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2 儀器結構與測溫原理
2·1 測量原理
如圖1所示,反射鏡與探測器對稱地置于待測表面法線的兩側。當反射鏡不起作用時,探測器接收到的輻射能P1為
式中:D為光瞳口徑,f′為光學接收系統的焦距,τ0為大氣的傳播系數,A為探測器的靈敏元面積,η為調制盤的調制系數,ελ為溫度為T的待測目標在波長λ處的發射率,Lλ為溫度為T的黑體在波長λ處的輻射出射度,τλ為光學系統對波長為λ的光的總透過率。
當反射鏡起作用時,反射鏡將紅外輻射反射回待測區域的單色輻射能為
并結合式(1)或式(2),即可求出待測表面的溫度。式(6)中,h為Planck常數,k為Boltzmann常數,c為光速。
2·2 儀器結構
該儀器主要由光學接收系統、號放大與處理系統及顯示系統三部分組成。工作時,接收鏡頭接收到的光號(P1、P2),經窄帶干涉濾光片濾光后,再經由PIN硅光電二極管構成的光電轉換系統轉換成電號。該號經前置放大、選頻放大、脈寬壓縮、模-數轉換后送入8031單片機系統進行數據處理,計算出待測表面的發射率及溫度。
電路中所需的各種觸發與同步號,均由同步光電系統產生:透過調制盤上鑲嵌的同步濾光片的光號,先經光電轉換系統轉變成電號,再經整形放大后送入8031單片機,適當延時后分別去觸發、同步各個需要觸發和同步的號。
調制盤的結構簡圖見圖2。其中1、2、4號窗口貼的是波長為0·80μm的窄帶干涉濾光片(帶寬20nm)。3號窗口貼的是波長為1·00μm的濾光片,帶寬約0·1μm(無嚴格要求)。5、6號窗口貼的是波長為1·00μm的濾光片(帶寬也無嚴格要求)。調制盤的轉速為1 200 r/min。
調制盤的具體調制情況如下:(1)當待測表面的光輻射透過3號窗口到達反射鏡、并由反射鏡反射后再次穿過3號濾光片回到待測區域時,1號窗口正對探測器。對于這種情況,反射鏡不起作用。這是因為透過3號濾光片后又回到待測區域的光的中心波長為1·00μm,帶寬約0·1μm。而1號窗口只能通過中心波長為0·80μm、帶寬僅20 nm的光,因此探測器接收到的僅是“直射”能(P1);此時,由5號窗口透過的光輻射形成觸發、同步號;(2)當待測表面的光輻射透過4號窗口到達反射鏡、并由反射鏡反射后再次穿過4號窗口回到待測區域時,2號窗口正對探測器。對于這種情況,反射鏡起作用。探測器接收到的是“直射”能與“反射”能之和(P2);此時,由6號窗口透過的光輻射形成觸發、同步號;(3)當待測表面的光輻射透過1號窗口到達反射鏡時,3號窗口正對探測器。情況與(1)類似,不同的只是探測器接收到的是波長為1·00μm的光輻射。后續電路雖對該號進行放大處理,但因模-數轉換電路沒有觸發號和同步號,因此不對其進行模-數轉換;(4)當待測表面的光輻射透過2號窗口到達反射鏡時,4號窗口正對探測器。情況與(3)類似,不同的只是探測器接收到的是波長為0·80μm的光輻射。后續電路雖對該號進行放大處理,但同樣因模-數轉換電路沒有觸發號和同步號,故不對其進行模-數轉換。
通用供電電源
供電電源是系統設計、擴建和維護的首要考慮因素。和地區不同,供電電壓不同,以下我們列出一些常見和地區供電電壓:
● 110VAC:日本,韓國
● 110VAC:巴西,牙買加,哥倫比亞,摩洛哥,秘魯和中國臺灣地區
● 115VAC:玻利維亞,古巴
● 120VAC:加拿大,哥倫比亞,墨西哥,尼加拉瓜,美國
● 127VAC:阿爾及利亞,巴西,墨西哥,西班牙和越南
● 200VAC:澳門
● 220VAC:埃及,阿根廷,孟加拉,巴西,智利,中國,印度尼西亞,南非
● 230VAC:比利時,丹麥,德國,芬蘭,法國,希臘,英國,印度,以色列,意大利
除了和地區供電電壓不同,不同的工業現場供電電壓也不同,例如:24VDC, 24VAC, 36VDC, 42VDC, 48VAC, 60VDC, 60VAC。另外,由發電機發出持續或臨時的特殊電壓也是設計時需要考慮的因素。
線電壓較之標準供電系統通常不穩定且容易產生誤差。此外,他們的曲線不同于正弦曲線。
在使用帶有標準供電電源或早期通用電源時,設計者需提前了解特殊供電情況和獨立構建每個安裝部分。誤傳或國界邊兩種電源網系統應用混淆會導致建立和操作中電源供電問題。此外,備貨多種電源供電設備是必需的,由此導致復雜的庫存管理。而圖爾克IM系列柵通用供電電源有助于減少使用數量和杜絕因超壓造成的損失。
柵通用供電電源有助于減少使用數量和杜絕因超壓造成的損失
防爆通用供電電源
為滿足以上所有需求,研發了一些具有通用供電電源的模塊,電壓范圍從20~250V通用電壓。
柵模塊集成了通用供電電源單元.相對于普通供電類型,這種通用供電電源具有明顯節省額外成本又能滿足防爆要求的顯著特點。這項獲得專利的技術通過單步執行通用電壓輸入來達到防爆保護。
單步執行的概念不僅減少了所需電子器件的數量,還具有節省空間,降低費用和提高供電單元有效性的多種優點。通用供電電源具有非常實用的外形結構,均可用18.5mm或者25mm寬的外殼集成。
可插拔接線端子
在安裝之前集成電纜樹的可能性式系統設計和實施中的重要標準。這涉及到有效的連接、一系列產品,節約安裝成本和提高安裝速度這幾方面。在系統結構中復雜的接線方式是會影響到安裝速度的。
電纜樹直接接到端子孔上,整個端子塊插到IM設備。連到端子上的多根電纜可通過端子塊插到設備上。基于系統維護和服務的考慮,客戶還可以選擇螺絲式或彈簧式端子,也可提供帶測試插孔的端子。
我們大家都知道在火力發電廠中自動化基礎的終執行單元—電動閥門,在機組的自動控制系統中,不論是數量上還是重要性上都占據舉足輕重的地位
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