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REXROTH力士樂電子壓力開關(guān)是以高電子元器件為基礎(chǔ),,以進口高精度壓力敏感元件為測量元件,采用的數(shù)字電路把壓力敏感元伯感應(yīng)的電力信號轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號,,具有準確度高,、體積小、易操作,、使用和安裝等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于化工,、機械,、水文、電力等系統(tǒng)的壓力控制和自動化過程控制系統(tǒng)中,。
1研制開發(fā)重要性和必要性
目前,,國內(nèi)針對原油的運送方式主要采用管道加熱輸送工藝。原油在管道輸 送中每間隔40~90 km就設(shè)個分站來進行加熱,、加壓,。為降低能源消耗我國輸油管道都進 行了現(xiàn)代化技術(shù)改造實現(xiàn)了計算機監(jiān)控。在輸油管道監(jiān)控系統(tǒng)中為保護管線防止出站壓力超 高造成爆管,,在出站及泵出口匯管處安裝了壓力開關(guān),。為防止輸油泵抽空在進站管線及泵入 口管線上也安裝了壓力開關(guān)。但目前使用的壓力開關(guān)存在如下問題:
1)工作不可靠在對進站壓力開關(guān)進行校驗時多次發(fā)現(xiàn),,當(dāng)給定壓力低于設(shè)定壓力時,,壓 力開關(guān)仍不動作,當(dāng)用物體敲擊時又恢復(fù)正常,。
2)誤動作用戶反應(yīng)曾多次發(fā)生當(dāng)管線內(nèi)壓力產(chǎn)生輕微波動時造成甩泵,。致使某些壓力 開關(guān)長期不能投用,,使輸油泵失去應(yīng)有的保護,帶來不安全因素,。
3)精度低,、校準難在校驗時需反復(fù)進行試驗才能確定設(shè)定值。
4)密閉流程解除后由于進站壓力較低,,使壓力開關(guān)無法使用,。為解決現(xiàn)有壓力開關(guān)存在的這些問題,研制高可靠性,、高精度和智能電子壓力開關(guān)十分必要 ,。
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2.1REXROTH力士樂電子壓力開關(guān)結(jié)構(gòu)原理 ;
智能電子壓力開關(guān)外型如圖1所示。它的結(jié)構(gòu)由壓力傳感器,、主機板及防 爆外殼等部分組成,。
智能電子壓力開關(guān)原理框圖見圖2。
智能電子壓力開關(guān)由以下幾部分組成:
①壓力傳感器件采用單晶硅智能壓力傳感器,。該傳感器具有高精度(±0.075%),、高穩(wěn)定性( 優(yōu)于0.1%fs/年)、抗高過壓和高靜壓(耐壓16 mpa),、量程遷移比大(20∶1)等特點,。選用 單晶硅智能壓力傳感器作為傳感部件,使智能電子壓力開關(guān)的控制精度及可靠性有了保證,。
②信號調(diào)理部分采用集成運放及電子元件組成,,它對壓力傳感器信號進行調(diào)理,變成微電腦 能接受的信號,,送給微電腦,。
③微電腦采用低功耗嵌入式單片機c8051f007,該單片機具有供電電壓低(2.7~3.6 v),、 功耗低(可低于1 ma),、體積小(8 mm×8 mm),、功能強等特點,。該單片機具有12bit adc,35 6bram,32kflash mcu。微電腦將采集到的壓力信號進行分析,、處理,、記憶,消除干擾及壓力 波動,,發(fā)出正確的壓力開關(guān)狀態(tài)信號,。
④REXROTH力士樂電子壓力開關(guān)將微電腦發(fā)出的壓力開關(guān)狀態(tài)信號轉(zhuǎn)化為智能電子壓力開關(guān)的導(dǎo)通及斷開。
⑤校準按鈕,,在對智能電子壓力開關(guān)校驗時只要按下“校準按鈕”,,微電腦就會自動記憶當(dāng) 前壓力值,并把該值作為智能電子壓力開關(guān)設(shè)定值,,從而實現(xiàn)壓力開關(guān)的智能校驗,。
⑥流程選擇開關(guān),旁接罐流程,、密閉流程可設(shè)置不同的門檻值,,旁接罐流程設(shè)置的門檻值可 適當(dāng)降低,從而克服了旁接罐流程壓力開關(guān)不能投用的難題,。
REXROTH力士樂電子壓力開關(guān)的工作原理:般是使用“電接點壓力表”,,這是種普通的管彈簧壓力表,加上兩組電接點,。 可以接通相當(dāng)高低壓力的電接點,,從而把壓力控制在上下限之間。這種電接點的容量小,,只能開關(guān)接觸器的控制線圈,,壓力表上的控制位置可以調(diào)節(jié)。
REXROTH力士樂電子壓力開關(guān)是種簡單的壓力控制裝置,,當(dāng)被測壓力達到額定值時,,壓力開關(guān)可發(fā)出警報或控制信號。
REXROTH力士樂電子壓力開關(guān)的工作原理是:當(dāng)被測壓力超過額定值時,,彈性元件的自由端產(chǎn)生位移,,直接或經(jīng)過比較后推動開關(guān)元件,改變開關(guān)元件的通斷狀態(tài),,達到控制被測壓力的目的,。
REXROTH力士樂電子壓力開關(guān)采用的彈性元件有單圈彈簧管、膜片,、膜盒及波紋管等,。
REXROTH力士樂電子壓力開關(guān)有磁性開關(guān),、水銀開關(guān),、微動開關(guān)等。
REXROTH力士樂電子壓力開關(guān)的開關(guān)形式有常開式和常閉式兩種,。
REXROTH力士樂電子壓力開關(guān)的調(diào)節(jié)方式有兩位式和三位式兩種,。
精度:表示設(shè)備程度的值,包括線性度,、公差,、遲滯、重復(fù)性等。目前長野的壓力開關(guān)zui高精度可達到±0.5%F.S,,型號為CB33,。
zui大壓力(Max.P):壓力范圍的zui大值。
滿量程(F.S):壓力范圍zui大值和zui小值的差值,。
接斷差(死區(qū)):是指開關(guān)設(shè)定動作值和復(fù)位值的差值,,例如當(dāng)設(shè)定、值為1MPa,,實際復(fù)位值為0.9MPa時,,接斷差為0.1MPa。
REXROTH力士樂電子壓力開關(guān)是傳感器大家族中的成員,,它把發(fā)射端和接收端之間光的強弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達到探測的目的,。由于光電開關(guān)輸出回路和輸入回路是電隔離的(即電緣),所以它可以在許多場合得到應(yīng)用,。
采用集成電路技術(shù)和SMT表面安裝工藝而制造的新代光電開關(guān)器件,,具有延時、展寬,、外同步,、抗相互干擾、可靠性高,、工作區(qū)域穩(wěn)定和自診斷等智能化功能,。這種新穎的光電開關(guān)是種采用脈沖調(diào)制的主動式光電探測系統(tǒng)型電子開關(guān),它所使用的冷光源有紅外光,、紅色光,、綠色光和藍色光等,可非接觸,,無損傷地迅速和控制各種固體,、液體、透明體,、黑體,、柔軟體和煙霧等物質(zhì)的狀態(tài)和動作。驅(qū)動防水防爆開關(guān)
REXROTH力士樂電子壓力開關(guān)存在響應(yīng)速度低,、精度差,、接觸檢測容易損壞被檢測物及壽命短等缺點,而晶體管接近開關(guān)的作用距離短,,不能直接檢測非金屬材料,。但是,新型光電開關(guān)則克服了它們的上述缺點,,而且體積小,、功能多,、壽命長、精度高,、響應(yīng)速度快,、檢測距離遠以及抗光、電,、磁干擾能力強,。
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