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        化工儀表自動化顯示儀表初探

        2016-08-31 03:23:17沙慶大慶油田天然氣分公司
        科學(xué)中國人 2016年17期
        關(guān)鍵詞:化工儀表自動化

        沙慶大慶油田天然氣分公司

        化工儀表自動化顯示儀表初探

        沙慶
        大慶油田天然氣分公司

        摘要:顯示儀表分類,自動電位差計測量原理、測量橋路,自動平衡電橋的原理,數(shù)字式顯示儀表和微機(jī)化顯示儀表的原理、組成。顯示儀表,通常稱為二次儀表,把現(xiàn)場的檢測儀表(一次儀表)位于現(xiàn)場最前端檢測信號的,信號在室內(nèi)還原為工程信號。專門用于顯示、記錄、報警的儀表。

        關(guān)鍵詞:化工儀表;自動化;現(xiàn)實(shí)儀表

        一、顯示儀表簡介

        顯示儀表,通常稱為二次儀表,對關(guān)鍵參數(shù)可以在一定的時間范圍內(nèi)進(jìn)行記錄,可以在以后可以進(jìn)行觀察曲線等記錄。

        按顯示分,顯示儀表有:模擬式、數(shù)字式和圖像顯示。

        模擬式顯示儀表:是指儀表指針(或者記錄筆)的線性位移或角位移來顯示被測參數(shù)的連續(xù)變化的儀表。由于使用了磁電偏轉(zhuǎn)或點(diǎn)擊等元件,故顯示反應(yīng)較慢,精度較低;但結(jié)構(gòu)簡單價格低,同時易看出參數(shù)變化趨勢,因此應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

        注意:使用了帶機(jī)械結(jié)構(gòu)的元件,從內(nèi)部的信號傳遞的角度來講,它的內(nèi)部的所有的信號的傳遞都是模擬的,連續(xù)的不間斷的信號。這種儀表使用磁電偏轉(zhuǎn)或者電機(jī)等的機(jī)械的元件,顯示精度低,反應(yīng)比較慢,好處是指針偏轉(zhuǎn)的話容易看出偏轉(zhuǎn)的趨勢。

        數(shù)字式顯示儀表:直接以數(shù)字方式顯示參數(shù)值,(工程量說100.51這樣的就是,非常的清楚,不存在讀數(shù)的誤差,顯示多少讀出就是多少。)從內(nèi)在上講,純粹的電路構(gòu)成這種儀表,數(shù)字信號,是一種斷續(xù)的信號,它反應(yīng)快,精度較高,讀數(shù)直觀(帶單位),還可以在普通數(shù)字式顯示儀表基礎(chǔ)上開發(fā)帶有單片機(jī)的智能式顯示儀表,以實(shí)現(xiàn)參數(shù)運(yùn)算、多參數(shù)切換和巡回顯示,并已于與計算機(jī)連接。此種儀表發(fā)展迅速。比如無紙記錄儀,多參數(shù)顯示儀等等。

        圖像顯示則是利用屏幕或CRT直接顯示流程及相關(guān)參數(shù)和符號,同時還可顯示參數(shù)的變化趨勢,這種顯示方式正好配合了當(dāng)前的計算機(jī)控制系統(tǒng),使得參數(shù)顯示更加直觀。

        注意:可以存儲和打印曲線,純粹利用計算機(jī),嚴(yán)格上講不能叫儀表了,是一種顯示技術(shù)而已,利用計算機(jī)的技術(shù)可以顯示流程,圖形,相關(guān)符號??梢援嬌显O(shè)備的圖形,對應(yīng)的地方和參數(shù)同時顯示,該顯示溫度的地方顯示溫度,該顯示流量的地方顯示流量,還可以利用計算機(jī)記錄存儲打印曲線,成本上可能還比單個儀表的成本還底。是一種技術(shù),不太合適叫他儀表。是一種非常優(yōu)秀的顯示方式。

        二、自動電子電位差計

        基本原理

        平衡法:將未知電勢Ex與已知電勢視相比較,檢流計指令時,表示未知電勢與已知電勢相等,由已知電勢知未知電勢。

        自動電位差計

        自動工作是如何替代手動工作的

        注意:手動電位差計:手動標(biāo)定工作電流,E,可能經(jīng)過一定時間電池電壓變了,不穩(wěn)定。我們可以利用穩(wěn)壓電源代替他,回路的電壓不變回路的電流不會改變;

        注意:經(jīng)常檢查檢流計G,檢流計的使用目的是比較兩個信號是不是相等,用放大器代替,放大器的輸入是差動輸入,把兩個差動的輸入進(jìn)行相減,為0,是一個不動的值,如果差值不為零則進(jìn)行動作。

        注意:使用可逆電機(jī):移動臂來移動滑動變阻器的調(diào)節(jié)觸點(diǎn),代替手動滑動觸點(diǎn)。

        用放大器替代檢流計,Ex與U比較的差值,經(jīng)放大器放大后驅(qū)動可逆電機(jī),可逆電機(jī)經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)代替了手動調(diào)節(jié)觸點(diǎn)的位置,知道Ex=U,即C點(diǎn)對應(yīng)于t點(diǎn)溫度下的熱電偶產(chǎn)生的電勢值。

        如圖所示:可逆電機(jī)可以正傳,可以反轉(zhuǎn),可以停止不轉(zhuǎn)。黑色的圖,有實(shí)際利用價值的電路,包含了橋路,電壓使用的穩(wěn)壓源來做的,回路的工作電流保證穩(wěn)定,第二個使用放大器的輸入代替檢流計,放大器的輸出使用線圈控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動。比較放大器兩端的輸入信號,如果信號不相等的時候控制電機(jī)轉(zhuǎn)動,如果兩個輸入信號相等,則放大器沒有輸出的。

        注意:工藝電阻是對滑線電阻的幫助,滑線電阻的制作可能不是那么精確,可以通過工藝電阻補(bǔ)償一下。測量橋路處于平衡狀態(tài)時,待測電勢與橋路輸出電勢相等:

        如果吧R2做成補(bǔ)償電阻如何呢?補(bǔ)償電橋的方法熱電偶冷端的自動補(bǔ)償,可以結(jié)合前面講過的電路進(jìn)行理解。R2是一個銅電阻可變電阻,利用平衡,吧R2電阻替換成補(bǔ)償電阻即可。

        整機(jī)機(jī)構(gòu)成框圖

        熱電偶來的毫伏信號或者4~20mA的信號。進(jìn)入橋路,測量電路(橋路),輸出輸入給放大器,平衡電機(jī)可以驅(qū)動測量電路,改變滑線電阻,同時帶動了指針的指示位置,指針的是指位置和滑線電阻的位置是相對應(yīng)的。記錄機(jī)構(gòu),有刻度有指針,下端指針使用記錄筆,可以在記錄紙上移動,并記錄,留下曲線,正好是隨著指示機(jī)構(gòu)的變化而變化。

        校驗(yàn):校驗(yàn)帶有溫度補(bǔ)償電阻(R2)的自動電位差計時,應(yīng)將各校驗(yàn)點(diǎn)電勢減去校驗(yàn)溫度下的電勢后在送入,即送入E(t,t0),原因是R2,已經(jīng)補(bǔ)償。注意:直接帶有溫度補(bǔ)償?shù)?,可以自動補(bǔ)償熱電勢的變化,現(xiàn)在刻度時0~1000℃,假設(shè)要校驗(yàn)500℃的溫度,實(shí)際熱電偶不能可能給他一個500℃溫度,是熱電偶產(chǎn)生實(shí)際的熱電勢,由于有補(bǔ)償作用,可以模擬,比如室溫20℃,由于20℃已經(jīng)有補(bǔ)償電阻補(bǔ)償了,只能使用,不能使用,t0=20℃。20℃已經(jīng)由補(bǔ)償電阻補(bǔ)償過了。

        參加文獻(xiàn):

        [1]馬英杰,孫緒軍,李裕茂.關(guān)于化工自動化儀表的檢修與維護(hù)的探討[J].山東工業(yè)技術(shù).2014(21)

        [2]王成元.化工生產(chǎn)中自動化儀表的控制研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化.2015(01)

        [3]王雪梅.化工企業(yè)中自動化儀表的設(shè)計與施工研究[J].民營科技.2015(08)

        [4]靳韻琛.淺論化工自動化儀表存在的問題及對策[J].機(jī)電信息.2014(15)

        [5]吳陽,張寶寶.淺談化工自動化儀表的檢修與維護(hù)[J].科技與企業(yè).2013(04)

        [6]劉曉軍.化工企業(yè)自動化儀表工程質(zhì)量影響因素及其控制[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2013(04)

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