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公司在無源隔離器和柵的設(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。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。
目前國內(nèi)的主流產(chǎn)品厚度一般都在20mm～30mm之間，國外新產(chǎn)品的厚度為6.2mm。北京國電中自電氣有限公司的GD-CB系列達(dá)到了國外新產(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，過程控制安裝設(shè)計(jì)明顯簡化。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。
智能號(hào)配電器輸入單通道或雙通道二線制電流號(hào)，變送輸出隔離的單路或雙路電流 或電壓號(hào)，號(hào)輸入、號(hào)輸出、電源三者之間互相隔離，可有效解決現(xiàn)場存在的各類號(hào)干擾，并根據(jù)現(xiàn)場要求，進(jìn)行號(hào)處理轉(zhuǎn)換和分配，在現(xiàn)場與各類顯示控制儀表及DCS、PLC等系統(tǒng)配套使用，在環(huán)保、電力、冶金、裝備制造、石化等行業(yè)的重大工程中有著廣泛應(yīng)用。
中文名 智能號(hào)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(huán)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(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)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(shè)備儀表配用。隔離器又名號(hào)隔離器，是工業(yè)控制系統(tǒng)中重要組成部分。
號(hào)隔離器 安裝方式 導(dǎo)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(tǒng)產(chǎn)生干擾的原因
在工業(yè)生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)和控制需要用到各種自動(dòng)化儀表、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它們之間的號(hào)傳輸既有弱到毫伏級(jí)、安級(jí)的小號(hào)，又有幾十伏，甚至數(shù)千伏、數(shù)百安培的大號(hào)；既有低頻直流號(hào)，也有高頻脈沖號(hào)等等，構(gòu)成系統(tǒng)后往往發(fā)現(xiàn)在儀表和設(shè)備之間號(hào)傳輸互相干擾，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作。出現(xiàn)這種情況除了每個(gè)儀表、設(shè)備本身的性能原因如抗電磁干擾影響外，還有一個(gè)十分重要的因素就是由于儀表和設(shè)備之間的號(hào)參考點(diǎn)之間存在電勢差，因而形成“接地環(huán)路”造成號(hào)傳輸過程中失真。因此，要保證系統(tǒng)穩(wěn)定和可靠的運(yùn)行，“接地環(huán)路”問題是在系統(tǒng)號(hào)處理過程中必須解決的問題。
解決“接地環(huán)路”的方法
根據(jù)理論和實(shí)踐分析，有三種解決方案：
種方案：所有現(xiàn)場設(shè)備不接地，使所有過程環(huán)路只有一個(gè)接地點(diǎn)，不能形成回路，這種方法看似簡單，但在實(shí)際應(yīng)用中往往很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槟承┰O(shè)備要求必須接地才能保證測量精度或確保人身，某些設(shè)備可能因?yàn)殚L期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點(diǎn)。
第二種方案：使兩接地點(diǎn)的電勢相同，但由于接地點(diǎn)的電阻受地質(zhì)條件及氣候變化等眾多因素的影響，這種方案其實(shí)在實(shí)際中無法完全做到。
第三種方案：在各個(gè)過程環(huán)路中使用號(hào)隔離方法，斷開過程環(huán)路，同時(shí)又不影響過程號(hào)的正常傳輸，從而徹底解決接地環(huán)路問題。
抗干擾
1、供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì) 對(duì)傳感器、儀器儀表正常工作危害嚴(yán)重的是電網(wǎng)尖峰脈沖干擾，產(chǎn)生尖峰干擾的用電設(shè)備有：電焊機(jī)、大電機(jī)、可控機(jī)、繼電接觸器、帶鎮(zhèn)流器的充氣照明燈等。尖峰干擾可用硬件、軟件結(jié)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(shè)計(jì)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(jí)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(lián)壓敏電阻，利用尖峰脈沖到來時(shí)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(duì)于周期性干擾，可以采用編程進(jìn)行時(shí)間濾波，也就是用程序控制可控硅導(dǎo)通瞬間不采樣，從而有效地干擾。
（3）采用硬、軟件結(jié)合的看門狗（watchdog）技術(shù)抑制尖峰脈沖的影響。軟件：在定時(shí)器定時(shí)到之前，CPU訪問一次定時(shí)器，讓定時(shí)器重新開始計(jì)時(shí)，正常程序運(yùn)行，該定時(shí)器不會(huì)產(chǎn)生溢出脈沖，watchdog也就不會(huì)起作用。一旦尖峰干擾出現(xiàn)了“飛程序”，則CPU就不會(huì)在定時(shí)到之前訪問定時(shí)器，因而定時(shí)號(hào)就會(huì)出現(xiàn)，從而引起系統(tǒng)復(fù)位中斷，保證智能儀器回到正常程序上來。
按3·1節(jié)要求,系統(tǒng)的工作波長越短,則測量的上限溫度就越高;而按3·2節(jié)要求,系統(tǒng)的工作波長越長,則測量較低的高溫時(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溫精度。圖5給出了在0·6~3·0μm內(nèi)海平面300 m長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光功率及后面關(guān)于測溫精度的分析與討論,本文取系統(tǒng)的工作波長λ1=0·8μm。
順便提及,λ1=0·8μm既符合本儀器的測溫下限T=600 K處的PIN硅光電二極管的小可探測光功率要求,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帶寬的優(yōu)化選擇
探測器接收到的來自待測目標(biāo)方向的紅外輻射,由待測表面自身的輻射和待測表面對(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的情況下作出的測溫不確定度隨波長帶寬的變化曲線,如圖6所示。
由圖6顯見,當(dāng)Δλ≤20 nm時(shí),Ts=800 K的背景輻射對(duì)測溫精度幾乎不產(chǎn)生什么影響(由背景輻射帶來的測溫不確定度僅為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)生可觀測影響的波長帶寬的起點(diǎn)值變小,且隨著波長帶寬的增加,這種影響變得更明顯。結(jié)合本節(jié)的分析結(jié)果和探測器件的小可探測光功率要求,本文選擇Δλ=20 nm作為系統(tǒng)的波長帶寬。
3·5 測量精度
ελ的標(biāo)準(zhǔn)差極大地影響系統(tǒng)的測溫標(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,波長越短,系統(tǒng)的測溫標(biāo)準(zhǔn)差就越小,這是本儀器采用近紅外波長作為工作波長的重要原因之一。使用3·2節(jié)中給出的技術(shù)參數(shù),以45#鋼作為測量對(duì)象,并取γ1=0·75、β=0·60。在測量距離約1 m的情況下,所得P1、P2的相對(duì)測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器的小可探測光功率,研究了儀器工作波長與波長帶寬的選取。得出實(shí)際測溫系統(tǒng)的波長及波長帶寬分別為λ1=0·8μm、Δλ=20 nm時(shí),系統(tǒng)的測溫精度優(yōu)于0·3%,其測溫靈敏度也滿足實(shí)際需要,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。
直流號(hào)隔離器 [1] 首先將變送器或儀表的號(hào)，通過半導(dǎo)體器件調(diào)制變換，然后通過光感或磁感器件進(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
受加工、裝配工藝的影響，電動(dòng)閥門普遍存在手動(dòng)關(guān)嚴(yán)后電動(dòng)打不開的現(xiàn)象，如通過上下限位開關(guān)的動(dòng)作位置把電動(dòng)閥門的行程調(diào)整小一些，則出現(xiàn)電動(dòng)閥門關(guān)不嚴(yán)或者閥門開不展的不理想狀態(tài);把電動(dòng)閥門的行程調(diào)整大一些，則引起過力矩開關(guān)保護(hù)動(dòng)作;如果將過力矩開關(guān)的動(dòng)作值調(diào)整的大一些，則出現(xiàn)撞壞減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或者撞壞閥門，甚至將電機(jī)燒毀的事故。為了解決這一問題，通常，電動(dòng)門調(diào)試時(shí)手動(dòng)將電動(dòng)閥門搖到底，再往開方向搖一圈，定電動(dòng)門的下限位開關(guān)位置，然后將電動(dòng)閥門開到全開位置定上限開關(guān)位置，這樣電動(dòng)閥門就不會(huì)出現(xiàn)手動(dòng)關(guān)嚴(yán)后電動(dòng)打不開的現(xiàn)象，才能使電動(dòng)門開、關(guān)操作自如，但無形中就引起了電動(dòng)門內(nèi)漏。即使電動(dòng)閥門調(diào)整的比較理想，由于限位開關(guān)的動(dòng)作位置是相對(duì)固定的，閥門控制的介質(zhì)在運(yùn)行中對(duì)閥門的不斷沖刷、磨損，也會(huì)造成閥門關(guān)閉不嚴(yán)而引起的內(nèi)漏現(xiàn)象。
2.4選型錯(cuò)誤造成閥門的空化腐蝕引起電動(dòng)閥門的內(nèi)漏
空化與壓差有關(guān)，當(dāng)閥門的實(shí)際壓差△P大于產(chǎn)生空化的臨界壓差△Pc、并在出口壓力P2≥Pv時(shí)，就產(chǎn)生空化，空化過程中氣泡破裂時(shí)釋放出巨大的能量，對(duì)閥座、閥芯等節(jié)流元件產(chǎn)生巨大的破壞作用，一般的閥門在空化條件下多運(yùn)行三個(gè)月甚至更短時(shí)間，即閥門遭受到嚴(yán)重的空化腐蝕，致使閥座泄漏量高可達(dá)額定流量的30%以上，這是無法彌補(bǔ)的，因此，不同用途的電動(dòng)門都有不同的具體技術(shù)要求，要按照系統(tǒng)工藝流程來合理選擇電動(dòng)閥門至關(guān)重要。
2.5介質(zhì)的沖刷、電動(dòng)閥門老化引起的內(nèi)漏
電動(dòng)閥門調(diào)整好后經(jīng)過一定時(shí)間的運(yùn)行，由于閥門的氣蝕和介質(zhì)的沖刷、閥芯與閥座產(chǎn)生磨損、內(nèi)部部件老化等原因，則會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)閥門行程偏大、電動(dòng)閥門關(guān)不嚴(yán)的現(xiàn)象，造成電動(dòng)閥門泄漏量變大，隨著時(shí)間的推移，電動(dòng)閥門內(nèi)漏現(xiàn)象會(huì)越來越嚴(yán)重。
3 應(yīng)有高科技解決電動(dòng)閥門關(guān)不嚴(yán)、內(nèi)漏問題
目前，隨著電力工業(yè)的高速發(fā)展，200MW、300MW、600MW、100MW等大容量、高參數(shù)機(jī)組相繼投入運(yùn)行，在電網(wǎng)中發(fā)揮了主力機(jī)組的作用。在廠網(wǎng)分開，獨(dú)立經(jīng)營的情況下，減少非計(jì)劃停機(jī)次數(shù)，提高機(jī)組等效可用系數(shù)，節(jié)能降耗，減人增效，改善機(jī)組運(yùn)行環(huán)境，提高經(jīng)濟(jì)效益，確保主、輔設(shè)備在佳狀態(tài)下運(yùn)行，是各個(gè)發(fā)電公司所追求的目標(biāo)。
在火力發(fā)電廠中電動(dòng)閥門設(shè)備隨小，但與機(jī)組的、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行密切相關(guān)，電動(dòng)閥門的長期內(nèi)漏不僅造成大量能源的浪費(fèi)，而且直接影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益，如用于汽機(jī)本體電動(dòng)閥門疏水時(shí)，由于電動(dòng)閥門的內(nèi)漏可能造成凝汽器真空降低，當(dāng)凝汽器真空低于設(shè)計(jì)要求時(shí)，將直接影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和性，據(jù)計(jì)算，300 MW機(jī)組真空每下降1kPa，煤耗率增大2g/kWh, 出力下降2.2MW以上，因此，研究更加行之有效的可靠方法，來、推遲、解決新建機(jī)組和改造以投產(chǎn)機(jī)組原有電動(dòng)閥門的內(nèi)漏問題，是發(fā)電廠用戶和電動(dòng)閥門生產(chǎn)廠家都非常關(guān)注的課題。
針對(duì)電動(dòng)閥門關(guān)不嚴(yán)、內(nèi)漏的難題，我們與辛集市申科自動(dòng)化儀表有限公司合作，共同開發(fā)電動(dòng)閥門控制裝置，在構(gòu)思和設(shè)計(jì)時(shí)充分體現(xiàn)了超前意識(shí)，充分考慮到安裝、改造、調(diào)試、維護(hù)等管理的實(shí)施，秉承裝置簡單實(shí)用，標(biāo)準(zhǔn)化程度高、模塊化、模擬力矩、互換性好，安裝、調(diào)試方便，免維護(hù)的設(shè)計(jì)思想，成功的研制了ZWD-05B智能定位器控制裝置，通過電廠試驗(yàn)，徹底解決了電動(dòng)閥門關(guān)不嚴(yán)、內(nèi)漏的難題。該控制裝置具有如下特點(diǎn)：
齊齊哈爾建華溫州盾開電氣有限公司是一家集工藝研發(fā)、設(shè)備生產(chǎn)、設(shè)備銷售于一體的 電涌保護(hù)器,信號(hào)隔離器研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)。擁有一批具有豐富經(jīng)驗(yàn)的研發(fā)銷售團(tuán)隊(duì)和一支技術(shù)過硬的生產(chǎn)組裝團(tuán)隊(duì)。主要生產(chǎn) 電涌保護(hù)器,信號(hào)隔離器。
我們經(jīng)秉承不斷自我完善，以新科技、高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量來嚴(yán)格管理公司。打破原有 電涌保護(hù)器,信號(hào)隔離器的技術(shù)與功能，從外觀到內(nèi)部配件及所有功能，以完美的設(shè)計(jì)、優(yōu)惠的價(jià)格、優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)來實(shí)現(xiàn)于用戶合作共贏。
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