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產(chǎn)品參數(shù) 產(chǎn)品價格 電議 發(fā)貨期限 電議 供貨總量 電議 運(yùn)費(fèi)說明 電議 1 1 1 1 發(fā)貨速度快的信號隔離器生產(chǎn)廠家,盾開電氣有限公司(撫遠(yuǎn)分公司)為您提供發(fā)貨速度快的信號隔離器生產(chǎn)廠家產(chǎn)品案例,聯(lián)系人:鄭科,電話:13336912721、13336912721,QQ:1826753747,發(fā)貨地:浙江省溫州市樂清經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)。 黑龍江省,佳木斯市,撫遠(yuǎn)市 撫遠(yuǎn)市，隸屬黑龍江省佳木斯市。全市共轄7個鎮(zhèn)、3個鄉(xiāng)，總面積6047.1平方千米。根據(jù)第七次人口普查數(shù)據(jù)，截至2020年11月1日零時，撫遠(yuǎn)市常住人口97329人。
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2 儀器結(jié)構(gòu)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(cè)。當(dāng)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(xué)接收系統(tǒng)的焦距,τ0為大氣的傳播系數(shù),A為探測器的靈敏元面積,η為調(diào)制盤的調(diào)制系數(shù),ελ為溫度為T的待測目標(biāo)在波長λ處的發(fā)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(xué)系統(tǒng)對波長為λ的光的總透過率。
當(dāng)反射鏡起作用時,反射鏡將紅外輻射反射回待測區(qū)域的單色輻射能為
并結(jié)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(shù),k為Boltzmann常數(shù),c為光速。
2·2 儀器結(jié)構(gòu)
該儀器主要由光學(xué)接收系統(tǒng)、號放大與處理系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)三部分組成。工作時,接收鏡頭接收到的光號(P1、P2),經(jīng)窄帶干涉濾光片濾光后,再經(jīng)由PIN硅光電二極管構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成電號。該號經(jīng)前置放大、選頻放大、脈寬壓縮、模-數(shù)轉(zhuǎn)換后送入8031單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,計算出待測表面的發(fā)射率及溫度。
電路中所需的各種觸發(fā)與同步號,均由同步光電系統(tǒng)產(chǎn)生:透過調(diào)制盤上鑲嵌的同步濾光片的光號,先經(jīng)光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成電號,再經(jīng)整形放大后送入8031單片機(jī),適當(dāng)延時后分別去觸發(fā)、同步各個需要觸發(fā)和同步的號。
調(diào)制盤的結(jié)構(gòu)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(yán)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(yán)格要求)。調(diào)制盤的轉(zhuǎn)速為1 200 r/min。
調(diào)制盤的具體調(diào)制情況如下:(1)當(dāng)待測表面的光輻射透過3號窗口到達(dá)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(qū)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(qū)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(fā)、同步號;(2)當(dāng)待測表面的光輻射透過4號窗口到達(dá)反射鏡、并由反射鏡反射后再次穿過4號窗口回到待測區(qū)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(fā)、同步號;(3)當(dāng)待測表面的光輻射透過1號窗口到達(dá)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(xù)電路雖對該號進(jìn)行放大處理,但因模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路沒有觸發(fā)號和同步號,因此不對其進(jìn)行模-數(shù)轉(zhuǎn)換;(4)當(dāng)待測表面的光輻射透過2號窗口到達(dá)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(xù)電路雖對該號進(jìn)行放大處理,但同樣因模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路沒有觸發(fā)號和同步號,故不對其進(jìn)行模-數(shù)轉(zhuǎn)換。
低功耗是電子產(chǎn)品設(shè)計永無止境的追求，伴隨技術(shù)的發(fā)展，目前隔離器和柵的功耗與過去相比，已經(jīng)減小許多，性能和技術(shù)指標(biāo)也得到提高。
產(chǎn)品的功耗是各個功能單元功耗的總和，只有降低各個功能單元的功耗才能使得總得功耗降低，增加產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性和壽命。隔離器和柵由輸入、輸出、隔離、電源、等單元構(gòu)成，其中單元是無源的限壓限流網(wǎng)絡(luò)，技術(shù)上進(jìn)行低功耗改進(jìn)的可能性非常小。主要在輸入、輸出、電源、隔離四個單元進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。
1、 輸出單元模塊的自適應(yīng)負(fù)載技術(shù)
輸出模塊可以根據(jù)負(fù)載的大小動態(tài)調(diào)整輸出模塊的輸出功率，從而減少自身的發(fā)熱。傳統(tǒng)的負(fù)載設(shè)計是根據(jù)額定負(fù)載的大小設(shè)計輸出功率，當(dāng)輸出負(fù)載非常小時，多余的負(fù)載功率就耗散在儀表內(nèi)部，從而時儀表自身發(fā)熱。假設(shè)一臺隔離器的輸出負(fù)載設(shè)計為750歐姆，那么輸出驅(qū)動功率一般設(shè)計為0.5W。如果在實際應(yīng)用中此隔離器的負(fù)載使用在50歐姆的環(huán)境下，那么就有 0.5W – 0.02W = 0.48W的功率轉(zhuǎn)換為儀表自身的發(fā)熱。如果時多路輸出將產(chǎn)生更多的熱量，而降低輸出模塊的額定功率在實際應(yīng)用中又難以應(yīng)付市場的復(fù)雜狀況。
自適應(yīng)負(fù)載技術(shù)很好的解決了這個矛盾，此技術(shù)的原理圖示如下：
下表是對比的測試數(shù)據(jù):
測試條件：電源24DC；負(fù)載變化 50歐姆～750歐姆
輸出模塊類型 標(biāo)準(zhǔn)輸出模塊自適應(yīng)負(fù)載輸出模塊
模塊的耗散功率（50Ω） 320mW 10mW
模塊的耗散功率（250Ω） 220mW 10mW
模塊的耗散功率（500Ω） 120mW 10mW
模塊的耗散功率（750Ω） 20mW 10mW
從上表可以看到：自適應(yīng)負(fù)載技術(shù)使得模塊的耗散功率是恒定在一個很低的水平，不會受到負(fù)載變化的影響。
負(fù)荷檢測可以根據(jù)負(fù)載的大小調(diào)整輸出功率，極大的減少了輸出模塊的發(fā)熱，用戶在定貨時無須說明負(fù)載大小，極大的方便了用戶的使用和緩解了庫存壓力。
2、 隔離單元模塊的低功耗改進(jìn)
隔離單元是決定產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)的重要單元。
目前隔離技術(shù)主要有磁隔離與光隔離兩大類。隔離電路形式有直接調(diào)制耦合，反饋調(diào)制耦合等多種形式，具體采用什么形式要根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)而定。 總的來講可以大致分為開關(guān)量號采用光隔離，模擬量號采用磁隔離的方式。從技術(shù)復(fù)雜程度來看，磁隔離比光隔離處理技術(shù)復(fù)雜，采用磁隔離技術(shù)， 設(shè)計者可以根據(jù)技術(shù)指標(biāo)采用合適的設(shè)計方案，隔離的線性、精度可以根據(jù)產(chǎn)品要求靈活控制。而光隔離的線性、精度只能依賴器件廠家提供的技術(shù)指標(biāo)， 設(shè)計人員可以調(diào)整的方式很少，也不可能超過廠家提供的技術(shù)指標(biāo)。由于功耗大，光電隔離也不能實現(xiàn)無源隔離。北京國電中自電氣有限公司采用電流互感模式、電流互感反饋模式、 電壓互感模式、電壓互感反饋模式、電流互感功率補(bǔ)償模式等多種磁隔離方式。根據(jù)產(chǎn)品的特點選擇不同的磁隔離模式。
上述隔離模式中，電流互感功率補(bǔ)償模式是功耗低的模式，目前在新一代的無源隔離柵中使用，在保證技術(shù)指標(biāo)的同時，降低了隔離單元的功耗。
3、電源模塊
電源的技術(shù)指標(biāo)是基礎(chǔ)，決定產(chǎn)品的性能。目前流行的電源拓?fù)湫问诫m然非常多，也很成熟。但我們在隔離器和柵的電源設(shè)計中進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新，目前采用的參數(shù)式開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計獲得了的發(fā)明專利。根據(jù)隔離器和柵的特點，參數(shù)式開關(guān)穩(wěn)壓穩(wěn)壓電源了效率，降低了電源的復(fù)雜程度。從工藝和成本上得到改進(jìn)，減少了產(chǎn)品的故障率。
三、無源隔離器和柵
傳統(tǒng)的隔離器和柵均為有源，需要外接24V直流電源。而無源隔離器和柵不需要外接24V直流電源，接線數(shù)量減少了三分之一，降低了安裝和維護(hù)難度。因此，無源隔離器和柵的應(yīng)用越來越廣泛，特別是在DCS和PLC系統(tǒng)的接口應(yīng)用中，普遍采用無源隔離器和柵的設(shè)計模式
無源隔離器和柵的示意圖：
無源隔離器和柵是指無須外接24V直流電源，其工作所需要的能量來源于表示號的4 ~ 20mA電流。因此，無源隔離器和柵的功耗必須非常小，是一種功耗的設(shè)計應(yīng)用。更低的功耗和更高的輸入、輸出線性是衡量無源隔離器和柵的關(guān)鍵指標(biāo)。
適宜在還原性或中性介質(zhì)中使用，其熱電勢比較大，靈敏度高，線性度非常好，價格便宜，缺點是測溫上限不高。
在進(jìn)行熱電偶的選型時，除要注意上述熱電偶的使用環(huán)境、測量范圍、測量精度、靈敏度和響應(yīng)速度之外，還要注意熱電偶保護(hù)套管的結(jié)構(gòu)、材料、耐壓強(qiáng)度及保護(hù)套管的插入深度等。對于精度要求較高，響應(yīng)速度和靈敏度要求較高的工藝測量點，必須選用較貴重的S型熱電偶;對于溫度較高，響應(yīng)速度和靈敏度要求不很高的工藝測量點，選用B型熱電偶：一般的工藝參數(shù)測量，我們選用經(jīng)濟(jì)實用的K型或E型熱電偶。例如：我公司窯尾煙室和分解爐的溫度測量，我們多選用S型或K型熱電偶。因為這兩處為動態(tài)溫度場，其溫度隨噴煤量的變化而變化，要準(zhǔn)確、快速地檢測此兩處的溫度，則熱電偶必須有較高的靈敏度和熱響應(yīng)速度。我公司窯頭和三次風(fēng)管(入窯尾煙室處)的溫度測量多選用B型熱電偶;而一、二、三級預(yù)熱器出口處的溫度測量多選用K型熱電偶;旋風(fēng)分離器出口、烘干破碎機(jī)出口、窯尾電除塵器出入口的溫度測量多選用E型熱電偶。
2. 熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償
在生產(chǎn)實際中，由于熱電偶的工作端(測量端)與冷端(參比端)離得很近，而且冷端又暴露在工作環(huán)境之中，因而容易受到周圍工作環(huán)境溫度波動的影響，所以冷端溫度難以保持恒定，造成測量不準(zhǔn)。實際應(yīng)用是用專用補(bǔ)償導(dǎo)線，將熱電偶的冷端延伸至溫度較低和比較穩(wěn)定的地方。
在使用補(bǔ)償導(dǎo)線時，要注意兩個問題。其一，補(bǔ)償導(dǎo)線的型號要與熱電偶的型號相配。其二，熱電偶與補(bǔ)償導(dǎo)線連接端所處的溫度不超過100℃，否則補(bǔ)償導(dǎo)線所產(chǎn)生的金屬導(dǎo)體的溫差電勢不能忽略。
3. 熱電偶的安裝
(1)熱電偶的安裝應(yīng)盡可能保持垂直，以防止保護(hù)套管在高溫下產(chǎn)生變形，但在有流速的情況下，則必須迎著被測介質(zhì)的流向插入，以保證測溫元件與流體的充分接觸。
(2)熱電偶應(yīng)安裝在有保護(hù)層的管道內(nèi)，以防止熱量散失。
(3)熱電偶安裝在負(fù)壓管道中時，必須保證測量處的密封性，以防止外界冷空氣進(jìn)入，使讀數(shù)偏低。
(4)熱電偶的接線盒面蓋應(yīng)向上，入線口應(yīng)向下，以避免雨水或灰塵進(jìn)入接線盒，影響測量精度。
介紹了一種實用化實時測溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了PIN硅光電二極管作光接收器件,由光學(xué)接收系統(tǒng)、號放大與處理系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)三部分組成。從系統(tǒng)的相對測溫靈敏度及探測器的溫度分辨率與波長間的關(guān)系出發(fā),結(jié)合大氣對紅外輻射的透射特性,確定了系統(tǒng)的工作波長;從系統(tǒng)的抗反射輻射能力出發(fā),并結(jié)合探測器的小可探測光功率要求,確定了系統(tǒng)的波長帶寬。從輻射能P1、P2的測量不確定度出發(fā),討論了待測目標(biāo)的發(fā)射率及溫度的測量精度。結(jié)果表明,當(dāng)λ=0·80μm、Δλ=20 nm時,在測溫范圍600~2 500℃內(nèi),系統(tǒng)的測溫不確定度
1 引 言
輻射測溫法分為主動式輻射測溫法和被動式輻射測溫法兩類[1,2]。在主動式輻射測溫法中,由于使用了激光源或紅外源作為輔助測量光源[3~5],因而都能實時測出待測目標(biāo)的溫度,且都具有較高的精度。被動式輻射測溫法又可分為單波長、雙波長及多波長輻射測溫法三種[6,7]。由于目前的單波長或雙波長輻射測溫法不能測出待測目標(biāo)的發(fā)射率,因而往往都有較大的測溫誤差。本文所述的測溫儀器采用了PIN硅光電二極管作光電轉(zhuǎn)換器件。由于使用了反射鏡與之配合,因而可以“被動地”同時實現(xiàn)發(fā)射率及溫度的測量,且具有較高的測量精度。
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