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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。
薄膜規由兩個基本部分組成,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(固定極片與動極片)組成一個電容(見圖1),串接在振蕩器的選頻網絡內。當被測壓力傳到傳感器一側,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1/d成正比,當d變化時,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轉換器,將頻率轉換成電壓號,經放大后輸出一個0～10V的直流電壓號,該電壓號也正比于Δd,也就是說輸出號與被測壓力成線性關系,見圖2。
由于薄膜規的輸出號與被測壓力之間是完全的線性關系,輸入—輸出對應關系從圖2可以看出,不論用戶選擇電壓或電流型,輸出電號均與輸入被測壓力成正比關系,這樣用戶就可以將薄膜規的輸出號直接與PIC或計算機連接,無須再作非線性校正,為自動控制提供了必備的基礎,節省了人力和物力。
2 200系列產品介紹
經過對薄膜規的研究分析發現,溫度變化對一次傳感器的影響是儀表產生誤差和漂移的主要因素,要做出更高精度,更高穩定性的薄膜規,必須在這方面有所突破。為此,開展了200系列產品的研制。該系列產品帶有恒溫控制系統,使一次傳感器始終處于一個溫度恒定的容室內,排除了外界溫度變化給一次傳感器帶來的影響。
恒溫控制系統包括:薄片加溫器(固定在一次傳感器上)、型測溫元件、溫度控制電路板及保溫系統等。見圖3。
在溫度控制電路中設置一個恒定溫度T(=50℃),將測溫元件所測到的溫度t與之比較:當t
研究該產品的關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,測溫元件型化,經過遴選,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電路緊湊可靠,達到了設計要求。一次傳感器作恒溫處理以后,大大提高了儀表的穩定性,經實測,儀表長期零位漂移達0.15% /3個月,精度為0.25%,溫度系數下降為0.02%/℃。其它參數與100系列相同。
3 300系列產品介紹
在國內,傳統的真空儀表由于自身的特點,如:規管為玻璃材質,或傳送號為非變送器號等因素,無法達到防爆電氣、儀表的標準,所以長期以來,沒有防爆型的真空儀表問世。
而隨著工業生產的發展,在化工、石油、電器等行業都對真空儀表提出了防爆要求。我們在研究了市場需求的同時,也研究了我們生產的產品,認為:薄膜規本身具備防爆型產品的潛質,它具有全金屬密封焊接結構和標準的變送器號傳送。因此我們對薄膜規作了改型設計,使其符合《爆炸性環境用防爆電氣設備通用要求》(GB3836.1—83)和《爆炸性環境用電氣設備隔爆型電氣設備“d”》(GB3836.2—83),其結構如圖4所示。
研制300系列,主要解決了隔爆面的設計和加工,它是在薄膜規的基礎上,在外殼,導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。它的外殼能承受內部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力,并阻止內部的爆炸向外殼周圍爆炸性混合物傳播,滿足了用戶在易燃易爆場合使用真空儀表的需求。
產品經儀器儀表防爆監督檢驗站測試,取得防爆合格證,證號GYB00443,防爆標志ExdⅡBT4。
現在由于社會的發展,很多行業逐漸采用電子式的壓力計,也就是我們通常所說的壓力變送器,但是由于工作環境,介質,介質溫度等等原因,所以我們選用壓力變送器一定要考慮這些問題.現在我就談談關于壓力變送器的選購.
首先,接液材質
柳州魚峰溫州盾開電氣有限公司服務承諾
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4、根據客戶需求或協議及時提供備品、備件和安裝、調試、維修服務及對客戶有關人員進行技術培訓。
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