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化工仪表自动化显示仪表初探

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摘要:显示仪表分类,自动电位差计测量原理、测量桥路,自动平衡电桥的原理,数字式显示仪表和微机化显示仪表的原理、组成。显示仪表,通常称为二次仪表,把现场的检测仪表(一次仪表)位于现场最前端检测信号的,信号在室内还原为工程信号。专门用于显示、记录、报警的仪表。

关键词:化工仪表;自动化;现实仪表

一、显示仪表简介

显示仪表,通常称为二次仪表,对关键参数可以在一定的时间范围内进行记录,可以在以后可以进行观察曲线等记录。

按显示分,显示仪表有:模拟式、数字式和图像显示。

模拟式显示仪表:是指仪表指针(或者记录笔)的线性位移或角位移来显示被测参数的连续变化的仪表。由于使用了磁电偏转或点击等元件,故显示反应较慢,精度较低;但结构简单价格低,同时易看出参数变化趋势,因此应用相当广泛。

注意:使用了带机械结构的元件,从内部的信号传递的角度来讲,它的内部的所有的信号的传递都是模拟的,连续的不间断的信号。这种仪表使用磁电偏转或者电机等的机械的元件,显示精度低,反应比较慢,好处是指针偏转的话容易看出偏转的趋势。

数字式显示仪表:直接以数字方式显示参数值,(工程量说100.51这样的就是,非常的清楚,不存在读数的误差,显示多少读出就是多少。)从内在上讲,纯粹的电路构成这种仪表,数字信号,是一种断续的信号,它反应快,精度较高,读数直观(带单位),还可以在普通数字式显示仪表基础上开发带有单片机的智能式显示仪表,以实现参数运算、多参数切换和巡回显示,并已于与计算机连接。此种仪表发展迅速。比如无纸记录仪,多参数显示仪等等。

图像显示则是利用屏幕或CRT直接显示流程及相关参数和符号,同时还可显示参数的变化趋势,这种显示方式正好配合了当前的计算机控制系统,使得参数显示更加直观。

注意:可以存储和打印曲线,纯粹利用计算机,严格上讲不能叫仪表了,是一种显示技术而已,利用计算机的技术可以显示流程,图形,相关符号。可以画上设备的图形,对应的地方和参数同时显示,该显示温度的地方显示温度,该显示流量的地方显示流量,还可以利用计算机记录存储打印曲线,成本上可能还比单个仪表的成本还底。是一种技术,不太合适叫他仪表。是一种非常优秀的显示方式。

二、自动电子电位差计

基本原理

平衡法:将未知电势Ex与已知电势视相比较,检流计指令时,表示未知电势与已知电势相等,由已知电势知未知电势。

自动电位差计

自动工作是如何替代手动工作的

注意:手动电位差计:手动标定工作电流,E,可能经过一定时间电池电压变了,不稳定。我们可以利用稳压电源代替他,回路的电压不变回路的电流不会改变;

注意:经常检查检流计G,检流计的使用目的是比较两个信号是不是相等,用放大器代替,放大器的输入是差动输入,把两个差动的输入进行相减,为0,是一个不动的值,如果差值不为零则进行动作。

注意:使用可逆电机:移动臂来移动滑动变阻器的调节触点,代替手动滑动触点。

用放大器替代检流计,Ex与U比较的差值,经放大器放大后驱动可逆电机,可逆电机经传动机构代替了手动调节触点的位置,知道Ex=U,即C点对应于t点温度下的热电偶产生的电势值。

如图所示:可逆电机可以正传,可以反转,可以停止不转。黑色的图,有实际利用价值的电路,包含了桥路,电压使用的稳压源来做的,回路的工作电流保证稳定,第二个使用放大器的输入代替检流计,放大器的输出使用线圈控制电机的转动。比较放大器两端的输入信号,如果信号不相等的时候控制电机转动,如果两个输入信号相等,则放大器没有输出的。

注意:工艺电阻是对滑线电阻的帮助,滑线电阻的制作可能不是那幺精确,可以通过工艺电阻补偿一下。测量桥路处于平衡状态时,待测电势与桥路输出电势相等:

如果吧R2做成补偿电阻如何呢?补偿电桥的方法热电偶冷端的自动补偿,可以结合前面讲过的电路进行理解。R2是一个铜电阻可变电阻,利用平衡,吧R2电阻替换成补偿电阻即可。

整机机构成框图

热电偶来的毫伏信号或者4~20mA的信号。进入桥路,测量电路(桥路),输出输入给放大器,平衡电机可以驱动测量电路,改变滑线电阻,同时带动了指针的指示位置,指针的是指位置和滑线电阻的位置是相对应的。记录机构,有刻度有指针,下端指针使用记录笔,可以在记录纸上移动,并记录,留下曲线,正好是随着指示机构的变化而变化。

校验:校验带有温度补偿电阻(R2)的自动电位差计时,应将各校验点电势减去校验温度下的电势后在送入,即送入E(t,t0),原因是R2,已经补偿。注意:直接带有温度补偿的,可以自动补偿热电势的变化,现在刻度时0~1000℃,假设要校验500℃的温度,实际热电偶不能可能给他一个500℃温度,是热电偶产生实际的热电势,由于有补偿作用,可以模拟,比如室温20℃,由于20℃已经有补偿电阻补偿了,只能使用,不能使用,t0=20℃。20℃已经由补偿电阻补偿过了。

参加文献:

[1]马英杰,孙绪军,李裕茂.关于化工自动化仪表的检修与维护的探讨[J].山东工业技术.2014(21)

[2]王成元.化工生产中自动化仪表的控制研究[J].现代工业经济和信息化.2015(01)

[3]王雪梅.化工企业中自动化仪表的设计与施工研究[J].民营科技.2015(08)

[4]靳韵琛.浅论化工自动化仪表存在的问题及对策[J].机电信息.2014(15)

[5]吴阳,张宝宝.浅谈化工自动化仪表的检修与维护[J].科技与企业.2013(04)

[6]刘晓军.化工企业自动化仪表工程质量影响因素及其控制[J].中国石油和化工标准与质量.2013(04)