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3 讨论
3·1 基于探测器的相对测温灵敏度的考虑
待测温度每变化1 K时,号电平的变化量(本文即P1或P2的变化量)称为系统的温度灵敏度S[8,9]。即
不失一般性,同时也为简单起见,以反射镜不起作用时的情况(P1)为例进行讨论。此时探测器输出的电号的强度V(T)可写成[8,9]
由式(12)作出的Sr~λT曲线如图3所示。由图3可以导出,在λT=2 898μm·K附近,系统正好工作在Sr~λT曲线的峰值区域。这就是说,对PIN硅光电二极管而言,只要待测温度不高于T≈2 898/1·1=2 634 K,探测器的输出号就处于灵敏区域。亦即,只要被测温度有小的变动,就能引起Sr较大的变化。显见,采用PIN硅光电二极管作光接收器件,肯定能满足测温范围的高温段对测温灵敏度的要求。
3·2 基于探测器的温度分辨率的考虑
据式(1),在极窄的波段内,当待测温度改变ΔT时,容易导出系统接收到的辐射能的变化时,才能引起探测器的响应。式中,VS/VN为噪比,在推算系统的温度分辨率时,取VS/VN=1;Δf为后续的选频放大器的带宽。将式(6)、式(13)、式(14)及式(15)代入式(16)中,并考虑极限情况,可以导出
上式中的ΔT即为探头的温度分辨率。
下面进行定量分析。对于实际的测量环境,取大气的衰减系数τ0=0·85,光学系统对光的总透过率τλ=0·50,调制盘的调制系数η=0·80、PIN光电二极管的探测率D*=5·0×1012cm·Hz1/2·W-1、灵敏元面积A=5 mm×5 mm[10],选频放大器的带宽Δf=10Hz,光学系统的焦距f′=15 cm,通光口径D=10 cm。为分析上的方便,同时也不失一般性,取ελ=0·50、Δλ=20 nm代入计算。在不同的待测温度下,由式(17)作出的探测器的温度分辨率随波长的变化曲线,如图4所示。
由图4显见:(1)探测器的温度分辨率随系统工作波长的增加而变高。例如,对于T=773 K而言,λ=0·60μm时,系统的温度分辨力ΔT=1·662 K,显然不符合要求。但当λ=0·80μm时,ΔT=0·004 K,显然符合要求;(2)当待测温度足够高时,例如待测温度T=923 K,λ≥0·70μm的波长都能满足要求。
3·3 基于抑制光路中选择性吸收气体吸收影响的考虑
2004 年在河北华电石家庄热电有限公司选取了五个内漏比较严重、具有代表性的电动阀门进行了技术改造试验，经过近一年的运行考验，效果非常理想，达到了预期的目的，2005年我们又分别对16#、17#、21#—24#炉部分电动阀门进行了这样的技术改造，共计安装ZDW-05B型智能定位器控制装置200套，取得了良好效果。一年多来，采用ZDW-05B型智能定位器控制装置进行技术改造后的200套电动阀门运行情况良好，无一例有阀门内漏现象。
应用 ZDW-05B型智能定位器控制装置对现有电动阀门进行技术改造，具有投资少、见效快，简单方便的特点。改造后不仅大大减轻了运行、维修人员的劳动强度，而且可以明显提高机组的经济效益和可靠性。在新建机组中直接选用ZDW-05B型智能定位器控制装置，效果更佳，可有效的延长电动阀门的使用寿命。
虽然在老机组改造、新建、扩建工程中选用ZDW-05B型智能定位器控制装置需花费一定资金，但换来了机组良好的经济效益，因此，可以说用ZDW-05B型智能定位器控制装置解决电动阀门关不严、内漏的问题，实际上是一项高回报的投资行为。
6 结束语
近些年来国内火力发电厂的运行和管理水平在不断提高，火电厂长期以来只注意生产，忽略经济运行的现象引起了管理者们的高度重视，但就节能、环保还没有引起足够的重视，距国外先进相比尚存在着一定的差距，特别是在节能降耗方面还有很大潜力需要开发。
电容薄膜式压力变送器从70年代末发展至今,以其优良的性能,逐渐成为低真空测量的主要仪表。随着工艺、技术的不断发展,在原有产品的基础上进一步开发出带恒温系统产品,使仪表的性能更趋完善。为了满足用户将真空仪表用于易燃、易爆场合的特殊需要,研制成功防爆型真空仪表,达到《GB3836—1983》防爆标准。
电容薄膜式压力变送器(以下简称薄膜规)自80年代初诞生至今已有20年的历史,由于它的高稳定性、高精度、耐腐性、耐污染、耐粉尘、可在许多恶劣场合工作及使用寿命长等优点,近年来它的发展迅速,在许多行业取代了传统的真空计,市场覆盖面越来越大。以美国为例:美国M.K.S公司是全球生产薄膜规的主要生产厂家,至目前为止,它的年销售额已达上亿美金,涉及民用工业的各个领域,并在航天工业,核工业等军事工业中发挥着独特的作用。
我们从80年代初开始研究薄膜规的生产技术,1993年正式投入生产,产品从原来的单一型发展至今,共四大系列,30多个品种,形成了相当的生产规模。以下介绍一下普通薄膜规(100系列)的基本原理、带恒温装置的高精度薄膜规(200系列)和防爆型薄膜规(300系列)。
直流号隔离器,热电偶温度变送器,热电阻温度变送器,隔离配电器,变送器配电器
号隔离器的主要功能是将输入的1～5Vd.c.或4～20mAd.c.标准号装换成与之相互隔离的1～5Vd.c.或4～20mAd.c.标准号输出，以供指示仪、记录仪、数据采集器、调节器或分散型控制系统使用，从而组成各种各样的工业自动化控制系统或监测系统，可广泛应用于石油、冶金、化工、电站等行业的过程控制系统中。直流号隔离器,热电偶温度变送器,热电阻温度变送器,隔离配电器,变送器配电器
号隔离器的主要功能是将输入的1～5Vd.c.或4～20mAd.c.标准号装换成与之相互隔离的1～5Vd.c.或4～20mAd.c.标准号输出，以供指示仪、记录仪、数据采集器、调节器或分散型控制系统使用，从而组成各种各样的工业自动化控制系统或监测系统，可广泛应用于石油、冶金、化工、电站等行业的过程控制系统中。
变送器配电器是将输入单路或双路电流或电压号，变送输出隔离的单路或双路线性的电流或电压号，并提高输入、输出、电源之间的电气隔离性能。 为现场的二线制变送器提供所需的工作电源，并实现变送器号的隔离传输。响应时间快、抗干扰效果好；输入、输出、电源三重隔离；有24VDC和220VAC两种供电方式；既可以当配电器使用，又可以当隔离器使用；结构紧凑，能够实现高密度安装；一路输入，二路输出。
热电阻温度变送器采用特制隔离模块，温州中宣仪表有限公司市场部,对电网和电路中的交流电流进行实时测量，将其变换为0mA～20mA或4mA～20mA直流电流（IZ）输出；具有高精度、高隔离、宽频响、低漂移、低功耗、温度范围宽、抗干扰能力强等特点。本产品采用卡装式结构，端子接线，号隔离器工作原理，安装方便，适用于电源设备、电力网监测自动化系统、工控监测系统、铁路号系统等。滑线电阻变送器特性：
● 二线制或三线制滑线电阻输忄入，隔离变送成直流号输出。
● 模块化表芯设计，无需零点和满度调节。
● 带有工作电源指示灯。
● 单通道，一路输入一路输出，号隔离器工作原理，输入回路短路保护。
● 即插即拔式接线端子，DIN导轨卡式安装。变送器配电器是将输入单路或双路电流或电压号，变送输出隔离的单路或双路线性的电流或电压号，并提高输入、输出、电源之间的电气隔离性能。 为现场的二线制变送器提供所需的工作电源，并实现变送器号的隔离传输。响应时间快、抗干扰效果好；输入、输出、电源三重隔离；有24VDC和220VAC两种供电方式；既可以当配电器使用，又可以当隔离器使用；结构辶紧凑，能够实现高密度安装；一路输入，二路输出。
2 仪器结构与测温原理
2·1 测量原理
如图1所示,反射镜与探测器对称地置于待测表面法线的两侧。当反射镜不起作用时,探测器接收到的辐射能P1为
式中:D为光瞳口径,f′为光学接收系统的焦距,τ0为大气的传播系数,A为探测器的灵敏元面积,η为调制盘的调制系数,ελ为温度为T的待测目标在波长λ处的发射率,Lλ为温度为T的黑体在波长λ处的辐射出射度,τλ为光学系统对波长为λ的光的总透过率。
当反射镜起作用时,反射镜将红外辐射反射回待测区域的单色辐射能为
并结合式(1)或式(2),即可求出待测表面的温度。式(6)中,h为Planck常数,k为Boltzmann常数,c为光速。
2·2 仪器结构
该仪器主要由光学接收系统、号放大与处理系统及显示系统三部分组成。工作时,接收镜头接收到的光号(P1、P2),经窄带干涉滤光片滤光后,再经由PIN硅光电二极管构成的光电转换系统转换成电号。该号经前置放大、选频放大、脉宽压缩、模-数转换后送入8031单片机系统进行数据处理,计算出待测表面的发射率及温度。
电路中所需的各种触发与同步号,均由同步光电系统产生:透过调制盘上镶嵌的同步滤光片的光号,先经光电转换系统转变成电号,再经整形放大后送入8031单片机,适当延时后分别去触发、同步各个需要触发和同步的号。
调制盘的结构简图见图2。其中1、2、4号窗口贴的是波长为0·80μm的窄带干涉滤光片(带宽20nm)。3号窗口贴的是波长为1·00μm的滤光片,带宽约0·1μm(无严格要求)。5、6号窗口贴的是波长为1·00μm的滤光片(带宽也无严格要求)。调制盘的转速为1 200 r/min。
调制盘的具体调制情况如下:(1)当待测表面的光辐射透过3号窗口到达反射镜、并由反射镜反射后再次穿过3号滤光片回到待测区域时,1号窗口正对探测器。对于这种情况,反射镜不起作用。这是因为透过3号滤光片后又回到待测区域的光的中心波长为1·00μm,带宽约0·1μm。而1号窗口只能通过中心波长为0·80μm、带宽仅20 nm的光,因此探测器接收到的仅是“直射”能(P1);此时,由5号窗口透过的光辐射形成触发、同步号;(2)当待测表面的光辐射透过4号窗口到达反射镜、并由反射镜反射后再次穿过4号窗口回到待测区域时,2号窗口正对探测器。对于这种情况,反射镜起作用。探测器接收到的是“直射”能与“反射”能之和(P2);此时,由6号窗口透过的光辐射形成触发、同步号;(3)当待测表面的光辐射透过1号窗口到达反射镜时,3号窗口正对探测器。情况与(1)类似,不同的只是探测器接收到的是波长为1·00μm的光辐射。后续电路虽对该号进行放大处理,但因模-数转换电路没有触发号和同步号,因此不对其进行模-数转换;(4)当待测表面的光辐射透过2号窗口到达反射镜时,4号窗口正对探测器。情况与(3)类似,不同的只是探测器接收到的是波长为0·80μm的光辐射。后续电路虽对该号进行放大处理,但同样因模-数转换电路没有触发号和同步号,故不对其进行模-数转换。
性价比高的信号隔离器基地_盾开电气(深圳市龙岗区分公司),联系人:郑科,浙江省温州市乐清经济技术开发区。
