算单元；3224、信号输出单元；33、串联电抗；34、限流电阻；35、熔管；
24.4、空气开关。
具体实施方式
25.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，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。
26.请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案，
27.中频炉绝缘检测装置，包括：中频炉感应线圈1，其电源输入端与交流电源电性连接，且电源输出端，固定连接有对地绝缘电阻2，并接入地面，检测线路3，其具有：电流输出器31，用以稳定的输出检测用直流电，其电源输出端接通中频炉感应线圈1的电源输入端，且其电源输入端接通中频炉感应线圈1的电源输出端，采集部件32，其设置于电流输出器31的电源输入端和中频炉感应线圈1的电源输出端之间，且用以实现对中频炉感应线圈1的绝缘性检测；
28.检测线路3还包括：串联电抗33，其设置于电流输出器31电源输出端和中频炉感应
线圈1的电源输入端之间，且具有对交流电源中高压电流的高阻抗性，用以限制交流电源输送至检测线路3内，限流电阻34，其设置于电流输出器31电源输入端和中频炉感应线圈1的电源输出端之间，且用以限制交流电源的电压，实现对采集部件32的保护，熔管35，其设置于电流输出器31电源输出端和中频炉感应线圈1的电源输入端之间，且用以保护电流输出器31输出的电流；
29.采集部件32包括：采集电阻321，其设置于电流输出器31电源输入端和中频炉感应线圈1的电源输出端之间，检测模块322，其信号连接采集电阻321，且用以将电流输出器31输出的检测电流转化为电压信号，并用以对接收的电压信号进行处理、运算、显示；
30.检测模块322内具有：电流信号采样单元3221，其用以将电流输出器31输出的检测电流转化为电压信号，信号处理单元3222，将采集的电压信号进行交、直流信号筛选，消除交流电源中的干扰信号，计算单元3223，将消除后只含带电流输出器31的直流电压信号的检测信号进行运算，以及，信号输出单元3224，将运算后得出的结果输出至外界显示设备。
31.具体的，中频炉感应线圈1的电源输入端接通至交流电源(公用网电)中，由交流电源输送交流电流保证中频炉感应线圈1的正常工作，中频炉感应线圈1的电源输出端位置还通过连接导线接入到地面，保证电流的释放，同时，在该连接导线上还安装固定有对地绝缘电阻2，通过对地绝缘电阻2保证中频炉感应线圈1的正常运行工作。
32.应当理解的是，本实施例中，为检测中频炉感应线圈1及对地绝缘电阻2的电阻性能，在中频炉感应线圈1的电源输入端和电源输出端位置接通有检测线路3，检测线路3由电流输出器31(输出检测用直流电源)、采集部件32(内置检测模块322，实现对直流电源的信号检测)、串联电抗33(保证交流电源不对直流电流的检测造成干扰)、限流电阻34(防止交流电源流入到检测线路3内)以及熔管35(对电流输出器31的保护)以及中频炉感应线圈1和对地绝缘电阻2组成闭合的绝缘检测回路；
33.电流输出器31输出的直流电源经由中频炉感应线圈1以及对地绝缘电阻2回流到采集部件32内，采集电阻321对电流进行采集，电流信号采样单元3221对采集电阻321采样的检测电流进行转化，将其转化为电压信号传输到信号处理单元3222内，信号处理单元3222将交流电源以及直流电源的干扰信号进行筛分，保留直流电源的信号，并传输到计算单元3223内，计算单元3223对电压信号进行处理和运算，运算完成后输送到信号输出单元3224内，与外界显示设备(可以为显示屏或者具有数显的部件)电连接的信号输出单元3224将信号输出后进行显示，方便第一时间进行观察。
34.如图4和图5所示，图4为绝缘检测原理中回路电流信号irx的计算公式，图5为绝缘检测原理中采样电阻rx绝缘电压信号vrx的计算公式，其中，r限流电阻，rl电抗直流电阻，rx采样电阻，绝缘电阻rn；
35.绝缘电阻rn降低至使绝缘电压信号vrx升高，依据采样电阻提取的绝缘检测电压信号vrx变化量进行处理、运算、显示绝缘电阻数据，绝缘电阻超越定值报警等功能。
36.此外，检测模块322内还设置有报警单元，其电性连接外界警报设备，当信号输出单元3224输出的检测数据结果高于预先存储于检测模块322内的比对数据时，报警单元控制外界警报设备发生警报信号。
37.上述警报信号可以为：声源警报信号、光源警报信号以及振动警报信号中的一种或多种组合。
38.具体的，在检测模块322内还优选的设置有存储模块，其内存储有预先设置好的绝缘检测数据，信号输出单元3224输出的信号会和存储模块内的检测数据进行比对，如若在检测数据的阈值范围内，则不会发出报警，如若超过了检测数据的阈值范围，则触发报警单元，报警单元工作，向外界传递声源警报、光源警报或者振动报警，提示工作人员以及维修人员第一时间进行检查和维修。
39.此外，检测模块322内还设置有控制模块，位于中频炉感应线圈1的电源输入端处设置有空气开关4，其电性连接，当信号输出单元3224输出的检测数据结果高于预先存储于检测模块322内的比对数据时，控制模块控制空气开关4截断交流电源。
40.具体的，当报警模块触发工作时，控制模块会相应的控制空气开关4关闭，其会优选的，截断交流电源输出至中频炉感应线圈1的电流，停止中频炉感应线圈1的工作，及时的避免因绝缘问题引发的中频炉感应线圈1匝间打火，烧毁中频炉感应线圈1的重大安全事故。
41.本发明的工作原理及使用流程：本发明安装好过后：
42.电流输出器31输出的直流电源经由中频炉感应线圈1以及对地绝缘电阻2回流到采集部件32内，采集电阻321对电流进行采集，电流信号采样单元3221对采集电阻321采样的检测电流进行转化，将其转化为电压信号传输到信号处理单元3222内，信号处理单元3222将交流电源以及直流电源的干扰信号进行筛分，保留直流电源的信号，并传输到计算单元3223内，计算单元3223对电压信号进行处理和运算，运算完成后输送到信号输出单元3224内，与外界显示设备(可以为显示屏或者具有数显的部件)电连接的信号输出单元3224将信号输出后进行显示，方便第一时间进行观察。
43.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。