热电偶异常检测系统及其检测方法技术方案

根据一个实施例，一种热电偶异常检测系统包括：多个热电偶，每一热电偶包括容纳在护套内的多条热电偶丝；传输信号转换单元，被配置为将所述多条热电偶丝中的每一条热电偶丝生成的热电动势转换成传输信号，并输出所述传输信号；传输单元，被配置为传输所述传输信号转换单元输出的传输信号；以及异常检测电路，被配置为通过对从每一热电偶中设置的多条热电偶丝获得的传输信号进行相互比较来检测所述多个热电偶中的每一热电偶的异常。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施例涉及工厂中使用的热电偶异常检测系统及其检测方法。
技术介绍
在工厂中提供热电偶，并将由热电偶获得的温度信息用作评估工厂性能的指 标。将热电偶生成的热电动势输入到监测和控制设备中，从而将其用于温度监测和温度控制。在温度变化引起的反复膨胀和收缩导致的应力作用下，热电偶逐渐劣化。热电偶设有用于检测其劣化的系统。在所述系统检测到热电偶的劣化时，工厂维护人员将采取诸如更换热电偶的措施。作为常规检测系统的一个例子，已知一种设有两个热电偶，即工作热电偶和备用热电偶的检测系统。所述常规检测系统的优点在于，可以通过监测两个热电偶的检测信号之间的差异来监测备用侧热电偶的异常。附图说明在附图中图I是示出了根据本专利技术的热电偶异常检测系统的第一实施例的配置的图示；图2是示出了在监测和控制设备内设置的异常检测电路的内部配置的图示；图3是示出了作为根据第一实施例的热电偶异常检测系统的比较实例的异常检测系统的图示；图4是示出了根据第一实施例的热电偶异常检测系统的变型的配置的图示；图5是根据本专利技术的热电偶异常检测系统的第二实施例的图示；图6是示出了在监测和控制设备内设置的异常检测电路的内部配置的图示；图7A是示出了在设置很多热电偶的情况下根据第二实施例的热电偶异常检测系统的配置的图示；图7B是示出了作为图7A所示的热电偶异常检测系统的比较实例的热电偶异常检测系统的配置的图示；图8是示出了根据本专利技术的热电偶异常检测系统的第三实施例的图示；图9是在监测和控制设备中设置的异常检测电路的内部配置的图示。具体实施例方式将参考附图描述根据本专利技术的热电偶异常检测系统及其检测方法的实施例。在一些工厂中可能设置了大量的(例如100到300个)热电偶。在除了工作的热电偶之外还提供了大量的备用热电偶的情况下，除了 100到300个热电偶之外，还要额外提供100到300个备用热电偶。这显著提高了安装热电偶所需的施工工作量和安装成本。此外，为了从每一热电偶向监测和控制设备发送检测信号，必须对热电偶进行扩展，或者安装线缆，以传输由热电偶的热电动势转换成的电信号。因而，实际上不可能安装数量如此庞大的热电偶。考虑到上述情况完成了根据本专利技术的 实施例。根据本专利技术的实施例的目的在于提供一种能够适当地检测热电偶的异常的热电偶异常检测系统及其检测方法。根据本专利技术可以通过提供一种热电偶异常检测系统实现这一目的以及其他目的，所述系统包括多个热电偶，每一热电偶包括安放到护套内的多个热电偶丝；传输信号转换单元，被配置成将所述多个热电偶丝中的每者生成的热电动势转换成传输信号，并输出所述传输信号；传输单兀，被配置成对所述传输信号转换单兀输出的传输信号进行传输；以及异常检测电路，被配置成通过对由每一热电偶中设置的多条热电偶丝获得的传输信号进行相互比较来检测所述多个热电偶中的每者的异常的。[第一实施例]将参考附图描述根据本专利技术的热电偶异常检测系统及其检测方法的第一实施例。图I是示出了根据本专利技术的热电偶异常检测系统的第一实施例的配置的图示。在诸如火力发电厂、核发电厂、化工厂以及各种制造厂的工厂内设置根据第一实施例的热电偶异常检测系统(异常检测系统)I。所述异常检测系统I包括主要在工厂2内设置的温度测量系统10、在(例如)工厂2以外设置的监测和控制设备11以及用于将所述温度测量系统10连接至所述监测和控制设备11的传输线缆12a到12f。例如，在工厂2中设置了 100到300个热电偶对(例如，在总体上设置了 500个仪器传感器时)。在第一实施例中，为了描述方便示出了三个热电偶对21到23。在预定的测量区域内，例如，在设备安装部位区域设置每一热电偶对21到23。所述设备安装部位区域是工厂2内的区域，在所述区域内布置了诸如泵、风扇、涡轮、阀门的设备设施以及管道。所述设备安装部位区域也是工厂2内的区域，在所述区域内尤其集中地布置了主要设备设施。注意，所述设备安装部位区域并未与其他区域明显隔开，所述设备设施等的部分也可能安装在另一区域内。由于热电偶对21到23具有几乎相同的配置，因而将只描述热电偶对21，将省略对另外两个热电偶对22和23的描述。热电偶对21包括热电偶丝21a (第一热电偶)和热电偶丝21b (第二热电偶)。热电偶对21 (所谓的二丝热电偶)安放在护套31内。护套31具有圆柱形状，并且具有由阻热合金构成的外层，从而保护其内放置的热电偶丝2Ia和2lb。在护套31中，将每一热电偶丝21a和21b固定并采用诸如氧化镁的填充物使其绝缘。每一热电偶丝21a和21b在其顶端部分具有作为测量部位的热接点，在与所述测量部位相反的端部具有冷接点(头部)。热电偶丝21a和21b分别包括处于其冷接点处的A/D转换器41a和41b,以及适配器51a和51b (按这一顺序)。A/D转换器41a和41b (传输信号转换单元)分别将热电偶丝21a和21b中生成的热电动势A/D转换成传输信号，以输出所述传输信号。适配器51a和51b (传输单兀)分别将A/D转换器41a和41b发送的传输信号传输至传输线缆12a和12b。注意，可以将热电偶21到23中的每者配置为，将集成了 A/D转换器41a到43a、41b到43b中的每者以及适配器51a到53a、51b到53b中的每者的设备合并到冷接点内，等等。可以通过设置于监测和控制设备11与适配器51a到53a、51b到53b之间的中继设备将所述传输信号传输至所述监测和控制设备11。例如，所述传输线缆12a到12f为光缆，其分别将适配器51a到53a以及51b到53b发送的传输信号传输至所述监测和控制设备11。线数线缆12a将适配器51a连接至监测和控制设备11。传输线缆12b连接于在热电偶对21处设置的适配器51a和51b之间，即，连接于热电偶对21的适配器51a和51b之间。传输线缆12c将热电偶对21的适配器51b连接至热电偶对22的适配器52a。类似地，传输线缆12d连接于热电偶对22的适配器52a和52b之间，传输线缆12f 连接于热电偶对23的适配器53a和53b之间。传输线缆12e连接于热电偶对22的适配器52b和热电偶对23的适配器53a之间。也就是说，传输线缆12a作为第二连接单元将热电偶丝21a (适配器51a)连接至监测和控制设备11 (异常检测电路60)。传输线缆12b到12f作为第一连接单元连接于多个彼此相邻的热电偶21到23 (适配器51a到53a以及51b到53b)之间。通过布线系统(所谓的菊花链系统)连接传输线缆12a到12f，在所述系统中使彼此相邻的热电偶21到23 (适配器51a到53a以及51b到53b)串联连接。使适配器52a、53a以及51b到53b中的每者发送的传输信号依次通过所需的传输线缆12b到12f传输，从而被传输至适配器51a。最终，收集到相应的传输信号，并将其作为传输信号P通过传输线缆12a传输至监测和控制设备11。在所述菊花链系统中，只将传输线缆12a这一条线缆用作覆盖长距离(一般具有200m到400m的长度)从而连接至监测和控制设备11的传输线缆(第二连接单元)。除了传输线缆12a以外的传输线缆12b到12f只需能够连接于相邻的适配器51a到53a以及51b到53b之间，因而只需具有非常短的长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电偶异常检测系统，包括：多个热电偶，每一热电偶包括容纳在护套内的多条热电偶丝；传输信号转换单元，被配置为将所述多条热电偶丝中的每一条热电偶丝生成的热电动势转换成传输信号，并输出所述传输信号；传输单元，被配置为传输从所述传输信号转换单元输出的所述传输信号；以及异常检测电路，被配置为通过对从每一热电偶中设置的所述多条热电偶丝获得的所述传输信号进行相互比较来检测所述多个热电偶中的每一热电偶的异常。

【技术特征摘要】
2011.07.25 JP 162426/20111.一种热电偶异常检测系统，包括 多个热电偶，每一热电偶包括容纳在护套内的多条热电偶丝； 传输信号转换单元，被配置为将所述多条热电偶丝中的每一条热电偶丝生成的热电动势转换成传输信号，并输出所述传输信号； 传输单元，被配置为传输从所述传输信号转换单元输出的所述传输信号；以及异常检测电路，被配置为通过对从每一热电偶中设置的所述多条热电偶丝获得的所述传输信号进行相互比较来检测所述多个热电偶中的每一热电偶的异常。2.根据权利要求I所述的热电偶异常检测系统， 其中，所述传输单元包括多个传输单元， 还包括 第一连接单元，被配置为连接于所述多个传输单元之间；以及 至少一个第二连接单元，被配置为将所述多个传输单元之一连接至所述异常检测电路， 其中，所述多个传输单元中的每一传输单元通过所述第一连接单元将所述传输信号传输至与所述第二连接单元连接的传输单元，从而使所述传输信号通过所述第二连接单元传输至所述异常检测电路。3.根据权利要求2所述的热电偶异常检测系统， 其中，所述多条热电偶丝为第一热电偶丝和第二热电偶丝； 所述第一连接单元被配置为连接于与所述多个热电偶中的每一热电偶的所述第一热电偶丝连接的一组传输单元之间，并且被配置为连接于与所述多个热电偶中的每一热电偶的第二热电偶丝连接的一组传输单元之间； 所述第二连接单元被配置为将与所述第一热电偶丝连接的所述一组传输单元中的一个连接至所述异常检测电路，并且被配置为将与所述第二热电偶丝连接的所述一组传输单元中的一个连接至所述异常检测电路。4.根据权利要求I所述的热电偶异常检测系统，还包括 控制单元，被配置为采用所述传输信号对控制对象进行控制；以及切换单元，被配置为在由所述热电偶中设置的所述多条热电偶丝获得的多个传输信号之间切换输入到所述控制单元内的传输信号。5.根据权利要求I所述的热电偶异常检测系统，其中，所述多条热电偶丝为第一热电偶丝、第二热电偶丝和第三热电偶丝。6.根据权利要求5所述的热...

【专利技术属性】
技术研发人员：当房昌幸，江藤祐马，福井守，诸星升，山地茂，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝设备系统和服务公司，
类型：发明
国别省市：