[实用新型]四象限温湿度监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种为HXD1B机车安全运行、预防由于高温导致IGBT失效而出现机破现象的监测装置，具体的是涉及一种适用于HXD1B机车变流器IGBT四象限温湿度监测装置。

背景技术

目前，在HXD1B电力机车上虽然安装了各种类型的传感器，比如有专门检测的IGBT（大功率半导体器件）散热系统中循环水温度的传感器，但是，还没有专门针对HX型机车上的牵引变流器中大功率IGBT器件进行直接监测温、湿度的设备。而该温、湿度又是直接影响IGBT有效使用的关键参数，目前的此类循环水温度监测存在以下问题：

1）监测循环水温度的温升滞后于IGBT器件本身温升，而器件的损坏过程又很快，所以这种监测保护有可能出现器件损坏了，水温还未达到报警值的故障，使其保护机制没有真正起保护作用；

2）温度监测信息由系统统一自动处理，机车出现故障或机破时，工作人员不能直接判断故障原因、即时处理；

3）不能针对由于温、湿度因素而引起的IGBT失效原因进行提前报警，不能直观观测到其温、湿度与机车工况之间的变化规律，没有直接的经验参考数据，不能多点检测。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提出一种四象限温湿度监测装置，克服了现有的循环水温度监测装置因环境温度升高而升高的现象。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：四象限温湿度监测装置，其特征在于包括有与被检测IGBT模块相连接的数据采集卡、调理模块和单板电脑，设置于IGBT模块的散热水道进水口和出水口的外管壁上的温度传感器以及设置于IGBT模块的散热器表面的温度传感器均通过导线与数据采集卡相连，湿度传感器亦通过串口方式与单板电脑相连，数据采集卡通过调理模块与单板电脑通过串口方式连接，通过单板电脑上的显示屏显示数据以及进行数据存储。

按上述方案，所述的温度传感器为贴片式的热敏电阻PT100，所述的湿度传感器为宽温网络型温湿度变送器。

按上述方案，所述的单板电脑为凌华LlitteBoard 735军工宽温级单板电脑和凌华ASD25-SLC高速128GB固态硬盘组成基本电脑系统。

按上述方案，所述的数据采集卡为凌华PCM-9112+多功能采集卡。

按上述方案，所述的调理模块为研华的热电阻调理模块。

本实用新型的优点：适用于监测HXD1B型机车牵引变流器中所有IGBT模块运行情况，使用了多通道串行总线技术，可同时采集多达64路的温度或湿度的监测数据，利用单板电脑控制加触摸屏控制，实时显示所采集的温、湿度数据。其结构牢固耐用、体积小巧、安装和拆卸方便、运行稳定、检测精度高。其技术特点：

（1）故障报警装置结构紧凑、体积小巧、安装和拆卸非常方便，能够满足HX型电力机车上大功率IGBT模块多点温、湿度的监测要求，其直接检测IGBT模块温度及周围湿度，将IGBT因温度失效故障作提前预警，可以防止其进一步烧坏；

（2）采用单板电脑控制以及触摸屏控制和显示方式，操作简单方便，外围设备如打印机等可方便的进行连接；

（3）该装置采用高精度传感器，保证了检测精度高、响应快，能实时显示数据，整体运行稳定；

（4）该装置可方便机车IGBT失效过程的专项重点分析，全程自动监测，准确可靠，节省人力，实现人机联控；

（5）可以更直观地观察IGBT温度与机车负载、运行工况之间的变化关系，由操作人员根据这些记录的经验数据就可以处理并预防可能发生的故障。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型的一个实际安装示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细的说明，但是此说明不会构成对本实用新型的限制。

通过对HXD1B电力机车上牵引变流器故障产生的原因分析可知，IGBT失效与其使用环境的温、湿度有重要的关系，因此，从监测IGBT及其散热器的温、湿度的出发，研制能够基于温、湿度变化所导致的四象限模块失效和故障报警系统，同时，有利于预防由于IGBT模块损害导致机破情况的发生。对提高机车的安全运行和保障大功率半导体器件（IGBT）的技术使用的实际效果都会产生积极的作用。