热电阻范文
时间：2023-03-19 15:36:10
导语：如何才能写好一篇热电阻，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
1、热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
2、热电阻通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它二次仪表上。
（来源：文章屋网 ）
篇2
疏水探针属于带保护管型二次复合全铠装热电偶（热电阻'>热电阻），由于其动态特性特别好，可用于高温高压的压力容器及管道上进行流体介质的快速温度测量。虽然它的热元件（偶丝或热电阻'>热电阻元件）对外壳（保护管或铠体）是绝缘的，但它的响应速度却达到了极高（τ0.5=3.24秒）的程度，因此它的诞生解决了困扰人们多年的难题，在需要快速测温的系统应用中可得到十分理想的效果。
1背景技术
1.1常规热电偶（热电阻'>热电阻）存在的问题
常规带保护套管的热电偶（热电阻'>热电阻）是由保护套管和带绝缘材料（瓷珠、玻璃管等）的热元件或铠装热元件、接线盒（偶头）等部分组成。其测温的敏感区在其尖端（感温端），在测温过程中被测介质的热量先传到套管端部，使端部金属温度上升，然后再经过套管与热元件之间的接触部分或空气间隙、绝缘体等传到热元件（热接点）。如果是铠装热元件还须先加热铠体，然后经绝缘层传到热元件（热接点）在传热过程中因以下原因使传热过程变慢：
（1）保护管及其端部体积较大，热容量较大，所以温升较慢。
（2）如要求热元件绝缘，则保护管与热元件不能直接接触，只能通过空气隙或绝缘层传热使传热过程变慢。
（3）如采用铠装热元件，则往往铠体与保护管之间为点接触，有时还接触不良，即使采用弹簧压紧方法也仅仅使点接触稍好一点，但并不根本解决问题。
（4）不少热电偶（热电阻'>热电阻）热元件尺寸偏大，尤其是热电阻'>热电阻，使本身热容量大造成温度变化慢。
（5）由于多层结构原因造成传热过程从外层传到内层最后到达内部，使传热过程变得很慢。
国家标准衡量热电偶（热电阻'>热电阻）动态响应速度是其在阶跃扰动下，变化量达到最终值的10、50、90所经历的时间τ0.1、τ0.5、τ0.9、一般常规带保护管的装配式热电偶的τ0.5、约为60—120秒。
1.2改善带保护管的热电偶（热电阻'>热电阻）动态特性的常规措施和存在的问题。
（1）多年来人们为改善热电偶（热电阻'>热电阻）的动态特性做了不少努力，采取了以下措施，也得了一定效果，但因为要求元件与外壳（地）绝缘，所以始终未能达到理想效果。
①在改善传热方面：尽量减小空气隙或以固体绝缘材料代替空气隙，如不用偶丝穿瓷管等装配式结构（WRN系列），采用铠装热元件（WRNK系列），既达到了绝缘目的，又减小了传热过程中的空气隙。图1是采用装配式元件与采用铠装元件的带保护管的热电偶从冰点向沸点的阶跃扰动件的带保护管的热电偶从冰点向沸点的阶跃扰动实录曲线，从图中可知前者的、τ0.5为90秒，后者为70.8秒。
②采取加弹簧压紧的方法，使热元件与套管端部接触可靠；采用面接触方式增大传热面积的方法。如：套管端部内孔与铠装热元件外径配合安装使接触面呈柱面或将热元件端部与套管端部加工成圆锥，使接触面增大，均能取得一定效果。如WRNK—的τ0.5为51秒。
③在减小热容量方面：采用将保护管端部加工成小直径圆柱的方式及尽量采用小尺寸元件，如用细的偶丝以及用微型薄膜热电阻'>热电阻等。综合采用上述的措施后，目前国内最好的高温高压带保护管的热电偶（热电阻'>热电阻）的τ0.5可达到30秒以下。
（2）热接点接地的方式
采用热接点直接接触保护管尖端或干脆把热接点与保护管端部焊到一起的方法，这种方法可以使动态特性达到较理想程度，但却带来一个致命的问题，即热元件必须接地。
由于热元件接地使一般监控系统造成两点接地，使系统干扰大幅度增加，模拟指示表漂摆，数显表乱跳字，尤其是计算机监控系统，元件接地有时使系统根本不能工作，严重时会造成I/O（输入/输出）模件损坏，所以，这种结构目前极少采用。
转贴于 1.3疏水探针改善带保护管热电偶（热电阻'>热电阻）动态特性的技术措施
（1）将保护套管端部金属与热元件（铠装型）铠体合二而一，减少了从被测介质向热元件敏感区热端传热过程的环节。
（2）采用全铠装结构使保护管尖端金属向元件热端传热完全取消了空气隙，仅剩一层致密的Mgo固体绝缘层，这样大幅度地降低了传热热阻。
（3）采用小热容量元件（细偶丝或微型薄膜热电阻'>热电阻元件）使热惯性降至较低水平。
疏水探针的保护管采用耐热合金材料（ICr18Ni9Ti）使本身具有耐高温性能；采用特殊焊接和压合技术，使整个热电偶（热电阻'>热电阻）具有承受高压（≥40MPa）的能力；采用优质全铠装热电偶（热电阻'>热电阻）元件，使疏水探针具有极高的元件对外绝缘电阻RI值（常温RI≥2000MΩ，500℃时RI≥300MΩ）。
采取以上技术措施后，疏水探针获得了动态响应时间τ0.5=3.24秒的快速特性。图2是疏水探针在水浴与冰瓶中经正向（图中右）和负向（图中左）阶跃扰动下的飞升特性曲线，从曲线可知τ0.5达到了3.24秒。
2应用范围及使用方法
（1）用于疏水监控系统，可快速检测汽轮机本体、主汽管道、抽汽管道、高压缸排汽管道或旁路系统减温器后管道在工作状态下（过热蒸汽介质）突发性产生蒸汽带水、疏水和产生两相流情况的发生。用于汽轮机防进水保护、排汽与抽汽管道快速自动疏水、旁路后管道自动疏水等保护系统，可防止汽机弯轴、管道破裂等事故发生，可代替电接点疏水检测方式，取消疏水罐。
①安装方法
可将疏水探针安装在管道或容器下部积存疏水的位置，取样开孔在下管壁，插座朝下，疏水探针向上插入，必要时可在同一管道截面的上部加装一个对比热电偶（可用疏水探针或普通用热电偶）以进行对比判别。
②监控方式
·对比方式将疏水探针所测管道下部介质温度与上部介质温度在比较器模块进行比较，当二者的差值达到所整定值时进行报警和联动疏水保护。
·速率判别方式，将疏水探针所测管道下部介质温度进行速率判别，如其速率超过所整定值时，表明来水，即进行报警和联动疏水保护。
（2）用于小惯性系统的快速温度监测和需要快速测温的调节系统（例如锅炉I、II级减温器的喷水点后）
①安装方法
安装方法同常规热电偶
②使用方法
用于小惯性系统的快速温度监测须注意模拟量输入通道的滤波时间常数不宜过大，最好≤1秒。
用于快速测温的调节系统须在副环整定时按比常规热电偶采用的时间常数更小的时间常数进行整定，可获得较快的调节速度和较高的稳定性。
篇3
0 引言
工业热电阻是中低温区最常用的一种温度计量器具。由于其测量准确、性能稳定、使用可靠、互换性好，在工业过程测量和控制中的应用极其广泛，提高工业热电阻检定结果的准确度和检定工作的效率对工业发展极其重要。为此，国内外都进行了一定的研究，国外主要采用自动检定系统对工业热电阻进行检定;国内大部分企事业单位还采用人工方式进行工业热电阻检定。随着电子技术和计算机软件开发技术的发展，部分企业或研究院所研制出了能满足检定要求的自动检定系统，但价格昂贵，而且不对外开放，实验室人员无法根据自己的需求进行改进。因此，为提高自动检定系统的性价比，满足实验室检定需求，完善系统软件的数据管理功能，本文设计和开发了工业热电阻自动检定系统软件。
1 系统组成结构及基本功能
1.1 系统组成结构
工业热电阻自动检定系统由数据采集装置、自动控温装置、恒温设备、计算机、通用打印机和自主研发的专用软件组成，结构如图1所示。
系统工作时，将标准铂电阻温度计和被检工业热电阻温度计一起插入恒温槽中，各传感器的引线按要求通过多通道传感器转接盒连接到多数据采集装置上，连接控温仪与恒温槽，数据采集装置和控温仪通过RS-232接口与计算机连接。系统软件通过RS-232通信端口向控温仪发送控温指令，向数据采集装置发送指令采集标准铂电阻温度计的值，并判断叵温槽槽温是否满足检定条件，如果不满足则继续当前温度的控温，如果满足则按照检定规程的要求向数据采集装置发送指令;数据采集装置按顺序读取标准铂电阻温度计和被检温度计的值，并通过串口将测量值传给计算机，同时由系统软件进行测量数据的保存和处理。然后控制下一个温度点，重复上述工作，直到完成所有设置的检定温度点后，通过软件生成检定证书，从而实现工业热电阻温度传感器的自动检定。
1.2 系统基本功能
1)可对不同分度号和不同线制的工业热电阻进行检定。
2)系统的控温设备和数据采集可采用手动或自动方式。
3)系统软件能够自动扫描控温装置和数据采集装置对应的RS-232端口号，设置数据采集装置的采样参数;同时能对标准器和检定人员进行管理;具备显示恒温设备控温曲线、设定温度、实际温度、实时测量的电势值或电阻值、波动度、开始时间、结束时间以及当前状态等信息的功能，并能实时显示循环采样数据。
4)具有断电保护功能，软件在非正常退出的情况下，可以自动保存当前状态和检定数据，重启系统后能够继续当前检定任务。
5)能够自动完成工业热电阻检定，自动控温、自动判断恒温条件、自动采集和记录测量数据、自动计算、自动生成原始记录和证书。
6)能够查询历史记录和证书。
2 系统硬件介绍
系统硬件主要包括数据采集装置、自动控温装置两部分。数据采集装置包括数据采集器和低热电势转换开关。数据采集器用来接收计算机发送的指令，然后按指令进行测量设置，并将测量得到的数据传送给计算机由软件进行相关处理。选用2700数据采集器和7700开关模块组成系统数据采集装置。
自动控温装置用于接收计算机的控温指令，实现系统恒温槽和检定炉的温度控制和超温保护。系统温度控制装置由宇电五位数字表、固态继电器、交流接触器等组成。
3 系统软件设计
系统软件部分采用C/S模式开发，采用C#作为开发语言，Visual Studi02010作为开发工具，NETFrame work4.0作为开发平台，结合通信技术、数据库技术开发一套能实现温度传感器检定系统自动控温、自动检定和自动分析处理数据的软件。
3.1 软件功能结构
软件主要包括系统管理、检定任务和检定结果3个功能模块，其功能结构如图2所示。系统管理部分主要完成标准器管理、通信设置、采样设置和人员管理。检定任务部分主要完成被检温度计信息录入、检定温度点设置、标准器选择、检定项目设置、通道扫描测试以及检定任务的执行。检定结果部分主要完成检定记录查询、生成原始记录和检定、校准证书。
用户打开系统软件，首先进行通信参数、控温参数和数据采集相关参数的设置，然后开始检定任务信息设置，包括录入被检温度计信息、设置检定项目及恒温性能参数、设置检定温度点、选择标准器，然后测试系统连接数据采集通道直到所有通道状态正常，方可开始执行检定任务。检定任务完成后控制恒温设备的温度，达到稳定和检定条件后，保温并巡回检定各被检温度传感器数据，检定完成后自动保存并处理测量数据。
3.2 软件详细设计
3.2.1 系统管理模块
系统管理部分主要完成通信设置、标准器管理、采样设置和人员管理。通信设置主要完成上位机与控温仪、数字多用表通信连接参数设置，上位机通过串口线将控温仪和2700数字多用表连接。系统能够自动扫描每个设备对应的串口号，扫描过程中界面为灰色提示用户等待，计算机逐个扫描串口，完成后显示于界面中。系统能自动记录用户上次的配置信息，保存于xml配置文件，并在用户下次开启本系统时默认显示该配置信息。需要设置的通信参数有波特率、数据位、校验位、停止位、握手协议，主要实现对标准器信息的创建、更新、删除功能。用户可新增标准器信息，所有录入的标准器在列表中显示，用户可以选中列表中任一行，该行标准器信息自动显示在参数控件中，用户可编辑该参数进行标准器信息的修改，或选中某一行信息进行删除。系统根据标准器的有效期自动判断到期时间，并提前一个月提示检定人员送检。采样设置模块主要完成数据采集装置采样频率、单点采样次数、控温阶段采样间隔和保温阶段采样间隔设置。人员管理模块主要完成检定人员和核验人员信息新增、修改、删除以及资质到期提示。
3.2.2 检定任务模块
检定任务部分主要完成被检温度计信息录入、检定温度点设置、标准器选择、检定项目设置、通道扫描测试以及检定任务的执行。用户进入检定任务模块后，首先录入被检温度计信息，然后设置检定项目和对应的恒温性能参数，设定被检温度点、选择使用的标准器，这些信息配置完成后，可以进行通道测试。检定任务开始后，首先向控温仪发送控温指令，然后采集标准器的数据，实时显示控温曲线，同时判断是否满足检定条件，当满足条件时，则开始按照规程测量标准器和被检温度计电阻值。在检定过程中，系统实时显示标准器和被检温度计测量值。检定任务完成后，系统停止控温和数据采集。其流程如图3所示。
3.2.3 检定结果模块
检定结果部分主要完成检定记录查询、生成原始记录和检定、校准证书。用户可以输入检定时间段、检定记录编号、被检温度计出厂编号、送检单位查询历史检定记录，记录显示于列表中。用户可以选择一个记录编号生成该批检定的原始记录，选择某一支温度计编号生成该支温度计的检定和校准证书。证书生成是根据选择的温度计编号查询相关数据库，并按照检定结果计算方法得出检定结果，然后将相关数据填充到证书模板，导出检定证书或校准证书。检定结果计算及判断流程如图4所示。
4 系统测试结果
经测试，本系统满足JJG 229——2010《工业铂、铜热电阻检定规程》、JJF 1098——2003《热电偶、热电阻自动测量系统校准规范》的要求，系统运行良好，能有效提高工作效率，降低人为误差。系统实现的技术指标如表1所示。
系统执行检定任务时，软件可实时显示控温曲线、设定温度、实际温度、实际测量值、十分钟波动度以及任务开始时间、结束时间、当前状态等信息。通过输入检定起始时间和结束时间或者检定记录编号、温度计编号、送检单位信息可以查询历史检定记录，可选择某一记录编号生成对应的原始记录和证书。
5 结束语
本文开发的工业热电阻自动检定系统软件，界面易用、操作步骤简单，能实现自动控温、自动判断恒温条件、自动采集和记录测量数据、自动计算、自动生成原始记录和证书、可查询原始记录和证书等功能。此外，系统软件提供的标准器、人员资质到期提示功能以及形成的原始记录和证书数据库使实验室的管理更加有效和规范。且该系统总体价格相对较低，在技术指标和性能上能满足国家相关检定规程要求，能实现工业热电阻的自动检定。
篇4
【关键词】水轮机；转轮；装配；联轴；工艺；电阻加热
一、概述
电阻加热法应用于联轴螺栓拉伸，主要包括加热电阻的选取、加热电阻相应配套电源及开关的配置、设备水平或垂直度调整、拉伸测量装置安装与定位划线、初始加热拉伸试验及螺栓拉伸紧固。电阻加热器选取需根据联轴螺栓与主轴、转轮法兰等不同厂家的设计参数，以下主要介绍电阻加热法简要施工过程及对联轴螺栓加热伸长量的修正。
二、施工过程
1、施工前准备
1.1在安装间安装平台上按照规划工作位置放置转轮。放置转轮时考虑到工作人员能从下部进入工作，转轮可用四个高800mm的钢支墩填高，以便于装配泄水锥或者螺母保护盖等零部件。
1.2在四个钢支墩上分别布置一对楔子板，调整转轮水平，至转轮或水轮机主轴水平达到0.02mm/m的要求。
1.3清扫转轮和水轮机或水轮机主轴和发电机主轴上法兰，并按照设计要求装配转轮及主轴相关零部件及附属设备。
1.4仔细检查联轴主轴（水轮机主轴或发电机主轴）法兰平面的正反两个平面和转轮上的连接面，并用小面积研磨平台检查大轴和转轮的连接面，最终应能满足法兰面水平调整的要求。
2、电阻加热器的选用
根据设计要求将联轴螺栓加热并依次拧紧，使螺栓的伸长量达到设计值，或将螺母旋转至对应转角。结合施工现场环境条件，通常加热过程中不宜使其温度上升过快，从而避免所测螺栓伸长量偏差较大等问题。电阻加热器可选用三相大功率及两相小功率两种（例如有三相380V 7.5Kw和普通两相220V 1.5Kw等各种型号），380V大功率加热电阻的温升较快，电阻加热时间通常不能超过25分钟，否则温度过高容易使加热器损坏和加热器不能拔出，导致发生漏电、触电安全事故。而220V电阻加热器加热温度则相对上升较慢，但其具有温升速度均匀，易于控制等特点。电阻加热器的选用还应参考加热器的长度及联轴螺栓长度对比值，以及周边市场等因素。
3、联轴
3.1平稳起吊主轴至转轮（发电机主轴）上空，待落下有一定高度时对准法兰配合止口及联轴螺栓孔，对称至少穿入四颗螺栓作定位。穿轴螺栓的同时在螺栓螺纹及螺母与法兰接触端面涂抹剂，并初步拧紧联轴螺栓。
3.2用一定厚度的绝缘材料包扎好主轴上精加工面，防止被碰撞和电焊意外损伤。
3.3根据设计伸长量及螺母转角值，逐个将转角的起始线清晰地划在联轴螺栓和螺母上，以便在加热过程中方便观察。根据加热电阻布置位置，在联轴螺栓上下各安装一套百分表。
3.4准备专用配电盘及电源，根据联轴螺栓的数量对称穿入四个加热器。为更加均匀有效地加热联轴螺栓，需购买一定数量的热耦剂，均匀地在电阻加热器有效加热段的表面涂抹（主要应集中在加热器的有效加热段上，且涂抹厚度不宜过厚）。
3.5电阻加热器初始加热试验
3.5.1检查联轴螺栓和螺母上的转角划线及电阻加热器的插入深度，符合要求后开始进行初始加热试验。
3.5.2将对称在四个联轴螺栓的上、下端面布置的百分表“对零”。
3.5.3同时开启四个电阻加热器电源，全程监视联轴螺栓上、下端面百分表的读数，并记录百分表读数达到联轴螺栓设计热态伸长量的时间及伸长值，以供其他螺栓加热作参照。
3.5.4待联轴螺栓上、下端面百分表的读数差值达到联轴螺栓的设计热态伸长量（某电站为1.23±0.04mm）后切断电源，并用专用扳手转动联轴螺母至所划转角刻线位置。
3.5.5取出电阻加热器，待联轴螺栓冷却后记录联轴螺栓上、下端面百分表的读数，并计算两者差值，与设计伸长值进行比较，符合设计要求便记录下来。假如不符合设计要求则要进行一定修正，并重复进行加热试验，至联轴螺栓伸长值最终符合设计要求。
3.5.6 联轴螺栓伸长量的修正
c） 所有联轴螺栓实际剩余伸长量L1实际都应作好详细记录。
3.6根据初始加热试验数据，对余下联轴螺栓进行拉伸，并记录最终剩余伸长值及转角。
4、用0.02mm塞尺检查联轴法兰结合面间隙，应无间隙。局部有间隙应小于0.03mm，并对测量情况作详细记录。
5、对水轮机主轴与转轮的连接，可自制测量支架检查同轴度，以水轮机大轴为基准，检查转轮上、下止漏环外圆圆度与同轴度，要求其偏差应小于10%止漏环设计间隙。
6、注意事项
6.1加热器需储藏在无光、干燥的房间，如果加热器受潮，应立即烘干处理。
6.2加热器的导线末端（接加热器棒本体的接口）要避免与液体、糊状物（剂、油、合成材料等）及它们的蒸汽接触，导线要防止振动。
6.3用加热器进行加热可考虑在发热段涂抹适宜的导热膏，以保证加热器的热量充分传递给联轴螺栓。
6.4加热过程应注意根据不同型号要求控制加热时间。
6.5联轴螺栓剩余伸长值，需待加热完成并充分冷却至室温后读取。
7、按照设计要求进行其余装配件的施工，并将螺栓或螺帽点焊牢固
篇5
关键词：发电机组；热控；调试
中图分类号：TM31文献标识码： A
引言
建设大容量、高参数的1000MW超超临界机组是转变电力发展方式、调整电力结构、优化电力布局的重要举措，符合国家能源产业政策，但由于单机容量较大，一旦故障跳闸可能会对电网安全运行、电力可靠供应、发电设备安全带来不利影响。目前国内最早涉足于1000MW超超临界机组设计的单位是华东电力设计院，通过在实践中研究，在工程设计方面积累了一些经验和体会，本文对于超超临界机组热控设计与调控进行一些特殊考虑：主要热力系统的热控设计、热控主要检测仪表选型、DCS的选择与配置和调试、DEH系统调试等。
主要热力系统的热控设计
所有热控设计工作的基础是P&ID。如在玉环电厂工程的设计准备阶段，热控设计对外高桥二期热力系统进行了研究，并多次现场查看其实际运行状况，对设计中各方面的细节问题进行了解。同时，还组织专业设计人员到国外考察并交流百万等级超超临界机组的设计经验。
热控主要检测仪表选型
1.1 热电偶、热电阻
由于超超临界机组的参数较亚临界和超临界机组均有较大程度的提高，原国内热电偶厂家用于高温、高压测量的13型热电偶的适用参数为565℃/29.4MPa，对于主蒸汽、热再热蒸汽管道上的温度测点，热电偶套管的材料选择是一个值得考虑的问题。目前国内对异种钢的焊接均需进行特别培训和工艺评定，程序较复杂，所以尽可能避免异种钢焊接。
1.2 变送器
现场检测仪表中变送器占了很大的比例，因此，控制性能与机组过程检测和产品选型密切相关。一般，超超临界机组的管道压力比较高，在给水管道压力变送器和对主蒸汽选型时应选305lT型。
DCS的选型与配置
DCS的性能与控制系统硬件(包括系统软件、网络)和工程应用软件设计两方面相关。随着计算机硬件和网络通信技术的发展，各DCS厂家在硬件方面的差距正在缩小，而工程设计能力方面还存在差异。
国内百万千瓦超超临界机组工程设计经验尚且不足，就要和国外主流DCS厂商就百万千瓦等级超超临界机组的控制系统设计、控制策略进行交流。 DCS设计中需注意的另一方面就是控制器数量的确定。由于各DCS的控制器在系统软件、硬件、系统网络及功能块设计、工程实际设计等多方面存在差异，各DCS厂家在投标中提供的控制器数量差异也很大。
1、控制器扫描时间优化
引起部分逻辑的功能发生变化，一般是在控制器扫描时间优化调整后发生变化，如现场反馈收到时间有关的逻辑、Keyboard功能块脉冲指令信号，在调试过程中进行修改。因此在逻辑设计前期要把控制器扫描时间优化工作完成，相关逻辑错误才能尽早通过调试被发现。
2、控制器失电恢复出现异常
在对机组调试过程中，若发生OVATION系统主备控制器同时失电后再上电这种问题，发现部分信号点处在强制状态或扫描停止，一般有主要有以下两个原因：
1)在主备控制器失电前，如果有点处在强制状态或扫描停止，当控制器重新上电后,这些点仍会保持原状，因为之前这些状态将保存到闪存中。
(2)在定义点时,选择了period save选项，并下装到控制器，之后又取消该选项。对这种情况，一般是格式化控制器闪存卡，关掉主备控制器，重新下装控制器。
三、DEH系统调试
DEH控制系统主要采用T-3000控制系统，主要包括负荷控制、汽机转速和汽机辅助系统控制，汽轮机实现了一键启动控制。DEH系统调试主要存在的问题包括：负荷控制闭锁、汽机主保护模拟量信号偏差大、负荷和压力控制器频繁切换等。
汽轮机DEH的范围包括：为了有利于汽轮机控制的汽轮机相关辅助系统的完整性，在一定程度上增加DCS与DEH接口点的数量。所以在实际设计中还是保留了DEH的操作员站和打印机设备，这对集控室操作台的布置会造成一些麻烦。
四、压力和负荷控制器切换
负荷和压力控制器DEH控制系统出现频繁切换的现象,主要原因经分析有以下两点：
(1)在初压控制方式下,根据锅炉指令BID对压力设定值换算，在增减煤量过程中，必须手动BID增减,确保设定值与主汽压力基本保持一致，若主汽压力长时间偏大，压力控制器输出会逐步上升,最终大于负荷控制器输出，小选模块会将压力控制回路切至负荷控制回路,也会出现来回切换。出现以上情况，可手动减BID输出，使设定值与主汽压力基本一致后,压力控制器输出会逐步减小，又会自动切到初压控制方式。
(2)在升负荷过程中发生控制器切换的原因是负荷设定值和最大负荷设定值过于接近。在初压控制方式下负荷设定值跟踪实际负荷，负荷控制器的输出由实际负荷与负荷设定值进行PID运算得出,当负荷升高时，由于跟踪作用负荷设定值也会升高，却被较小的最大负荷设定值限制住，造成突然降低了负荷控制器的输出。根据小选后负荷和压力控制器选择输出，然后控制器输出切换至负荷控制器，小选后的控制器输出就在压力和负荷两个控制器之间来回切换。针对以上情况，可将负荷设定值比最大负荷设定值设得小一点。
五、模拟量控制系统的调试
1、机组协调控制
DCS和DEH有关协调控制接口方式参考了华能玉环电厂，将DCS系统送至DEH系统的两个信号，负荷设定值从本地切至负荷控制和CCS命令切至初压控制命令改为脉冲信号，DEH收到命令对其自动切换。要整定主汽压力滑压曲线,即锅炉指令BID对应的主汽压力设定值;调整BID对应的给水流量和煤量指令，以及锅炉前馈指令BIR，主要包括给水流量BIR、煤量BIR等。如果主汽压力高，发电机有功上升，汽机DEH为了控制功率，就会关小调门，从而主汽压力被进一步抬高。因此应采取措施进行改进，主要有以下机电：
(1)修改CCS至DEH压力设定切换速率，当汽机DEH由负荷控制方式切至初压控制后，压力设定由实际压力跟踪值切为根据MWD或BID滑压曲线的压力设定，将切换速率改为0.03MPa/s。
(2)尽量避免锅炉手动控制压力、汽机就地负荷控制的运行方式；不在协调控制方式下，机组必须在主汽压力偏差较小的情况下将汽机DEH切至初压控制方式进行切换。
2、汽温控制
直流炉过热器汽温引入了过热度和水燃比控制，水燃比温度控制对象为二级过热器出口温度；水燃比控制采用顶棚过热器出口温度偏差作为被控制量前馈信号；取消二级过热器减温水流量控制PID回路，增加二级过热器汽温串级PID控制。通常情况下由于一级过热器汽温控制器AB侧未分，给汽温调节带来不便，这是因为在调试过程中，发现二侧汽温偏差较为严重，为此就要进行修改一级过热器汽温控制的逻辑，按照AB侧控制分别进行。
六、机组保护
为确保给水指令为零及防止汽轮机进水，为了给水泵跳闸的要求MFT逻辑中需增加MFT动作。由于超临界直流炉对给水的严格要求，主要在锅炉主燃料跳闸保护中增加了锅炉断水保护。ETS保护的较常规设计增加了不少主要内容，如发电机定子线圈由于进水温度变高；发电机定子冷却水流量低；发电机励磁机热风温度高；发电机冷氢A、B温度高；发电机A、B侧漏液液位高；发电机励端、汽端及励磁机轴瓦温度高。
与常规设计相同，机组保护主要包括汽轮机紧急跳闸保护和锅炉主燃料跳闸保护两部分。ETS由汽轮机制造厂配套提供，采用独立的控制装置完成，MFT保护逻辑由DCS的炉膛安全监控系统子系统中一对独立的控制器完成。
结语：通过机组的投运调试，对机组热控系统出现的问题进行了认真的分析研究，提出了切实可行的改进方案，从而进一步提高了超超临界机组自动化水平。
参考文献
[1]贺贤峰,丁俊宏,陈小强,王函弘. 1000MW发电机组热控调试中存在的主要问题及对策[J]. 浙江电力,2009,05:20-24.
篇6
关键词 铂电阻 风速 传感器
中图分类号：E24 文献标识码：A
1 数学模型的建立
1.1 Ptl00的温度特性
铂热电阻是国际公认的成熟产品，它因性能稳定、抗震性好、精度高而被广泛使用。下面是Ptl00电阻随温度变化的关系：
当温度在-200℃
当温度在0℃
式中Rt为温度在t℃时铂热电阻的电阻值；R0为0℃时铂热电阻的电阻值；A=3.968-3；B=-5.847-7；C=-4.22-12。在0～100℃范围内，B值作用不明显，Rt与R0近似成线性关系，即Rt=Ro（1+At）。
1.2 Ptl00的热平衡方程
当一个被加热的物体置于流体中，该物体的热量损失主要是热辐射和热对流。在温度较低，辐射散热可以忽略不计的情况下，物体的热量传递主要是热对流。当流体的速度增加时，物体的热量损失亦增加。如果以电的方式给铂热电阻加热，那么铂热电阻将达到一个由流体流速所确定的平衡温度。
我们采用铂热电阻作为加热对象。由于温度的变化引起铂热电阻本身阻值的变化，从而可以通过桥式电路建立流体速度和桥式电路输出电压的数学模型。利用此原理来进行风速的测量。
对流换热是指流动的流体流过静止的固体界面时，由于两者的温差而发生的热传递过程。当空气流过铂热电阻时，其单位时间内传热量为： =hAt。其中h为对流换热系数；A为对流面积；t为流体和界面温度差。
根据传热学有努塞尔特征数Nu=和流体沿界面流动全部为层流的公式Num=0.664RePr
可知：h=0.664（）（Prm）
其中uf为流体的速度；L为界面长度：vm为平均运动黏度；Prm对于空气约等于0.710， m为平均导热系数。
令c=0.664（）（Prm），则h=cuf。
当热阻单位时间内产热W和 相等时，即热阻达到热平衡状态。
cufAH-Tf）=IH2RH
由此，得出结论：当热阻温度和环境温度一定时，电流和风速的1/4次方成正比。
2 电路工作原理
如图1所示电路，两条支路a和b两端电压相等，根据热功率公式可知，其产热效率约为支路a的1/10。因此，在考虑由于热功时可以忽略电流对b支路的影响。
风速为0m/s时，设计R2和Ptl000阻值之比小于R1和（Ptl00+R3）之比，放大器输出低电平，晶体管基极电位降低，晶体管Ql集电极电流增大，由于两个半桥的分流比约为10：1，由并联电路分流原理知Ptl00电流增大，使得铂热电阻阻值增加，c点电压降低，最终反馈电路调解使c点电位和d 点接近，达到平衡状态，并以c点电压作为表征风速的输出值。当风速增大时，对流散热增加，Ptl00温度降低，其阻值减小，使得c点电压高于d点电压，放大器输出电压降低，导致晶体管Q1基极电流增加，集电极电流升高使得Ptl00阻值增加，最终达到一新的稳定平衡点。由上述分析可知，风速增大，受控电流增大，端子c输出电压增大。由于采用了差动式测量，且两个测量半桥配置的传感元件同为铂电阻，气体温度对电路测量值的影响可以忽略不计，在不附加其它温度补偿电路的情况下，可以在较宽的温度范围下使用，适合于大多数现场测量环境。
3 实验结果及误差分析
篇7
关键词：自动加热；智能调节器；温度测量；PID
中图分类号：TP202 文献标识码：A
目前，现场使用的加热设备是将高压压气机转子和低压压气机转子的加热部分集成在一个控制柜中，这样就不能对两个相距较远的高压转子和低压转子同时进行加热，使用起来具有局限性。且现用加热装置中高低压加热体的工作电压为AC220V，存在一定的安全隐患。为此，为了提高加热装置的的使用率，在本控制系统中将高压部分和低压部分分别设计成两个独立的控制柜体，并将高低压加热体的工作电压设置在DC48V，大大提高了系统的安全性。
1 高低压自动加热装置电气控制系统的工作原理
高低压自动加温装置控制系统在实现高压转子和低压转子按工艺要求自动加热功能的同时，还要具备多种故障保护功能。且完成加热工作或温度过高时，系统会自动停止加热并发出报警信号。另外，在紧急情况下，控制系统还要具备紧急停止功能。
高低压自动加热装置控制系统中的关键问题在于温度测量的准确性和加热器温度控制精确性、稳定性。
1.1 温度测量
在工业生产中，热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器，其主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度最高，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。
热电阻是利用其电阻值随温度变化而变化这一原理将温度量转换成电阻量的温度传感器。通过给热电阻施加一已知激励电流测量其两端电压的方法，测得电阻值，之后再根据温度曲线将电阻值转换为温度值，从而实现温度测量。
本控制系统采用热电阻进行温度测量，每个加热体设有两个热电阻，提高温度测量的可靠性。
1.2 PID控制技术
在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或者得不到精确的数学模型时，控制理论的其他技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。PID 控制器参数的自动调整是通过智能化调整或者自校正、自适应算法来实现。
在本控制系统中，结合现场实际情况，使用智能调节器对控制温度进行PID调节，实现高低压加热体的自动加热控制。
综上，高低压自动加热装置控制系统是以热电阻测温原理为基础，以高精度的智能调节器为控制核心的自动控制系统。它采用精确度较高的热电阻测温法测量加热体的时时加热温度，利用智能调节器对测量的温度参数进行PID参数整定，找到最佳的控制量，实现自动加热控制功能。当达到计时时间时，系统会自动停止加热。在加热温度超过工艺要求温度的上限时，系统将发出声光报警信号。
2 控制系统结构组成及工作过程
高低压自动加热装置控制系统的高压部分和低压部分是相互独立的两个控制系统，主要由加热器、温度测量部分和控制柜组成，其中控制柜主要包括电源部分、智能温控仪、报警部分、冷却部分、指示部分、计时部分、故障保护部分及控制开关部分，其控制框图如图1所示。
设备通电后，电源指示灯亮，之后按照要求对调节器和计时器进行参数设置；按下加热启动按钮，加热指示灯亮，加热器开始工作；当温度初次达到工作温度的下限时，计时器开始计时；当温度达到工作温度的上限了，系统发出指令，加热器停止加热；当温度降到温度下限时，系统将发出加热指令，加热器自动继续加热；如此反复；计时器达到设置时间，停止加热管工作，并发出报警信号；按下加热停止按钮时，加热指示灯灭，加热器停止加热；加热的过程中，若加热温度超过温度上限，系统会自动停止加热，并发出声光报警信号；系统设有急停按钮，在紧急情况下，按下紧急停止按钮，系统将切断加热电源，确保安全。
结语
高低压自动加热装置控制系统分为高压控制柜和低压控制柜两个相互独立的部分，采用热电阻测温方法，通过智能温控仪对测量的温度数据进行整定，并根据整定结果控制加热器的加热工作，将加热温度控制在要求范围内，实现加热器的自动加热控制功能。同时，控制系统还具有多种故障保护功能和超温报警功能。
参考文献
[1]刘国林，殷贯西，等.电子测量[M].北京：机械工业出版社，2003.
[2]孙传友，孙晓斌.感测技术基础[M].北京：电子工业出版社，2006.
篇8
关键词：MSC1210高精度测温模块化多路测量
在许多传统行业中，多路高精度温度采集系统是不可或缺的。电厂、石化行业、钢铁厂以及制药厂等企业使用了大量的各类测温器件，如热电阻、热电偶等，这些器件需要定期校准；在严格执行GMP规范的制药厂等企业，高温灭菌需要定期进行灭菌率的验证；在某些要求进行严格的温度控制的场合，也需要进行多点高精度温度测量。这些工作往往需要一多路高精度测温系统来完成。
在被测温度变化缓慢的情况下，可以使用多路扫描开关配以一个高精度测温表进行多路温度测量以及数据采集。但在温度测量点数目较多、被测温度变化较快的场合，如大量热电阻、热电偶的自动计量检定系统以及高温灭菌箱自动验证系统中，传统的扫描式多路温度测量系统不无法满足要求了。近年来，随着高精度A/D转换器件价格的不断下降以及A/D转换器件功能的不断完善，研制廉价的多路、快速、高精度温度采集系统成为可能。
美国德州仪器公司（TEXASINSTRUMENTS）新近推出了一种功能很强的带24位A/D转换器的微处理器MSC1210。MSC1210具有一些增强特性，特别适合测量高精度温度、压力传感器等输出的微弱信号。
本文介绍以MSC1210作为测量、信号处理以及通讯核心的多路高精度温度采集系统模块。该系统测量通道易于扩充，温度测量精度高，可以快速地进行多路高精度温度测量。
图1多路高精度测温系统框架
1多路高精度测温系统框架
系统由主机与多个智能测温模块组成。模块与主机之间通过光电隔离的SPI接口进行通讯，使用带有CRC纠错的自定义指令集控制数据传输，主机带有计算机接口（RS232串口以及USB接口）。系统框架参见图1。
智能测温模块由MSC1210微转换器构成，模块本身具有完整的信号调理、A/D转换、数据修正计算及变换内部标准等功能。为了避免外部干扰对A/D转换的影响，SPI接口使用高速光电耦合电路，并采用模块自带的稳压电路供电。由于一个模块只能处理1～4路温度，因此可以同步进行多组模块的温度测量，大大加快了多点温度测量的速度。主机用来控制测温模块，从测温模块中读取温度数据并处理，同时完成人机接口以及其它功能。视应用场合的不同，主机可以使用多路类型的单片机，这里选用ATMEL公司的ATmega128。该款CPU采用Harvard流水线结构以及RISC指令，并具有较大程序容量（128KB）的FLASH，在16MHz主频下可以达到16MIPS的处理速度。
2MSC1210的增强功能及使用注意事项
作为智能高精度测温模块的核心，MSC1210完成了微弱信号的多路切换、信号缓冲、PGA编程放大、24位∑-ΔA/D转换、数字滤波、数据处理、信号校准以及SPI通讯等功能。
MSC1210集成了一个8通道24位∑-ΔA/D转换器，采用8051兼容内核。与笔者之前使用的ADuC824相比，其有如下增强的功能：
（1）CPU工作频率可达33MHz，每条指令只需4个时钟周期，运算速度较快。
（2）采用非常灵活的FLASH与SRAM存储器配置，，可以对片上FLASH进行分区，根据需要设定程序FLASH与数据SRAM所占的比例。该写次数可达一百万次，数据可保存100年。
（3）片上RAM为1280B，有34个高电流驱动I/O，可以设外部存储器的存取时间，使用双数据指针提高存取速度，具有完善的节电功能，还用双数据指针提高存取速度，具有完善的节电功能，还有电压监视器、21个中断源、3个16位定时器计数器以及内部时间间隔计数器（TIC）。
（4）自带BOOTROM，可以调试使用或在程序中调用内置固化程序，完成在线调试、数据采集、UART通讯以及读写FLASH等工作，方便了编程以及调试。
图2标准热电阻测温模块硬件框图
（5）片上24位∑-ΔADC具有一些增强特性：8位输入通道可以任意配置为单端或差分输入；有快速、Sinc2、Sinc3三种数字滤波，同时有自动数字滤波功能，可以加快A/D转换输出；带PGA偏置DAC，可以不引入额外误差而扩大测量范围；自带一个32位累加器，可以对ADC输出数据作快速平均处理。
（6）自带高精度电压标准，精度为0.2%，漂移为5ppm/℃，可以节省空间以及器件成本，也可输出该电压标准或外接电压标准。
（7）片上16位PWM，可以作为DAC输出来源。
（8）增强的SPI接口可以使用DMA方式传输数据，在DMA方式下，可以间接寻址RAM，设定多达128B的发送接收FIFO；具有完整的端口驱动以及发送接收中断设定，适合大批量的数据传输，同时点用CPU资源较少。
MSC1210功能较强且易于使用，但因为是新器件，参考资料较少。笔者在使用过程中发现需要注意如下问题：
（1）MSC1210片内FLASH分区只能通过对HCR0以及HCR1这两个硬件配置寄存器事先编程来进行，在程序运行过程中无法设定或更改分区比例。在程序运行中读写FLASH时，要注意读写地址与调试时的地址不同，具体应参考存储器分配表；用户程序无法直接读写FLASH，调用BOOTROM中的读写函数来进行；与AVR等芯片的EEPROM不同，写入FLASH之前必须先进行擦除操作，BOOTROM中有可调和场擦除子程序，可以在汇编或C程序中调用。
（2）在做A/D转换时，每次更改PGA放大倍数需要重新校准，在需要频繁切换输入通道的场合，建议设定特殊寄存器ADCON1的SM1～0位为00，即进入自动模式数字滤波。这样当通道切换后，随着A/D采样次数的增强，数据滤波依次为快速转换、Sinc2、Sinc3数字滤波，可以最大限度地提高转换速度和转换精度。
（3）BOOTROM中固化的程序对于MSC1210的编程和调试非常关键，其中部分可以在用户程序中直接调用，完成数据采集、UART输入输出等重要功能。可以通过串口或并口进行编程。
（4）使用TI提供的下载工具及调试终端，可以对MSC1210实现在线调试。这种调试会占用UARTO资源，同时辅助中断的入口地址也有变化，这在编程时需要注意。也可以利用Windows自带的超级终端进行调试。与TI终端不同，Windows超级终端不能自动初始化MSC1210使之进入调试状态，需要人工进行调试复位。
图3标准热电阻测量以及信号调理电路
3高精度测温模块的硬件描述
MSC1210最多可以配置4组差分输入通道：对于标准四线热电阻的测量，需要两组通道来分别测量驱动电流及电压；对于标准热电偶的测量，如果采用冰点作为冷端补偿，需要一组差分通道；如果采用自带冷端测量，则往往需要另外两组通道测量冷端热电阻的温度。因此，对于标准热电阻测量，同一个模块最多有两路测温通道；对于标准热电偶测量，如果用统一的冷端补偿，最多可以有4路测温通道。同一模块的不测温通道的切换需要时间稳定信号以及重新建立ADC测量输出，在有速度要求或需要进行多值平均的情况下，为了得到较快的测温速度，每个模块的测温路数会相应减少。这里介绍单通道标准热电阻测温模块，其硬件框图如图2所示。
模块采用独立的模拟供电（5V）和数字供电（3V）。在印制板设计上，数字地与模拟地分离，在MSC1210芯片下相连，同样，为了进一步减少外界和数字电路对模拟电路部分的干扰，SPI接口与外部之间采用高速光电耦合连接。所有的电源以及信号接口采用统一的两边插针形式，便于直接插入主机母板。这里将比较有特色的标准热电阻测量以及信号调理电路绘出，如图3所示。
在图3中，分压电阻R12与R13为运算放大器U2提供一个参考电压，在R10上产生一个恒定的电流，经Q1输出。为了减少高精度低温漂电阻的使用数量，R10、R12、R13均采用普通电阻。使用高精度低温漂电阻Rr作为电流检测电阻，将输出电压信号经R2、R3送往MSC1210的一组差分输入端，恒定电流通过四线标准铂电阻Rs，将产生电压经R4、R5送入MSC1210的另一组差分输入端，经MSC1210进行四线法测量电阻的计算，以消除铂电阻温度计引线的影响。R2、R3、R4、R5是限流电阻，防止输入电压过高损坏MSC1210；D1、R6、C12提供一个参考电压，使MSC1210有合适的差分电压输入。由于使用MSC1210的内置电压标准输出，电容C9、C10、C11是不可缺少的。MSC1210具有内置PGA（1～128），因此无需放大电路即可直接测量微弱信号。
4高精度测温模块软件的描述
在多路高精度测温系统中，测温模块能独立进行数据采集、拟合修正、分度转换、与下位机的数据通讯，并通过SPI接口向上位机（主机）发送测量到的温度数据，接收上位机发来控制指令，进行参数设置及校准操作。与上位机通讯的指令采用不定长的ASC代码指令，用不同的信令头（SOT）代表不同的控制，并有CRC纠错以保证数据正确传输，信令有统一的结束码（EOT）。
在测温模块的MSC1210的程序功能中，分度转换是重要的组成部分，也是耗时较多的计算过程，这里简要说明一下。
对于高精度温度测量，需要考虑的一个重要问题是温度传感器的选择。对于热电阻与热电偶，有标准传感器与工业传感器之分，这里选择精度较高的标准传感器，并根据ITS-90国际温标以及中国相关计量检定规程进行分度转换。
与工业热电阻、热电偶不同，标准热电阻或热电偶的分度计算是一个比较复杂的问题，简单的查表计算或曲线拟合一般很难达到分度转换的精度要求。以标准铂电阻温度计为例，它使用一组规定的定义固定点和参考函数以及相应的差值函数内插，在0～419.527℃温区内，温度t由下列公式确定：
其中，Wr(t)为参考函数，Ci与Di为系统，ΔW8（t）为差值函数，W（t）为电阻比，a8与b8为具体标准铂电阻温度计的分度系数，可以通过具体温度计校准结果Wzn、Wsn、W100等参数计算得到。在选择了相应的热电阻之后，将该参数通过SPI接口的通讯控制指令输入测温模块。
篇9
关键词：DCS SunyTDCS9200 集散控制系统 屏蔽接地 信号波动
计算机和网络技术的飞速发展，引起了自动化控制系统结构的变革，一种新型的控制系统即分布式控制系统（Distributed Control System）以其可靠性高、灵活性强、开放性高、性价比优、配置灵活以及易于维护的众多特点，在化工、医药、冶金、电力等众多行业得到了广泛应用。
一、系统简介
山东齐旺达海仲石化的12万吨/年液化气深加工装置选用了浙江正泰中自控制工程有限公司的SunyTDCS9200集散控制系统。该系统由2个现场控制站，1个I/O机柜组成，上位操作站选用了4台DellTM PowerEdgeTM 430服务器，并配有报表和报警打印机一台。主控制器、机箱电源、通讯网络等均为1：1冗余配置。控制负荷更加分散，危险更加分散，大大提高系统稳定可靠性。I/O模板为万能调理板，模板上面AIO和DIO模块可以混装。AI模块可以实现信号万能输入自动调理，以不变应万变。这种结构备品备件非常少，大大降低用户后期维护成本。系统结构示意图，如下
二、故障现象
装置开工后，操作人员就不断反映操作画面中模拟量输入点存在明显波动，其中又以温度（热电阻信号）最为严重。经过现场观察，操作人员反映的问题确实存在，集中表现在：DCS操作站画面上显示的温度、压力、液位等测点的测量值在小数点后一位呈现无规则变化。
这几种测点的变化给操作人员造成困惑最大的是温度，因为温度的变化有相对的滞后性。以蒸馏塔塔釜温度控制为例：操作人员想要升高塔釜温度，如果在手动状态下，增大蒸汽阀门的开度后，正常情况下塔釜温度应该升高，但实际上温度却在一段时间内无规则变化，这给操作人员下一步操作带来了很大困惑。而在自动状态下，操作人员提高塔釜温度调节回路的设定值后，因塔釜温度的非正常波动，使得回路输出也跟随波动，也使得现场的调节阀也不停的开关，这给产品质量的控制造成了不利影响，而且因阀门不断动作造成的仪表风的浪费还使得装置能耗增高。
三、故障原因查找
为了消除隐患，确保装置平稳运行，我们采取了多项措施查找故障原因。
1.屏蔽、接地
针对故障现象，首先把怀疑对象确定为电缆屏蔽、DCS工作接地存在问题。首先，把DCS工作接地极与DCS系统脱离开，重新用接地电阻表测量接地，测量结果为1.7欧姆，符合SunyTDCS9200系统小于4欧姆的要求。其次，又对电缆屏蔽进行了抽样检测，所有抽检的电缆屏蔽都符合标准。
2.现场仪表
我公司温度现场测量元件采用安徽天康集团的热电阻和热电偶；压力、液位、流量现场测量元件选用的是美国霍尼韦尔公司ST系列的变送器。
首先，对操作人员反映强烈的几台热电阻和变送器进行在线检测。用万用表的电阻挡和电流档，分别传入热电阻和变送器的回路中，发现受检的几块表工作状态良好，输出平稳并无波动现象。
其次，将这几台热电阻和变送器拆下线，送到专门的仪表校验间用专业校验仪器校验，得出的结论跟在线检测一样，表没有问题。
通过这两项检测，基本排除了现场仪表存在问题的可能。
3.DCS
SunyTDCS9200系统自带的硬件配置软件SunyCfg，可以读取相应I/O点的当前信息。其中有一栏“当前值”能够显示系统中所有I/O点的实际值。选取了多个模拟量输入点，通过2台相邻的操作站，同时观察发现SunyCfg当前值中的数值与DCS实时监控画面显示数值一致，且小数位都在无规则变化。
后来，为了保证输入信号的准确性，进一步排除现场输入信号和接地的干扰，对电阻信号和电流信号进行了分别测试。
电阻信号
将检测点的现场仪表与系统脱离，由1个标准电阻箱接线端分别并联接入2个DCS系统的模拟量输入点，DCS实时监控画面对应点显示数值小数位在无规则变化。
由1个标准电阻箱接线端接入一个1输入2输出温度变送器，变送器的2个输出再接入上述2个DCS系统的模拟量输入点，对以上2点硬件组态有接收电阻信号改为接收电流信号，DCS实时监控画面对应点显示数值小数位在无规则变化，但无论是波动幅度还是波动频率都要比输入电阻信号时小。
电流信号
将检测点的现场仪表与系统脱离，由标准信号发生器提供标准信号，并在回路中串联标准电流表确保信号输入的精确。经观察，DCS硬件检测到的当前值和操作画面中的显示值依然呈现同步且小数位无规则变化。
通过以上测试说明系统的软件真实的反应的硬件检测到的数值，排除了软件问题。
后来，与中自公司的技术人员对该问题进行了分析，得出如下结论：SunyTDCS9200系统的I/O模块为万能调理模块，该模块的特点是仅需在硬件组态软件里做相应设置，就可以接收包括电流、电压、热电阻、热电偶在内的所有模拟量信号。这使得该模块的量程范围很大以适应不同类型的输入信号，而且在我公司的DCS组态中没有对热电阻和热电偶信号对应的DCS卡进行专门的量程设置（默认设置为最大值），这样使得同为±0.1%测量精度产生的误差较大。
四、故障处理
在硬件配置软件SunyCfg中，按照不同信号输入类型分别组态。电流信号统一设置为4～20mA；热电阻和热电偶则要根据设计院设计的每块仪表的量程分别进行设置。经过处理后，操作画面中显示值的波动大为改善。
五、总结
自该系统投用以来，我们不等不靠，主动对系统技术进行消化。针对该系统模拟量输入点波动这一问题，技术人员坚持跟踪，积极出主意想办法，以最小的成本解决了问题，即保障了装置的平稳生产，也降低了装置生产能耗，而且节约了大量系统改造资金。目前，该系统已平稳运行5年多时间。
参考文献：
[1]王敏， DCS接地是消除干扰的有效方法.河北化工2008（01）
篇10
【关键词】热电偶；补偿导线；温度测量；热电势
热电偶是工业生产中最常用的感温元件之一。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响，测量范围广。其特点为测量精度高结构简单、稳定性好。补偿导线种类很多，价格低廉、性能良好而在工矿企业温度测量中广泛应用。
一、问题的提出
由两种不同的金属或合金组成的闭合回路，是最简单的热电偶回路，这两种不同的金属或合金组合就称为热电偶。热电偶在工业应用很广泛。测量仪表一般安装在远离热源和环境温度比较稳定的地方，热电偶的接线盒距被测对象很近，必须用导线把热电偶参考端与仪表连接。用普通铜导线连接则热电偶参考端温度较高且不稳定，给测量带来很大误差，若将热电极延长使热电偶参考端远离热源，理论可以，实际应用中会造成热电极材料的很大浪费，选用补偿导线最合适。它的特点是在0-100℃或0-150℃范围内与相应的热电偶特性相同，还能节约大量的昂贵的金属材料。不仅如此，补偿导线还有以下特点：种类很多，各种直径的都有，根据特殊适用场所还能制作成防水、防腐、防火的补偿导线。
盐溶炉的温控过程是：先有铂铑10—铂热电偶产生的热电势，经过其对应的补偿导线把信号送入电子自动电位计的输入端，经表内的滤波电路滤波后与桥路两端的直流电压相比较，产生几uV到几十uV的偏差信号，此信号经放大器放大后，输给可逆电机，可逆电机带动滑动电阻动触点达到新的平衡，并带动控制机构（微动开关）控制中间继电器，进而控制盐浴炉（以下简称盐炉）电极的通断电及盐炉的炉温。盐炉温差产生的主要原因是：（1）因为盐炉有腐蚀性及温度高所需用的变化套管较厚，为了保护铂铑10、铂等贵重金属丝，采用了双绝缘瓷管保护，便产生了热惰性。（2）因为盐炉所用表是机械控制，本身就存在着一个控制范围，且不可调。（3）随着热电偶的使用，保护套管逐渐变薄，温差也有所变小，造成温差的波动，（4）盐炉不是密闭的，炉温变化很大。以上这几方面极大的影响了产品质量。
二、分析问题
为了产品质量的稳定及进一步提高，有以下几种解决问题的思路：
（1）可用带有PID调节功能的电子自动电位差计与可控硅一起控制加热电源。（2）也可以用数字显示仪表，通过调节设定偏差大小来解决。（3）也可用补偿导线在1000C以下与其所补偿热电偶具有相同性能来制作成简易的小型热电偶，与原有热电偶及仪表一起控制盐炉的中间继电器，进而控制炉温。这三种方法都能减小温差，满足更高的工艺要求。但（1）线路复杂，成本高，不便于检修。（2）不但成本高，而且不能进行历史查询。（3）线路简单，成本低，便于安装及维修。
三、解决问题
工作原理如下：把两根0.5米长的铜——镍铜补偿导线两端剥去绝缘层，将其中的一端正负极用钳子拧在一起或者焊接在一起，制作相同的两根，分别插入盐炉控制柜K1(绿色电源通断指示灯)K2（ 红色电源通断指示灯）旁边，正负两端分辨接入热电偶补偿导线gg＇及hh＇截断处，具体接法及标注符号如图1。k为热电偶接点，K3、K4为补偿导线连接点（因为同极补偿导线之间不产生热电势，故其接点忽略），K5、K6为补偿导线与电子自动电位差计的连接点。除了K点插入盐炉中及K1、K2点处温度随盐炉通断电变化外，别的接点都处于环境温度中，故K、K1、K2、K3、K4、K5、K6处的温度分别为t、t1、t2、t0、t0、t0、t0。热电偶跟补偿导线接线处的温度为t0，输入到电子自动电位差计的电势信号为E总。
因为热电偶回路中的总电势等于各接点分热电势之代数和，公式如下：
E总=Eef（t,t0''）+Egf（t0'',t0）－Ega（t0,t0）+ Eab（t1,t0）－Edc（t2,t0）+Edh''（t0,t0）。由中间导体定律：在热电偶回路中接入第三种金属材料，只要这第三种金属材料两端的温度相同，热电偶产生的热电势保持不变，不受第三种金属接入的影响。可知：Ega（t0,t0）＝0，Edh''（t0,t0）＝0。由连接导体定律与中间温度定律：在热电偶回路中，如果热电极A、B分别与连接导线A＇、B＇相接，接点温度分别为T、Tn、T0（见图2），则回路的总热电势等于热电偶的热电势EAB(T,Tn)与连接导线A＇、B＇在温度Tn、T0时，热电势Ea''b''(Tn,T0)的代数和。即：EABB''A'' (T,Tn,T0) =EAB(T,Tn)+EA''B''(T,Tn)。可知：Eef（t,t0''）+Egf（t0 '',t0）=Eef（t,t0）
故上式为：E总=Eef（t,t0）+ Eab（t1,t0）－Eab（t2,t0） (1)
当盐炉控制柜送电时，绿灯亮，t1升高，t2不变，即Eab（t1，t0）上升，由(1)式可知，E总升高，从而使电子自动电位差计比实际温度高几摄氏度，从而提前达到设定温度断电。当盐炉控制柜断电时，红灯亮，t1不变，t2上升，即Eab（t0,t0）上升，由（1）式可知，E总下降，从而使电子自动电位差计比实际温度低几摄氏度，提前回落到设定温度，从而使盐炉提前送电。
四、结论
通过改进，盐浴炉的温度变化范围大大缩小，使产品质量有了根本的保证，不用买很贵的控制柜，节约了不菲的成本。
我公司原有的淬火油温池、清洗产品用的配料池、及磷化用的磷化池，都是通过热电阻的阻值变化传送到数字温度指示调节仪（以下简称数显表），该数显表再控制中间继电器，继电器控制加热设备，从而控制相应的温度，一是热电阻价格高，二是易损坏；热电阻因为不易固定，掉到相应的液体里阻值有微小变化，数显表示值就会很大变化，液体油烟、蒸汽等等都会改变热电阻的阻值，同时热电阻丝很细也容易断，等等这些原因都会导致仪表示值的改变甚至不工作。按照上述方法把补偿导线制成简单的“热电偶”，直接跟数显表连接，不但经济实惠，还克服了热电阻的种种缺陷，在实际应用过程中效果非常好，又简单容易操作。达到了降低成本，提高效率的目的。参考文献
[1]《温度计量》.北京市标准计量局编.中国计量出版
