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2 儀器結(jié)構(gòu)與測溫原理
2·1 測量原理
如圖1所示,反射鏡與探測器對(duì)稱地置于待測表面法線的兩側(cè)。當(dāng)反射鏡不起作用時(shí),探測器接收到的輻射能P1為
式中:D為光瞳口徑,f′為光學(xué)接收系統(tǒng)的焦距,τ0為大氣的傳播系數(shù),A為探測器的靈敏元面積,η為調(diào)制盤的調(diào)制系數(shù),ελ為溫度為T的待測目標(biāo)在波長λ處的發(fā)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(xué)系統(tǒng)對(duì)波長為λ的光的總透過率。
當(dāng)反射鏡起作用時(shí),反射鏡將紅外輻射反射回待測區(qū)域的單色輻射能為
并結(jié)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(shù),k為Boltzmann常數(shù),c為光速。
2·2 儀器結(jié)構(gòu)
該儀器主要由光學(xué)接收系統(tǒng)、號(hào)放大與處理系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)三部分組成。工作時(shí),接收鏡頭接收到的光號(hào)(P1、P2),經(jīng)窄帶干涉濾光片濾光后,再經(jīng)由PIN硅光電二極管構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成電號(hào)。該號(hào)經(jīng)前置放大、選頻放大、脈寬壓縮、模-數(shù)轉(zhuǎn)換后送入8031單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,計(jì)算出待測表面的發(fā)射率及溫度。
電路中所需的各種觸發(fā)與同步號(hào),均由同步光電系統(tǒng)產(chǎn)生:透過調(diào)制盤上鑲嵌的同步濾光片的光號(hào),先經(jīng)光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成電號(hào),再經(jīng)整形放大后送入8031單片機(jī),適當(dāng)延時(shí)后分別去觸發(fā)、同步各個(gè)需要觸發(fā)和同步的號(hào)。
調(diào)制盤的結(jié)構(gòu)簡圖見圖2。其中1、2、4號(hào)窗口貼的是波長為0·80μm的窄帶干涉濾光片(帶寬20nm)。3號(hào)窗口貼的是波長為1·00μm的濾光片,帶寬約0·1μm(無嚴(yán)格要求)。5、6號(hào)窗口貼的是波長為1·00μm的濾光片(帶寬也無嚴(yán)格要求)。調(diào)制盤的轉(zhuǎn)速為1 200 r/min。
調(diào)制盤的具體調(diào)制情況如下:(1)當(dāng)待測表面的光輻射透過3號(hào)窗口到達(dá)反射鏡、并由反射鏡反射后再次穿過3號(hào)濾光片回到待測區(qū)域時(shí),1號(hào)窗口正對(duì)探測器。對(duì)于這種情況,反射鏡不起作用。這是因?yàn)橥高^3號(hào)濾光片后又回到待測區(qū)域的光的中心波長為1·00μm,帶寬約0·1μm。而1號(hào)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(shí),由5號(hào)窗口透過的光輻射形成觸發(fā)、同步號(hào);(2)當(dāng)待測表面的光輻射透過4號(hào)窗口到達(dá)反射鏡、并由反射鏡反射后再次穿過4號(hào)窗口回到待測區(qū)域時(shí),2號(hào)窗口正對(duì)探測器。對(duì)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(shí),由6號(hào)窗口透過的光輻射形成觸發(fā)、同步號(hào);(3)當(dāng)待測表面的光輻射透過1號(hào)窗口到達(dá)反射鏡時(shí),3號(hào)窗口正對(duì)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(xù)電路雖對(duì)該號(hào)進(jìn)行放大處理,但因模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路沒有觸發(fā)號(hào)和同步號(hào),因此不對(duì)其進(jìn)行模-數(shù)轉(zhuǎn)換;(4)當(dāng)待測表面的光輻射透過2號(hào)窗口到達(dá)反射鏡時(shí),4號(hào)窗口正對(duì)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(xù)電路雖對(duì)該號(hào)進(jìn)行放大處理,但同樣因模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路沒有觸發(fā)號(hào)和同步號(hào),故不對(duì)其進(jìn)行模-數(shù)轉(zhuǎn)換。
蘭州永登溫州盾開電氣有限公司將竭盡所能，加強(qiáng)在售前(貨品儲(chǔ)備、新 電涌保護(hù)器,信號(hào)隔離器產(chǎn)品引進(jìn))、售中(產(chǎn)品培訓(xùn).客戶回訪)、售后服務(wù)(維修培訓(xùn)、技術(shù)支持)等方面的支持, 竭誠為您提供好的 電涌保護(hù)器,信號(hào)隔離器產(chǎn)品和服務(wù)，為您解決您清潔工作的后顧之憂。自創(chuàng)辦以來，公司秉承自主創(chuàng)新的發(fā)展理念，勤于思考，善于創(chuàng)新，以質(zhì)量求生存，以誠信求發(fā)展的經(jīng)營方針。以優(yōu)質(zhì)的 電涌保護(hù)器,信號(hào)隔離器產(chǎn)品質(zhì)量，強(qiáng)大的技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍為客戶提供完善的售前技術(shù)支持和全天候的售后服務(wù)體系，讓您無后顧之憂，享受一站式的服務(wù)。
溫度漂移
溫度漂移是由于隔離器工作時(shí)產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致隔離器內(nèi)所使用的電子元器件性能指標(biāo)下降造成隔離器的輸出值發(fā)生變化。選擇隔離器時(shí)應(yīng)要求溫度漂移的值越小越好。為了防止溫度漂移，帕羅肯隔離器產(chǎn)品進(jìn)行了低功耗、功耗設(shè)計(jì)，使得隔離器工作時(shí)本身的發(fā)熱量很小甚至于不發(fā)熱，這樣就能防止因產(chǎn)品工作時(shí)發(fā)熱引起所使用元器件的性能指標(biāo)下降，防止造成溫度漂移。用戶在選用時(shí)應(yīng)該選用溫度漂移小的產(chǎn)品。
低功耗
功耗是指隔離器工作時(shí)所消耗的電能。它涉及到產(chǎn)品在工作時(shí)的發(fā)熱量，這個(gè)參數(shù)與隔離器的使用壽命、可靠性和隔離器的外形、安裝方式都有密切的關(guān)系。在選用隔離器時(shí)應(yīng)選擇功耗低的產(chǎn)品。隔離器的上采用了新技術(shù)是：輸出部分可以根據(jù)負(fù)載的大小動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出功率的自適應(yīng)負(fù)載技術(shù)；隔離部分的電流互感功率補(bǔ)償技術(shù)；電源部分的參數(shù)式開關(guān)穩(wěn)壓電源技術(shù)。我們公司隔離器的功耗只有世界品牌產(chǎn)品功耗的一半以下。
若產(chǎn)品的功耗大，在產(chǎn)品工作時(shí)產(chǎn)生的熱量就大，造成產(chǎn)品殼體內(nèi)的溫度高。組成產(chǎn)品的電子元器件長期的處于高溫環(huán)境下，會(huì)導(dǎo)致運(yùn)算放大器參數(shù)蛻變﹑電阻阻值變化﹑電容漏電增大等。這些問題將使產(chǎn)品性能下降，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品故障、失效。
沒有低功耗設(shè)計(jì)的保證，產(chǎn)品就不可能做到隔離器的超薄型、小型化、端子化。我們公司推出了國內(nèi)薄的低功耗MZ系列產(chǎn)品、功耗的MZ二線制系列產(chǎn)品和無源系列產(chǎn)品。國內(nèi)的主流產(chǎn)品厚度一般都在20mm～30mm之間，國外產(chǎn)品的厚度為6.0mm。為了節(jié)約控制系統(tǒng)的控制柜、電源、接線端子、連接線和人工成本等工程費(fèi)用，用戶在選用時(shí)應(yīng)該選用低功耗的產(chǎn)品。
響應(yīng)時(shí)間
響應(yīng)時(shí)間是指產(chǎn)品的輸入量發(fā)生變化到產(chǎn)品的輸出量正確的將變化量反映的輸出上的時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間越短，就能夠越真實(shí)的正確反映出輸入量的變化，有效的和控制生產(chǎn)過程。在選擇隔離器時(shí)響應(yīng)時(shí)間要求越短越好。用戶在選用時(shí)應(yīng)該選用響應(yīng)時(shí)間小的產(chǎn)品。
技術(shù)發(fā)展
隨著科技的發(fā)展，隔離端子的設(shè)計(jì)日趨小型化，而小型化的目的就是少占空間。當(dāng)然應(yīng)該允許用戶密集安裝，密集安裝則存在散熱問題，那么必須降低內(nèi)部功耗。因此內(nèi)部功耗的數(shù)值在選用時(shí)也應(yīng)注意。
而針對(duì)變送器的隔離還有另一種方式，傳感器和變送器為一體而又必須放置在現(xiàn)場指定地點(diǎn)。一般把隔離端子安置在中央控制室機(jī)柜中，由機(jī)柜中的隔離端子為現(xiàn)場變送器配送電源，使用哪一種要根據(jù)PLC接口情況決定。現(xiàn)場調(diào)試也許會(huì)出現(xiàn)儀表和PLC接口不匹配，發(fā)送設(shè)備為四線制變送器輸出4～20mA，而接收端4～20mA的接口為二線回路供電方式，若直接連接將造成電源。
智能號(hào)隔離器
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隔離器位于二個(gè)系統(tǒng)通道之間，所以選擇隔離器首先要確定輸入輸出功能，同時(shí)要使隔離器輸入輸出模式（電壓型、電流型、環(huán)路供電型等）適應(yīng)前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑絕緣強(qiáng)度﹑總線通訊功能等許多重要參數(shù)涉及產(chǎn)品性能，例如噪音與精度有關(guān)、功耗熱量與可靠性有關(guān)，這些需要使用者慎選。總之，適用、可靠、產(chǎn)品性價(jià)比是選擇隔離器的主要原則。
DCS接收到的現(xiàn)場二線制壓力變送器號(hào)不穩(wěn)定，怎么解決？
二線制變送器在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中使用頻度較高，與其他工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備相同，二線制變送器也存在受干擾及抗干擾的問題。依據(jù)DCS模擬板接口模式（電流型或環(huán)路供電型）選用功能不同的隔離配電器，原則上要求它既能給變送器提供隔離電源、保證每個(gè)變送器有一個(gè)獨(dú)立電源，又能將變送器號(hào)隔離輸送到DCS。
PLC模擬板接口是二線回路供電方式的，而且需要對(duì)號(hào)進(jìn)行隔離，應(yīng)該怎樣選用產(chǎn)品呢？
二線回路供電方式是一種常見模擬接口。與這個(gè)接口相適合的產(chǎn)品稱為二線制回路隔離系列產(chǎn)品。這種隔離變送器內(nèi)部的隔離器件均采用變壓器方式，一方面?zhèn)鬟f了號(hào)，另一方面也將供電端的電能傳送到輸入部份，使輸入部分的各種電路能正常工作。該系列中有處理Pt100、Cu50、熱偶等溫度傳感器的二線制溫度隔離式變送器，也有處理電壓、電流號(hào)的日本M-system公司的B5VS、B5RS、B5TS以及德國weidmuller公司的產(chǎn)品。
有幾種常用二線制配電器？請(qǐng)舉例。
常用的二線制隔離配電器有兩個(gè)系列品種可以選擇。兩個(gè)系列產(chǎn)品的共同點(diǎn)是均能通過外部供電電源經(jīng)隔離后給兩線制變送器提供一個(gè)獨(dú)立的隔離電源；區(qū)別有二點(diǎn)，需要一個(gè)單獨(dú)電源供電，這個(gè)電源與輸入/輸出都隔離。MHM-05系列無須單獨(dú)電源供電，它只有輸入/輸出端，不需要電源供電。輸出的4～20mA面對(duì)接口是電阻負(fù)載。選擇無源隔離器產(chǎn)品的為現(xiàn)場變送器配電所配PLC、DCS模擬量輸入端模式給現(xiàn)場安裝會(huì)帶來很大的方便.。
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