Zcb壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
為了使運(yùn)行人員能在線監(jiān)測一。二風(fēng)噴口的風(fēng)速,并作均勻調(diào)整,從而提高鍋爐熱效率,避免堵管事故的發(fā)生。設(shè)計(jì)了
智能差壓變送器測量風(fēng)速的大小,測量示意如下圖1。
2、風(fēng)速的測量
根據(jù)伯努里定律,可以通過測量流體流動過程中產(chǎn)生的差壓來測量流速。且流體的全壓和靜壓之差——動壓△P與流速V之間的關(guān)系為v=(△p/p)的開平方
測速管標(biāo)定系數(shù)K的獲得,是在配定二次表后,根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行的實(shí)際情況,在做爐膛空氣動力場試驗(yàn)時確定的匹配參數(shù)。
△P:一次風(fēng)差壓(測速元件一般采用靠背營,也可用笛形管及文丘利管)
Tn:風(fēng)崎混合溫度
Tf:熱風(fēng)溫度
Th:煤將溫度
3 硬件組成(不過現(xiàn)在完全可以采用國產(chǎn)淮安三暢智能差壓變送器)
如圖2所示,智能差壓變送器由傳感器,A/D轉(zhuǎn)換電路,CPU,EEPROM,D/A轉(zhuǎn)換電路以及MODEM組成。
傳感器采用MOTOROLA MPX2010系列的壓力傳感器,以擴(kuò)散硅為半導(dǎo)體的傳感器,因而靈敏度高,體積小。A/D轉(zhuǎn)換電路是AD公司的AD7714,是具有24位分辯力的高精度,寬動態(tài)范圍的Σ 一△轉(zhuǎn)換器。它還具有片內(nèi)自校準(zhǔn)功能,一個增益可編程的放大器(PC.A),一個可編程數(shù)字濾波器,一個時鐘振蕩器,一個串行接口以及一個包含指令寄存器,命令寄存器和校準(zhǔn)寄存器的片內(nèi)微控制器,3通道差動輸入,可同時接受3路現(xiàn)場信號,這里分別接受熱風(fēng)溫度T,差壓信號△P,現(xiàn)場環(huán)境溫度采集Tl,F(xiàn)場環(huán)境溫度的采集是通過半導(dǎo)體集成溫度傳感器AD590來實(shí)現(xiàn)的。EEPROM是帶復(fù)位,看門狗的串行EEPROM X25045,存放各種工作參數(shù)。D/A采用了串行的高精度l6位轉(zhuǎn)換器件,MODEM是能實(shí)現(xiàn)HART協(xié)議通信規(guī)程的芯片HT2012。
該系統(tǒng)的工作過程是將采集到的現(xiàn)場差壓信號△P,現(xiàn)場環(huán)境溫度Tl,熱風(fēng)溫度T信號送人A/D轉(zhuǎn)換電路,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字信號,送人到CPU進(jìn)行處理,經(jīng)Tl對傳感器溫度補(bǔ)償后,算出風(fēng)速大小,經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換電路變?yōu)橄鄬?yīng)的4—20MA輸出。同時CPU輸出數(shù)字信號
給能實(shí)現(xiàn)HART協(xié)議通信規(guī)程的芯片HT2012。經(jīng)HT2012調(diào)制在4—20MA電流上疊加一個1200Hz和2200Hz頻率的正弦信號,分別代表1和0。其中1200Hz信號表示1,2200Hz信號表示0由于正弦信號的直流平均值為零,所以沒有直流加到4—201VIA 。由此,在二線制上可以同時傳送互不影響的模擬和數(shù)字信號。整個系統(tǒng)的芯片都采用了三線制方式,因而集成度高,性能穩(wěn)定,且功耗低。
本系統(tǒng)的#大的特點(diǎn)是采用了實(shí)現(xiàn)HART協(xié)議的芯片HT2012,因而可以通過手操器把數(shù)
據(jù)參量寫到變送器EEPROM中去,數(shù)據(jù)參量主要有量程,工程單位變換,阻尼,線性常數(shù),范圍常數(shù)等。手操器可以接在智能差壓變送器輸出線上的任何位置。用手操器在線測試回路與白診斷信息時,廚手操器采用HART協(xié)議,所以模擬和數(shù)字信號在同一傳輸線上各行其道,互不干擾。本系統(tǒng)還能與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。當(dāng)計(jì)算機(jī)只有一臺智能差壓變送器時,即點(diǎn)一點(diǎn)方式,此時可繼續(xù)使用4—20MA信號進(jìn)行模擬傳輸,而測量,調(diào)整和測試數(shù)據(jù)用數(shù)字方式傳輸.模擬信號不受影響,仍可按正常方式用于控制目的。當(dāng)從機(jī)為多臺智能差壓變送器時,即多站方式,此時4—20MA信號作廢,每一臺變送器的工作電流均為4MA。由于每一臺智能差壓變送器都有非常好編號,所以計(jì)算機(jī)根據(jù)從機(jī)各自的編號分別對每一臺智能差壓變送器進(jìn)行操作,將從機(jī)輸出信號的數(shù)字量傳送到計(jì)算機(jī)中,即此時所有的測量,調(diào)整和測試數(shù)均據(jù)用數(shù)字方式傳輸。
4 軟件編程
如圖3是
智能差壓變送器的主程序流程圖,其中用定時器中斷方式來實(shí)現(xiàn)看門狗技術(shù)。在采樣和計(jì)算風(fēng)速前,通過CPU用編程方式實(shí)現(xiàn)對A/D器件的傳輸方式,通道選擇,增益大小,濾波常數(shù)等設(shè)置,然后再完成數(shù)據(jù)的采集,計(jì)算和輸出。傳感器的溫度補(bǔ)償是采用了多段線
逼近法來實(shí)現(xiàn)的。
5 結(jié)語
由于該裝置運(yùn)用了三線串行總線方式,使線路大為簡化,性能高,體積小。采用HART協(xié)議的MODEM芯片HT2012,使系統(tǒng)成為現(xiàn)場智能變進(jìn)器,能與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊,因而在電力,化工行業(yè)具有廣泛的用途。