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在進行熱電偶的選型時,除要注意上述熱電偶的使用環境、測量范圍、測量精度、靈敏度和響應速度之外,還要注意熱電偶保護套管的結構、材料、耐壓強度及保護套管的插入深度等。對于精度要求較高,響應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:一般的工藝參數測量,我們選用經濟實用的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。因為這兩處為動態溫度場,其溫度隨噴煤量的變化而變化,要準確、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速度。我公司窯頭和三次風管(入窯尾煙室處)的溫度測量多選用B型熱電偶;而一、二、三級預熱器出口處的溫度測量多選用K型熱電偶;旋風分離器出口、烘干破碎機出口、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償
在生產實際中,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境之中,因而容易受到周圍工作環境溫度波動的影響,所以冷端溫度難以保持恒定,造成測量不準。實際應用是用專用補償導線,將熱電偶的冷端延伸至溫度較低和比較穩定的地方。
在使用補償導線時,要注意兩個問題。其一,補償導線的型號要與熱電偶的型號相配。其二,熱電偶與補償導線連接端所處的溫度不超過100℃,否則補償導線所產生的金屬導體的溫差電勢不能忽略。
3. 熱電偶的安裝
(1)熱電偶的安裝應盡可能保持垂直,以防止保護套管在高溫下產生變形,但在有流速的情況下,則必須迎著被測介質的流向插入,以保證測溫元件與流體的充分接觸。
(2)熱電偶應安裝在有保護層的管道內,以防止熱量散失。
(3)熱電偶安裝在負壓管道中時,必須保證測量處的密封性,以防止外界冷空氣進入,使讀數偏低。
(4)熱電偶的接線盒面蓋應向上,入線口應向下,以避免雨水或灰塵進入接線盒,影響測量精度。
介紹了一種實用化實時測溫系統。該系統采用了PIN硅光電二極管作光接收器件,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。從系統的相對測溫靈敏度及探測器的溫度分辨率與波長間的關系出發,結合大氣對紅外輻射的透射特性,確定了系統的工作波長;從系統的抗反射輻射能力出發,并結合探測器的小可探測光功率要求,確定了系統的波長帶寬。從輻射能P1、P2的測量不確定度出發,討論了待測目標的發射率及溫度的測量精度。結果表明,當λ=0·80μm、Δλ=20 nm時,在測溫范圍600~2 500℃內,系統的測溫不確定度
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的發射率,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”同時實現發射率及溫度的測量,且具有較高的測量精度。
智能號配電器輸入單通道或雙通道二線制電流號,變送輸出隔離的單路或雙路電流 或電壓號,號輸入、號輸出、電源三者之間互相隔離,可有效解決現場存在的各類號干擾,并根據現場要求,進行號處理轉換和分配,在現場與各類顯示控制儀表及DCS、PLC等系統配套使用,在環保、電力、冶金、裝備制造、石化等行業的重大工程中有著廣泛應用。
中文名 智能號隔離器 1 配電器輸入單通道 2 變送輸出隔離的單路或雙路電流 3 環保、電力、冶金
隔離器是一種采用線性光耦隔離原理,將輸入號進行轉換輸出。輸入,輸出和工作電源三者相互隔離,特別適合與需要電隔離的設備儀表配用。隔離器又名號隔離器,是工業控制系統中重要組成部分。
號隔離器 安裝方式 導軌安裝 測量精度 0.2% 工作溫度 0~50攝氏度 原 理 線性光耦隔離
作用原理
系統產生干擾的原因
在工業生產過程中實現和控制需要用到各種自動化儀表、控制系統和執行機構,它們之間的號傳輸既有弱到毫伏級、安級的小號,又有幾十伏,甚至數千伏、數百安培的大號;既有低頻直流號,也有高頻脈沖號等等,構成系統后往往發現在儀表和設備之間號傳輸互相干擾,造成系統不穩定甚至誤操作。出現這種情況除了每個儀表、設備本身的性能原因如抗電磁干擾影響外,還有一個十分重要的因素就是由于儀表和設備之間的號參考點之間存在電勢差,因而形成“接地環路”造成號傳輸過程中失真。因此,要保證系統穩定和可靠的運行,“接地環路”問題是在系統號處理過程中必須解決的問題。
解決“接地環路”的方法
根據理論和實踐分析,有三種解決方案:
種方案:所有現場設備不接地,使所有過程環路只有一個接地點,不能形成回路,這種方法看似簡單,但在實際應用中往往很難實現,因為某些設備要求必須接地才能保證測量精度或確保人身,某些設備可能因為長期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點。
第二種方案:使兩接地點的電勢相同,但由于接地點的電阻受地質條件及氣候變化等眾多因素的影響,這種方案其實在實際中無法完全做到。
第三種方案:在各個過程環路中使用號隔離方法,斷開過程環路,同時又不影響過程號的正常傳輸,從而徹底解決接地環路問題。
抗干擾
1、供電系統的抗干擾設計 對傳感器、儀器儀表正常工作危害嚴重的是電網尖峰脈沖干擾,產生尖峰干擾的用電設備有:電焊機、大電機、可控機、繼電接觸器、帶鎮流器的充氣照明燈等。尖峰干擾可用硬件、軟件結合的辦法來抑制。
干擾控制器
(1)用硬件線路抑制尖峰干擾的影響。常用辦法主要有三種:
(2)①在儀器交流電源輸入端串入按頻譜均衡的原理設計的干擾控制器,將尖峰電壓集中的能量分配到不同的頻段上,從而減弱其破壞性;
(3)②在儀器交流電源輸入端加超級隔離變壓器,利用鐵磁共振原理抑制尖峰脈沖;
(4)③在儀器交流電源的輸入端并聯壓敏電阻,利用尖峰脈沖到來時電阻值減小以降低儀器從電源分得的電壓,從而削弱干擾的影響。
(2)利用軟件方法抑制尖峰干擾。對于周期性干擾,可以采用編程進行時間濾波,也就是用程序控制可控硅導通瞬間不采樣,從而有效地干擾。
(3)采用硬、軟件結合的看門狗(watchdog)技術抑制尖峰脈沖的影響。軟件:在定時器定時到之前,CPU訪問一次定時器,讓定時器重新開始計時,正常程序運行,該定時器不會產生溢出脈沖,watchdog也就不會起作用。一旦尖峰干擾出現了“飛程序”,則CPU就不會在定時到之前訪問定時器,因而定時號就會出現,從而引起系統復位中斷,保證智能儀器回到正常程序上來。
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號隔離器又名隔離器、號轉換器、號調理器,是工業控制系統中重要組成部分, 號隔離器是一種采用光電隔離原理或者磁電隔離原理,將輸入號進行隔離和轉換后輸出的電子設備。號隔離器采用了先進的數字化技術,在對高、低頻干擾號的抑制方面均有著優異表現,即使在大功率變頻控制系統中依然能夠可靠應用,內部采用數字化調校、無零點及滿度電位器、自動動態校準零點、溫度漂移自動補償等諸多先進技術,這一系列技術的應用使產品的穩定性及可靠性得到科學的保證。
什么是號隔離器
有源號隔離器
有源號隔離器是一種將(傳感器輸出)模擬電壓或電流號經隔離轉換成精度、線性度相匹配的混合集成電路。產品主要用于工業控制系統中模擬號輸入輸出控制,系統內部通過DSP、PLC的DA轉換輸出號來顯示和控制其它裝置的可調輸出,現場工作電壓、電流和各種運行參數的監測及系統外部增加4-20毫安(0-20毫安)/0-5V標準號接口等。該IC為標準Sip12 Pin符合UL-94的阻燃封裝,占用PCB板面積少。裝入儀器內部可以并聯安裝實現多路號的監測、隔離和轉換。與光電隔離的產品相比具有更好的精度、線性度和溫漂特性,并可實現零點、增益、滿度免調節,方波用戶現場使用及增強可靠性和穩定性。
無源號隔離器
無源號隔離器無需外供電源,從輸入號上獲取少許能量,實現號隔離。可以與各種工業傳感器、現場儀表配合,取回參數號,隔離變送傳輸,滿足用戶本地遠程數據的需求。
為了解決各種儀表設備之間因接地而引起的相互干擾,通常采用隔離器來解決。隔離器的作用就是使儀表設備之間的連接在電氣上完全隔離,換句話說,就是使輸入與輸出之間沒有共同的“地”,因此就不會影響號的正常傳輸。
國電中自新型號隔離器和柵簡介
作為工業現場與控制室儀表之間的號隔離變送器設備,號隔離器和柵一直發揮著重要的作用,是工業控制系統中重要的組成部分。隨著技術的進步,無論是現場的一次儀表,還是控制系統,都發生了變化,號隔離器和柵也需要進一步發展適應更高的要求。北京國電中自電氣有限公司總結多年來的實踐經驗,對產品進行了改進,對隔離器和柵的性能進行了,以滿足市場的需求。新型的隔離器和柵在性能和技術指標上都較過去有了更大的進步。
一、模塊化的設計保證對市場的快速響應
隔離器和柵一般由輸入號處理單元、隔離單元、輸出號處理單元、電源等4部份構成。根據號的流向在輸入或輸出單元增加本質設計,從而構成隔離器和柵。
雖然實際應用中的隔離器和柵基本上都是由上述四個單元構成,但輸入、輸出的類型和數量的不同,組成了種類繁多的型號,為了滿足市場的需求,越來越多的型號使得企業的生產負擔加重,數量少品種多使得交貨周期越來越長,也使得調試檢驗的成本增加。這些情況已經嚴重的阻礙了產品的市場推廣。針對這種情況,宇通公司通過仔細的分析,采用模塊化的設計方法,將隔離器和柵劃分為七種功能模塊,從而比較好的解決了上述問題。模塊化的設計方法極大的解決了產品加工、調試、老化、庫存的壓力,產品的一致性好,質量得到提高。從根本上解決了品種多數量少給生產環節帶來的壓力,極大的縮短了交貨周期。
二、低功耗設計
低功耗是電子產品設計永無止境的追求,伴隨技術的發展,目前隔離器和柵的功耗與過去相比,已經減小許多,性能和技術指標也得到提高。
產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,增加產品的熱穩定性和壽命。隔離器和柵由輸入、輸出、隔離、電源、等單元構成,其中單元是無源的限壓限流網絡,技術上進行低功耗改進的可能性非常小。主要在輸入、輸出、電源、隔離四個單元進行技術改進。
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