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通用供電電源
供電電源是系統(tǒng)設(shè)計(jì)、擴(kuò)建和維護(hù)的首要考慮因素。和地區(qū)不同，供電電壓不同，以下我們列出一些常見(jiàn)和地區(qū)供電電壓：
● 110VAC：日本,韓國(guó)
● 110VAC：巴西，牙買加，哥倫比亞，摩洛哥，秘魯和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)
● 115VAC：玻利維亞，古巴
● 120VAC：加拿大，哥倫比亞，墨西哥，尼加拉瓜，美國(guó)
● 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(guó)，印度尼西亞，南非
● 230VAC：比利時(shí)，丹麥，德國(guó)，芬蘭，法國(guó)，希臘，英國(guó)，印度，以色列，意大利
除了和地區(qū)供電電壓不同，不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)供電電壓也不同，例如：24VDC, 24VAC, 36VDC, 42VDC, 48VAC, 60VDC, 60VAC。另外，由發(fā)電機(jī)發(fā)出持續(xù)或臨時(shí)的特殊電壓也是設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素。
線電壓較之標(biāo)準(zhǔn)供電系統(tǒng)通常不穩(wěn)定且容易產(chǎn)生誤差。此外，他們的曲線不同于正弦曲線。
在使用帶有標(biāo)準(zhǔn)供電電源或早期通用電源時(shí)，設(shè)計(jì)者需提前了解特殊供電情況和獨(dú)立構(gòu)建每個(gè)安裝部分。誤傳或國(guó)界邊兩種電源網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用混淆會(huì)導(dǎo)致建立和操作中電源供電問(wèn)題。此外，備貨多種電源供電設(shè)備是必需的，由此導(dǎo)致復(fù)雜的庫(kù)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(shù)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(shù)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(fā)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(duì)于普通供電類型，這種通用供電電源具有明顯節(jié)省額外成本又能滿足防爆要求的顯著特點(diǎn)。這項(xiàng)獲得專利的技術(shù)通過(guò)單步執(zhí)行通用電壓輸入來(lái)達(dá)到防爆保護(hù)。
單步執(zhí)行的概念不僅減少了所需電子器件的數(shù)量，還具有節(jié)省空間，降低費(fèi)用和提高供電單元有效性的多種優(yōu)點(diǎn)。通用供電電源具有非常實(shí)用的外形結(jié)構(gòu)，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(shù)的可能性式系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施中的重要標(biāo)準(zhǔn)。這涉及到有效的連接、一系列產(chǎn)品，節(jié)約安裝成本和提高安裝速度這幾方面。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中復(fù)雜的接線方式是會(huì)影響到安裝速度的。
電纜樹(shù)直接接到端子孔上，整個(gè)端子塊插到IM設(shè)備。連到端子上的多根電纜可通過(guò)端子塊插到設(shè)備上?；谙到y(tǒng)維護(hù)和服務(wù)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(cè)試插孔的端子。
我們大家都知道在火力發(fā)電廠中自動(dòng)化基礎(chǔ)的終執(zhí)行單元—電動(dòng)閥門，在機(jī)組的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，不論是數(shù)量上還是重要性上都占據(jù)舉足輕重的地位
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)周圍環(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T0。其輻射出射度可寫成
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
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公司在無(wú)源隔離器和柵的設(shè)計(jì)中采用電流互感功率補(bǔ)償式磁隔離，設(shè)計(jì)的無(wú)源隔離器和柵在輸入、輸出線性指標(biāo)上達(dá)到了有源隔離器和柵的水平。這樣的線性指標(biāo)在國(guó)內(nèi)、外都是領(lǐng)先的。
四、小型化、接線少。以適應(yīng)高密度的安裝要求
隔離器和柵作為二次儀表，安裝在控制室內(nèi)，控制室的環(huán)境要求產(chǎn)品盡可能的小以實(shí)現(xiàn)高密度的安裝，同時(shí)接線的數(shù)量應(yīng)該盡可能的少，從而減少安裝和維護(hù)的難度。產(chǎn)品的小型化是隔離器和柵的發(fā)展趨勢(shì)。公司目前的MS系列產(chǎn)品的厚度只有6.2mm。低功耗的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)體現(xiàn)在產(chǎn)品的外觀上就是產(chǎn)品的小型化，只有低功耗產(chǎn)品才能實(shí)現(xiàn)密集安裝。伴隨著技術(shù)的進(jìn)步，我們將設(shè)計(jì)出功耗更低、性能更好、體積更小的產(chǎn)品。
目前國(guó)內(nèi)的主流產(chǎn)品厚度一般都在20mm～30mm之間，國(guó)外新產(chǎn)品的厚度為6.2mm。北京國(guó)電中自電氣有限公司的GD-CB系列達(dá)到了國(guó)外新產(chǎn)品的水平。
在整個(gè)自控領(lǐng)域，柵技術(shù)應(yīng)用于隔離、傳輸、處理、轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)號(hào)。為了適應(yīng)多種多樣的現(xiàn)場(chǎng)需求，柵元器件須具有普遍適用的特質(zhì)。同時(shí)，應(yīng)盡可能的為客戶節(jié)約成本，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和維護(hù)，不斷推陳出新，為客戶提供更多種類的柵。
圖1 緊湊型設(shè)計(jì)的IM系列柵可節(jié)約機(jī)柜空間
柵是公司研發(fā)的新生代，如圖1所示。IM系列具有多功能一體化的特性，范圍從隔離開(kāi)關(guān)放大器到繼電器耦合器。該系列產(chǎn)品采用統(tǒng)一的導(dǎo)軌安裝，深為110mm，寬為18mm或27mm,配有可插拔接線端子并可采用通用電源供電，大大方便了用戶。
采用圖爾克IM系列柵，過(guò)程控制安裝設(shè)計(jì)明顯簡(jiǎn)化。此時(shí)，系統(tǒng)功能是項(xiàng)目設(shè)計(jì)者考慮的因素。IM系列柵的特性：
● 電源為通用供電單元
● 可插拔接線端子
● 三種不同變送形式
● 用于Namur輸入回路的ASIC電路
● 用于設(shè)定設(shè)備參數(shù)開(kāi)放式的PACtware
● 在整篇文章中，我們將著重介紹供電電源和可插拔端子部分。
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