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發(fā)布日期:2021-02-24 點(diǎn)擊量:323
振動變送器分為分體式跟一體化兩種。BVM-200B就有這兩種振動變送器。主要用于檢測旋轉(zhuǎn)機(jī)械的絕對振動,如機(jī)殼振動、軸瓦振動、機(jī)械振動等。
中文名振動變送器外文名Vibrating transmitter輸出負(fù)載<500歐姆供 電DC20~30V或DC9Vu尺 寸半徑30mm、高70mm
1 簡介
2 主要技術(shù)指標(biāo)
3 主要特點(diǎn)
4 振動信號的描述與信號表達(dá)形式
5 振動信號測量方式
簡介編輯
BVM-200B系列振動變送器,主要用于檢測旋轉(zhuǎn)機(jī)械的絕對振動,如機(jī)殼振動、軸瓦振動、機(jī)械振動等。監(jiān)測由于轉(zhuǎn)子的不平衡、不對中、機(jī)件松動、滾動軸承損壞、齒輪損壞等引起的振動變化。適用于汽輪機(jī)、水輪機(jī)、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、電機(jī)、齒輪箱等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械,適用于不同類型的振動傳感器。
BVM-200B一體化型振動變送器,主要用于在線監(jiān)測各種大型設(shè)備運(yùn)行時(shí)的機(jī)械振動及設(shè)備狀態(tài),如機(jī)殼振動、軸瓦振動、軸系振動等。監(jiān)測由于轉(zhuǎn)子的不平衡,不對中、機(jī)件松動、滾動軸承損壞、齒輪損壞等引起的振動變化。適用于汽輪機(jī)、水輪機(jī)、風(fēng)機(jī)、電機(jī)、泵、齒輪箱等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械。適用于不同類型的振動傳感器。
一體化相對于分體式而言,就是將傳感器與變送器合二為一 [1] 。
主要技術(shù)指標(biāo)編輯
1、輸出加速度型:
測量范圍:
振動速度有效值(mm/s):0-200
振動位移峰峰值(μm): 0-2000
振動加速度真峰值(m/s2):0-200
輸出:三線制對應(yīng)4~20mA
頻率響應(yīng):5-11000Hz
出負(fù)載電阻:0~500歐姆
動態(tài)波形輸出:+1V (7mV/mms-1);用戶可選。
2、輸出速度型:
頻率范圍:
振動速度有效值(mm/s):0-200
振動位移峰峰值(μm): 0-2000
輸出: 三線(兩線制)4~20mA或1~5V輸出
出負(fù)載電阻: 0~500歐姆
動態(tài)波形輸出:+1V (7mV/mms-1);用戶可選。
3、輸出位移型:
測量范圍:振動位移峰峰值0~2000μm
輸出: 三線(兩線制)4~20mA或1~5V輸出
出負(fù)載電阻: 0~500歐姆
動態(tài)波形輸出:+1V (7mV/mms-1);用戶可選。
頻率相應(yīng):5-1000Hz
工作溫度:-30~80°C
測試精度:5% [2]
主要特點(diǎn)編輯
可輸出振動的加速度真峰值、速度真有效值、位移峰峰值,三線制輸出,4-20mA電流信號,同時(shí)可輸出振動的動態(tài)波形。特別適合惡劣環(huán)境的長期狀態(tài)。
振動信號的描述與信號表達(dá)形式編輯
工程振動量值的物理參數(shù)常用位移、速度和加速度來表示。由于在通常的頻率范圍內(nèi)振動位移幅值量很小,且位移、速度和加速度之間都可互相轉(zhuǎn)換,所以在實(shí)際使用中振動量的大小一般用加速度的值來度量。常用單位為:米/秒2?(m/s2?),或重力加速度(g)。
描述振動信號的另一重要參數(shù)是信號的頻率。絕大多數(shù)的工程振動信號均可分解成一系列特定頻率和幅值的正弦信號,因此,對某一振動信號的測量,實(shí)際上是對組成該振動信號的正弦頻率分量的測量。對振動變送器主要性能指標(biāo)的考核也是根據(jù)傳感器在其規(guī)定的頻率范圍內(nèi)測量幅值精度的高低來評定。
振動信號測量方式編輯
最常用的振動測量傳感器按各自的工作原理可分為壓電式、壓阻式、電容式、電感式以及光電式。壓電式加速度傳感器因?yàn)榫哂袦y量頻率范圍寬、量程大、體積小、重量輕、對被測件的影響小以及安裝使用方便,所以成為最常用的振動測量傳感器。
在工程中測量振動的方法有:機(jī)械法、光學(xué)法、電測法。其中,電測方法應(yīng)用最廣泛,是將機(jī)械振動量轉(zhuǎn)化為電量,再對電量進(jìn)行測量、轉(zhuǎn)換,使其成為信號輸出 [3] 。
變送器是從傳感器發(fā)展而來的,凡是能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號的傳感器。標(biāo)準(zhǔn)信號是指物理量的形式和數(shù)量范圍都符合國際標(biāo)準(zhǔn)的信號。由于直流信號具有不受線路中電感、電容及負(fù)載性質(zhì)的影響,不存在相移問題等優(yōu)點(diǎn),所以國際電工委員會(IEC)將電流信號 4mA~20mA(DC)和電壓信號 1V~5V(DC)確定為過程控制系統(tǒng)中模擬信號的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。 [1]
中文名變送器外文名transmitter應(yīng) 用檢測工藝參數(shù)等類 型電子設(shè)備工作原理負(fù)反饋所屬學(xué)科自動化
目錄
1 組成原理
2 分類
3 影響因素
4 作用功能
5 選型注意
6 常見故障
7 發(fā)展方向
組成原理編輯
變送器是基于負(fù)反饋原理工作的,它主要由測量部分、放大器和反饋部分組成。
測量部分用于檢測被測變量x,并將其轉(zhuǎn)換成能被放大器接受的輸入信號Zi(電壓、電流、位移、作用力或力矩等信號)。反饋部分則把變送器的輸出信號y轉(zhuǎn)換成反饋信號Zf,再回送至輸入端。Zi與調(diào)零信號Zo的代數(shù)和同反饋信號Zf進(jìn)行比較,其差值ε送入放大器進(jìn)行放大,并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)輸出信號y。 [2]
分類編輯
1、變送器按輸出信號類型可分為電流輸出型和電壓輸出型兩種。
(1)電壓輸出變送器具有恒壓源的性質(zhì),PLC模擬量輸入模塊的電壓輸入端的阻抗很高,如果傳輸距離較遠(yuǎn),微小的干擾信號電流在模塊的輸入阻抗上將產(chǎn)生較高的干擾電壓,所以遠(yuǎn)程傳送的模擬電壓信號的抗干擾能力較差。但適合于將同一信號送到并聯(lián)的多個(gè)儀表上,且安裝簡單,拆裝其中某個(gè)儀表不會影響其他儀表的工作,對輸出級的耐壓要求降低,從而提高了儀表的可靠性。電壓信號的范圍為1~5 V、0~10 v、一10~10 V,首先為1~5 V、0~10 V。
(2)電流輸出型變送器具有恒流源的性質(zhì),恒流源的內(nèi)阻很大。PLC模擬量輸入模塊的輸入為電流時(shí),輸入阻抗較低,線路上的干擾信號在模塊上產(chǎn)生的干擾電壓很低,所以模擬量電流信號適用于遠(yuǎn)程傳輸,在使用屏蔽電纜信號線時(shí)可達(dá)數(shù)百米。電流信號的標(biāo)準(zhǔn)為0~10 mA、0~20 mA、4~20 mA,首選為4~20 mA,0 mA通常被用作電路故障或電源故障指示信號。
電流信號傳輸與電壓信號傳輸各有特點(diǎn)。電流信號適合于遠(yuǎn)距離傳輸,電壓信號使儀表可采用“并聯(lián)制”連接。因此在控制表系統(tǒng)中,進(jìn)出控制室的傳輸信號采用電流信號,控制室內(nèi)部各儀表間的聯(lián)絡(luò)采用電壓信號,即連線的方式是電流傳輸、并聯(lián)接收電壓信號的方式。
變送器分為二線制和四線制兩種。四線制變送器有兩根電源線和兩根信號線,對電流信號的零點(diǎn)幾元件的功耗無嚴(yán)格要求。二線制變送器只有兩根外部接線,它們既是電源線又是信號線,電流信號的下限不能為零,但二線制變送器的接線少,傳送距離長,在工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。 [3]
2、根據(jù)所使用的能源不同,變送器分為氣動變送器和電動變送器兩種。
(1)氣動變送器
氣動變送器以干燥、潔凈的壓縮空氣作為能源,它能將各種被測參數(shù)(如溫度、壓力、流量和液位等)變換成0.02~0.1IMPa的氣壓信號,以便傳送給調(diào)節(jié)、顯示等單元組合式儀表,供指示、記錄或調(diào)節(jié)。氣動變送器的結(jié)構(gòu)比較簡單,工作比較可靠,對電磁場、放射線及溫度、濕度等環(huán)境影響的抗干擾能力較強(qiáng),能防火、防爆,價(jià)格也比較便宜;缺點(diǎn)是響應(yīng)速度較慢,傳送距離受到限制,與計(jì)算機(jī)連接比較困難。
(2)電動變送器
電動變送器以電為能源,信號之間聯(lián)系比較方便,適用于遠(yuǎn)距離傳送,便于與電子計(jì)算機(jī)連接。近年來也可做到防爆以利安全使用。其缺點(diǎn)是投資一般較高,受溫度、濕度、電磁場和放射線的干擾影響較大:電動變送器能將各種被測參數(shù)變換為0~10V或4~20mA(直流電流的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號),以便傳送給自動控制系統(tǒng)中的其他單元。 [4]
影響因素編輯
電路中影響變送器精度的因素很多,主要的有以下幾種。
(1)非線性元件的影響 常規(guī)的電壓、電流變送器多為交流變換器(小互感器),次級工頻交流信號經(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓后獲得最終的直流信號。由于整流二極管,它們是非線性器件,因此它的電壓、電流曲線均存在非線性特征。
(2)變送器鐵芯的影響常規(guī)變送器變換中均采用鐵芯材料作為導(dǎo)磁介質(zhì)。一方面由于鐵磁材料所表現(xiàn)出來的非線性特征(磁化喵線的起始區(qū)和飽和區(qū)),并非是一種理想的線性傳輸關(guān)系,因此必然會對變送器的精度產(chǎn)生影響。另一方面,由于鐵磁材料的磁滯性,鐵芯對變送器的精度也會產(chǎn)生影響。一般在工頻范圍內(nèi),常規(guī)的硅鋼片滯后角度在0°~15°內(nèi)變化,而這個(gè)滯后角度的存在相當(dāng)于增加了無功功率的成分,由于常規(guī)功率變送器是把電壓和電流信號通過乘法器運(yùn)算得出功率,所以這個(gè)滯后角度也會影響到功率變送器的精度。
(3)運(yùn)算放大器的影響 常規(guī)電量變送器大多由運(yùn)算放大器組成,溫度對運(yùn)算放大器的工作影響很大,溫度發(fā)生變化,“零”點(diǎn)漂移,使得工作點(diǎn)不穩(wěn)定,直接影響了變送器的精度和可靠性。
(4)變送器整定值選取的影響 變送器的整定值雖然在選取時(shí)盡可能接近滿值,但實(shí)際使用時(shí)變送器往往不能工作在線性區(qū)而造成誤差。
(5)阻抗不匹配造成的誤差影響
(6)系統(tǒng)不平衡的影響 常規(guī)變送器計(jì)算功率一般近似認(rèn)為系統(tǒng)是平衡的,但實(shí)際上是不平衡的,系統(tǒng)的這種不平衡往往也對變送器的精度產(chǎn)生影響。 [5]
作用功能編輯
變送器的作用是檢測工藝參數(shù)并將測量值以特定的信號形式傳送出去,以便進(jìn)行顯示、調(diào)節(jié)。 [6]
在自動檢測和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的作用是將各種工藝參數(shù)如溫度、壓力、流量、液位、成分等物理量變換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號,再傳送到調(diào)節(jié)器和指示記錄儀中,進(jìn)行調(diào)節(jié)、指示和記錄。 [7]
選型注意編輯
變送器的選型通常根據(jù)安裝條件、環(huán)境條件、儀表性能、經(jīng)濟(jì)性和應(yīng)用介質(zhì)等方面考慮。實(shí)際運(yùn)用中分為直接測量和間接測量;其用途有過程測量、過程控制和裝置聯(lián)鎖。常見的變送器有普通壓力變送器、差壓變送器、單法蘭變送器、雙法蘭變送器、插入式法蘭變送器等。
壓力變送器和差壓變送器單從名詞上講測量的是壓力和兩個(gè)壓力的差,但它們間接測量的參數(shù)是有很多的。如壓力變送器,除測量壓力外,它還可以測量設(shè)備內(nèi)的液位。在常壓容器測量液位時(shí),需用一臺壓變即可。當(dāng)測量受壓容器液位時(shí),可用兩臺壓變,即測量下限一臺,測量上限一臺,它們的輸出信號可進(jìn)行減法運(yùn)算,即可測出液位,一般選用差壓變送器。在容器內(nèi)液位與壓力值不變的情況下它還可以用來測量介質(zhì)的密度。壓力變送器的測量范圍可以做的很寬,從絕壓0開始可以到100MPa(一般情況)。 [5]
常見故障編輯
變送器(7)
變送器(7)
1、安裝時(shí)應(yīng)使變送器的壓力敏感件軸向垂直于重力方向,如果安裝條件限制,則應(yīng)安裝固定后調(diào)整變送器零位到標(biāo)準(zhǔn)值。
2、殘存的壓力釋放不出,因此傳感器零位又下不來。排除此原因的最佳方法是將傳感器卸下,直接察看零位是否正常,如果正常更換密封圈再試。
3、加壓變送器輸出不變化,再加壓變送器輸出突然變化,泄壓變送器零位回不去。 產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因極有可能是壓力傳感器密封圈引起的。
4、是否符合供電要求;電源與變送器及負(fù)載設(shè)備之間有無接線錯誤。如果變送器接線端子上無電壓或極性接反均可造成變送器無電壓信號輸出。
5、壓力傳感器及變送器的外殼一般需接地,信號電纜線不得與動力電纜混合鋪設(shè),傳感器及變送器周圍應(yīng)避免有強(qiáng)電磁干擾。傳感器及變送器在使用中應(yīng)按行業(yè)規(guī)定進(jìn)行周期檢定。
6、用戶在選擇壓力傳感器及變送器時(shí),應(yīng)充分了解壓力測量系統(tǒng)的工況,根據(jù)需要合理選擇,使系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài),并可降低工程造價(jià)。
7、通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。
8、壓力變送器要求每周檢查一次,每個(gè)月檢驗(yàn)一次,主要是清除儀器內(nèi)的灰塵,對電器元件認(rèn)真檢查,對輸出的電流值要經(jīng)常校對,壓力變送器內(nèi)部是弱電,一定要同外界強(qiáng)電隔開。
發(fā)展方向編輯
常規(guī)的變送器無論怎樣提高精度,但仍然克服不了它固有的工作特性,誤差是不可避免的。計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,為高性能變送器的研發(fā)、生產(chǎn)提供廣闊的前景。單片機(jī)交流采樣變送器具有很高的性價(jià)比,精度較高,工作穩(wěn)定可靠,不用經(jīng)常調(diào)校。
單片機(jī)交流采樣變送器具有以下特點(diǎn)。
(1)采樣周期和采樣時(shí)機(jī)
1)采樣周期的選擇在電網(wǎng)中高次諧波分量不大的情況下,采樣周期可選取8次、12次等低速率方式,這對單片機(jī)及其設(shè)備的要求較低,數(shù)據(jù)處理也簡單;如果電網(wǎng)中高次諧波分量較大,這時(shí)就必須提高采樣速率。
2)采樣的時(shí)機(jī)選擇特別是在低速率采樣方式中,如果采樣時(shí)機(jī)恰好在高次諧波的峰谷點(diǎn),將對精度有很大的影響。所以,在器件和技術(shù)允許范圍內(nèi),應(yīng)盡量提高采樣頻率,這樣對電網(wǎng)中的干擾影響起抑制作用。
(2)鐵芯非線性補(bǔ)償單片機(jī)交流采樣變送器能實(shí)現(xiàn)分段對鐵芯的非線性補(bǔ)償。根據(jù)精度要求和鐵芯本身的特性,對每個(gè)鐵芯有一個(gè)相對應(yīng)的補(bǔ)償曲線,并且可以實(shí)現(xiàn)分段補(bǔ)償。
(3)鐵芯磁滯角度的補(bǔ)償 由于單片機(jī)具有存儲功能,鐵芯的磁滯角補(bǔ)償變得很簡單。在對鐵芯進(jìn)行磁滯角測量后,把每個(gè)鐵芯的磁滯角度存入單片機(jī),通過程序作相移處理。這種補(bǔ)償完全可理想化。