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按3·1節(jié)要求,系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)越短,則測(cè)量的上限溫度就越高;而按3·2節(jié)要求,系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)越長(zhǎng),則測(cè)量較低的高溫時(shí)其溫度分辨率就越高,因此二者之間必然有一個(gè)折衷。一般情況下,進(jìn)入光路中的粉塵、水蒸汽以及其它一些選擇性吸收氣體如二氧化碳等,都會(huì)成為外界干擾而影響到儀器的測(cè)溫精度。圖5給出了在0·6~3·0μm內(nèi)海平面300 m長(zhǎng)度的路徑上大氣的透射光譜曲線[11]。結(jié)合圖5,考慮到前面得出的結(jié)論和PIN硅光電二極管的小可探測(cè)光功率及后面關(guān)于測(cè)溫精度的分析與討論,本文取系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)λ1=0·8μm。
順便提及,λ1=0·8μm既符合本儀器的測(cè)溫下限T=600 K處的PIN硅光電二極管的小可探測(cè)光功率要求,又滿足采用16位A/D轉(zhuǎn)換器件時(shí)的二次儀表測(cè)溫靈敏度的要求。進(jìn)一步的研究還表明,它還能使發(fā)射率的測(cè)量精度達(dá)到優(yōu)。
3·4 基于系統(tǒng)抗反射輻射能力的考慮與波長(zhǎng)帶寬的優(yōu)化選擇
探測(cè)器接收到的來(lái)自待測(cè)目標(biāo)方向的紅外輻射,由待測(cè)表面自身的輻射和待測(cè)表面對(duì)周?chē)h(huán)境輻射的反射這兩部分組成。為討論上的方便,將待測(cè)表面的溫度記為T(mén)0。其輻射出射度可寫(xiě)成
使用前面給出的參數(shù)值,利用式(1)及式(21),在T0=900 K、Ts=800 K的情況下作出的測(cè)溫不確定度隨波長(zhǎng)帶寬的變化曲線,如圖6所示。
由圖6顯見(jiàn),當(dāng)Δλ≤20 nm時(shí),Ts=800 K的背景輻射對(duì)測(cè)溫精度幾乎不產(chǎn)生什么影響(由背景輻射帶來(lái)的測(cè)溫不確定度僅為0·01%)。但當(dāng)Δλ>20nm時(shí),影響漸增。研究還表明,在更高溫度的背景輻射下,產(chǎn)生可觀測(cè)影響的波長(zhǎng)帶寬的起點(diǎn)值變小,且隨著波長(zhǎng)帶寬的增加,這種影響變得更明顯。結(jié)合本節(jié)的分析結(jié)果和探測(cè)器件的小可探測(cè)光功率要求,本文選擇Δλ=20 nm作為系統(tǒng)的波長(zhǎng)帶寬。
3·5 測(cè)量精度
ελ的標(biāo)準(zhǔn)差極大地影響系統(tǒng)的測(cè)溫標(biāo)準(zhǔn)差。由誤差傳遞公式[10],容易導(dǎo)出ελ的標(biāo)準(zhǔn)差
顯見(jiàn),波長(zhǎng)越短,系統(tǒng)的測(cè)溫標(biāo)準(zhǔn)差就越小,這是本儀器采用近紅外波長(zhǎng)作為工作波長(zhǎng)的重要原因之一。使用3·2節(jié)中給出的技術(shù)參數(shù),以45#鋼作為測(cè)量對(duì)象,并取γ1=0·75、β=0·60。在測(cè)量距離約1 m的情況下,所得P1、P2的相對(duì)測(cè)量不確定度的典型值為|ΔP1/P1|≈|ΔP2/P2|≈0·5%。由式(19)、式(20)容易算出σελ≈1·7×10-2;對(duì)900 K的待測(cè)表面而言,計(jì)算可得σT≈1·19 K;σTT≈1·32%,這是比較的。
4 結(jié) 論
本文在研究探頭的溫度分辨率和儀器的相對(duì)溫度靈敏度的基礎(chǔ)上,結(jié)合光路中選擇性吸收氣體吸收影響的抑制以及考慮探測(cè)器的小可探測(cè)光功率,研究了儀器工作波長(zhǎng)與波長(zhǎng)帶寬的選取。得出實(shí)際測(cè)溫系統(tǒng)的波長(zhǎng)及波長(zhǎng)帶寬分別為λ1=0·8μm、Δλ=20 nm時(shí),系統(tǒng)的測(cè)溫精度優(yōu)于0·3%,其測(cè)溫靈敏度也滿足實(shí)際需要,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
直流號(hào)隔離器 [1] 首先將變送器或儀表的號(hào)，通過(guò)半導(dǎo)體器件調(diào)制變換，然后通過(guò)光感或磁感器件進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換，然后再進(jìn)行解調(diào)變換回隔離前原號(hào)，同時(shí)對(duì)隔離后號(hào)的供電電源進(jìn)行隔離處理。保證變換后的號(hào)、電源、地之間獨(dú)立。
中文名 直流號(hào)隔離器 外文名 Dc signal isolator 類 別 隔離器 功 能 號(hào)、電源、地之間獨(dú)立 中介設(shè)備 光感或磁感器 領(lǐng) 域 工程技術(shù) 學(xué) 科 電力工程
號(hào)隔離器的工作原理及功能
號(hào)隔離器的工作原理及功能是什么？工作原理：
首先將變送器或儀表的號(hào)，通過(guò)半導(dǎo)體器件調(diào)制變換，然后通過(guò)光感或磁感器件進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換，然后再進(jìn)行解調(diào)變換回隔離前原號(hào)，同時(shí)對(duì)隔離后號(hào)的供電電源進(jìn)行隔離處理。保證變換后的號(hào)、電源、地之間獨(dú)立。
功能：
一：保護(hù)下級(jí)的控制回路。
二：消弱環(huán)境噪聲對(duì)測(cè)試電路的影響。
三：抑制公共接地、變頻器、電磁閥及不明脈沖對(duì)設(shè)備的干擾；同時(shí)對(duì)下級(jí)設(shè)備具有限壓、額流的功能是變送器、儀表、變頻器、電磁閥PLC/DCS輸入輸出及通訊接口的忠實(shí)防護(hù)。 DIN系列導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，易于安裝，可有效的隔離：輸入、輸出和電源及大地之間的電位。能夠克服變頻器噪聲及各種高低頻脈動(dòng)干擾。號(hào)隔離器的主要類型有哪些？
隔離器：
工業(yè)生產(chǎn)中為增加儀表負(fù)載能力并保證連接同一號(hào)的儀表之間互不干擾，提高電氣性能。需要將輸入的電壓、電流或頻率、電阻等號(hào)進(jìn)行采集、放大、運(yùn)算、和進(jìn)行抗干擾處理后，再輸出隔離的電流和電壓號(hào)，的送給二次儀表或plc\dcs使用。
配電器：
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一般需要采用兩線制傳輸方式，既要為變送器等一次儀表提供24V配電電源，同時(shí)又要對(duì)輸入的電流號(hào)進(jìn)行采集、放大、運(yùn)算、和進(jìn)行抗干擾處理后，再輸出隔離的電流和電壓號(hào)，供后面的二次儀表或其它儀表使用。柵：
一些特殊的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)（如燃?xì)夤竞突S）不但需要兩線制傳輸，既提供配電電源又有號(hào)隔離功能，同時(shí)還需要具有火花防爆的性能，可靠地遏制電源功率、防止電源、號(hào)及地之間的點(diǎn)火，限流、降壓雙重限制號(hào)及電源回路，把進(jìn)入危險(xiǎn)場(chǎng)所的能量限制在定額范圍內(nèi)。號(hào)隔離器安裝維護(hù)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？
由于生產(chǎn)廠家不同，對(duì)隔離器的生產(chǎn)工藝、接線定義也不都相同，但使用場(chǎng)合基本相同，所以對(duì)產(chǎn)品的防護(hù)要求及維護(hù)基本相同。1． 使用前應(yīng)詳細(xì)閱讀說(shuō)明書(shū)。
2． 作為號(hào)隔離使用時(shí)，應(yīng)將輸入端串入環(huán)路電路中，輸出端接取樣回路。
3． 作為隔離配電使用時(shí)，應(yīng)將輸入端串入電源電路中，輸出端接變送器。
4． 若不正常工作應(yīng)先檢查接線是否正確，注意電源有無(wú)及極性反正。
薄膜規(guī)由兩個(gè)基本部分組成,一部分是膜片傳感器部分,另一部分為電子線路部分。傳感器部分由兩片膜片(固定極片與動(dòng)極片)組成一個(gè)電容(見(jiàn)圖1),串接在振蕩器的選頻網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。當(dāng)被測(cè)壓力傳到傳感器一側(cè),壓力的大小決定了兩片膜片間的距離,由電容公式C=KξS/d可以看出,傳感器的電容量與兩片膜片間的距離倒數(shù)1/d成正比,當(dāng)d變化時(shí),C也隨之變化。從振蕩器的振蕩頻率公式f=K/RC中顯然可以得出這樣的結(jié)論:C的變化將引起f的變化,且f∝1/C。
振蕩器的輸出被藕合到f/v轉(zhuǎn)換器,將頻率轉(zhuǎn)換成電壓號(hào),經(jīng)放大后輸出一個(gè)0～10V的直流電壓號(hào),該電壓號(hào)也正比于Δd,也就是說(shuō)輸出號(hào)與被測(cè)壓力成線性關(guān)系,見(jiàn)圖2。
由于薄膜規(guī)的輸出號(hào)與被測(cè)壓力之間是完全的線性關(guān)系,輸入—輸出對(duì)應(yīng)關(guān)系從圖2可以看出,不論用戶選擇電壓或電流型,輸出電號(hào)均與輸入被測(cè)壓力成正比關(guān)系,這樣用戶就可以將薄膜規(guī)的輸出號(hào)直接與PIC或計(jì)算機(jī)連接,無(wú)須再作非線性校正,為自動(dòng)控制提供了必備的基礎(chǔ),節(jié)省了人力和物力。
2 200系列產(chǎn)品介紹
經(jīng)過(guò)對(duì)薄膜規(guī)的研究分析發(fā)現(xiàn),溫度變化對(duì)一次傳感器的影響是儀表產(chǎn)生誤差和漂移的主要因素,要做出更高精度,更高穩(wěn)定性的薄膜規(guī),必須在這方面有所突破。為此,開(kāi)展了200系列產(chǎn)品的研制。該系列產(chǎn)品帶有恒溫控制系統(tǒng),使一次傳感器始終處于一個(gè)溫度恒定的容室內(nèi),排除了外界溫度變化給一次傳感器帶來(lái)的影響。
恒溫控制系統(tǒng)包括:薄片加溫器(固定在一次傳感器上)、型測(cè)溫元件、溫度控制電路板及保溫系統(tǒng)等。見(jiàn)圖3。
在溫度控制電路中設(shè)置一個(gè)恒定溫度T(=50℃),將測(cè)溫元件所測(cè)到的溫度t與之比較:當(dāng)t
研究該產(chǎn)品的關(guān)鍵是選擇適合的加溫元件,為了盡量減小體積,必須使加溫元件薄型化,測(cè)溫元件型化,經(jīng)過(guò)遴選,后我們采用了薄片加溫器,它的厚度為0.1 mm,可以直接粘貼在傳感器的表面,測(cè)量元件僅為米粒大小,控溫電路采用了專用的溫控集成電路使整個(gè)電路緊湊可靠,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。一次傳感器作恒溫處理以后,大大提高了儀表的穩(wěn)定性,經(jīng)實(shí)測(cè),儀表長(zhǎng)期零位漂移達(dá)0.15% /3個(gè)月,精度為0.25%,溫度系數(shù)下降為0.02%/℃。其它參數(shù)與100系列相同。
3 300系列產(chǎn)品介紹
在國(guó)內(nèi),傳統(tǒng)的真空儀表由于自身的特點(diǎn),如:規(guī)管為玻璃材質(zhì),或傳送號(hào)為非變送器號(hào)等因素,無(wú)法達(dá)到防爆電氣、儀表的標(biāo)準(zhǔn),所以長(zhǎng)期以來(lái),沒(méi)有防爆型的真空儀表問(wèn)世。
而隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,在化工、石油、電器等行業(yè)都對(duì)真空儀表提出了防爆要求。我們?cè)谘芯苛耸袌?chǎng)需求的同時(shí),也研究了我們生產(chǎn)的產(chǎn)品,認(rèn)為:薄膜規(guī)本身具備防爆型產(chǎn)品的潛質(zhì),它具有全金屬密封焊接結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)的變送器號(hào)傳送。因此我們對(duì)薄膜規(guī)作了改型設(shè)計(jì),使其符合《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備通用要求》(GB3836.1—83)和《爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備隔爆型電氣設(shè)備“d”》(GB3836.2—83),其結(jié)構(gòu)如圖4所示。
研制300系列,主要解決了隔爆面的設(shè)計(jì)和加工,它是在薄膜規(guī)的基礎(chǔ)上,在外殼,導(dǎo)線出口處和接口連接等處作了隔爆處理,采用高精度螺紋嚙合面,并配以各種形狀的密封圈。它的外殼能承受內(nèi)部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力,并阻止內(nèi)部的爆炸向外殼周?chē)ㄐ曰旌衔飩鞑?滿足了用戶在易燃易爆場(chǎng)合使用真空儀表的需求。
產(chǎn)品經(jīng)儀器儀表防爆監(jiān)督檢驗(yàn)站測(cè)試,取得防爆合格證,證號(hào)GYB00443,防爆標(biāo)志ExdⅡBT4。
現(xiàn)在由于社會(huì)的發(fā)展,很多行業(yè)逐漸采用電子式的壓力計(jì),也就是我們通常所說(shuō)的壓力變送器,但是由于工作環(huán)境,介質(zhì),介質(zhì)溫度等等原因,所以我們選用壓力變送器一定要考慮這些問(wèn)題.現(xiàn)在我就談?wù)勱P(guān)于壓力變送器的選購(gòu).
首先,接液材質(zhì)
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