阀门开度测量项目报告.docx
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阀门开度测量项目报告.docx
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阀门开度测量项目报告
目录-------------------------------------------------------1
项目概述---------------------------------------------------2
设计要求---------------------------------------------------2
选型方案---------------------------------------------------2
系统方案设计-----------------------------------------------7
设计心得体会----------------------------------------------11
参考文献--------------------------------------------------12
阀门开度测量
1项目概述
蝶阀关闭时为0度,全部打开时为90度,中间任意位置为0~90度。
阀门开度测量系统主要组成:
能对阀门开度进行测量的ST278传感器检测安装在蝶阀上的反光板反光次数、利用测量电路ST288A辨向电路、通过显示仪提前设置好的正反输出的计算公式计算出角度值并通过JH800-A型角度表显示。
2设计要求
传感器技术指标:
测量范围:
0~90度
测量误差:
±1度
选择传感器,需选择两种不同类型的传感器进行方案对比;
详细说明所选传感器的技术指标、型号、规格及产生厂家;
画出系统组成框图,说明系统的工作原理及各组成的作用;
说明测量电路的原理;
简绘阀门开度测量系统的结构图。
3选型方案
所选传感器:
角度传感器:
FA绝对值编码器、无触点导电塑料电位器
红外光电传感器:
ST278
传感器介绍
FA绝对值编码器、无触点导电塑料电位器(弗朗克电子)
图
FA绝对值编码器、无触点导电塑料电位器采用智能磁敏感元件,讲机械转动或角位移化为电信号,非接触测量。
产品具有分辨率高,温度稳定性好,产品可提供多种输出形式,模拟量,PMW脉宽调制波,可配接显示仪表。
广泛应用于工业自动化测量和监控系统,尤其适用于机械变化频繁,环境恶劣,要求传感器使用寿命长,可靠性高的场合。
产品特点:
1、无触点,无噪音,高灵敏度,高重复性,接近无限转动寿命。
2、环境适用性强,可用于水,油,气,粉尘高低温,振动冲击等恶劣场合。
3、360°绝对位置测量,是替代光学编码器,旋转变压器,导电塑料电位器的理想产品。
参数说明:
电源电压VDC
5VDC±10%
供电电流Is
12mA
存储温度Is
-55℃-155℃
工作温度Ta
-40℃-150℃
分辨率
12bit
输出电流Io
8Ma
输入电压
0-360°任意编制(如0-30°0-90°0-120°0-180°均可对应输出0-5VDC)具体编制的角行程度有客户自行选择
RL上拉(带负载)
10KΩ
RL下拉(带负载)
10KΩ
频率响应
1KHz
表
红外光电传感器ST278
图
极限参数:
(Ta=25℃)
表
光电特征:
(Ta=25℃)
表
外形尺寸
图
ST278传感器特点
1.采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。
2.双光电晶体管,可用于检测被测物的运动方向。
3.检测距离可调整范围大,近距离2mm可用。
4.采用非接触检测方式。
应用范围
1.IC卡电度表脉冲数据采样
2.集中抄表系统数据采集
3.水表数据采集
4.与方向判别电路ST288A结合使用可判别被测物的运动方向及正反转速测量、行程测量等。
传感器方案的确定
方案一:
使用FA无触点导电塑料电位器
图
方案二:
使用红外光电传感器ST278
图
图
最终选型:
根据方案要求测量范围:
0~90度,测量误差:
±1度;两传感器的反感都分别满足,但ST278传感器较FA绝对值编码器、无触点导电塑料电位器价格便宜,性价比更高,适用于蝶阀开度的测量。
所以最终方案使用ST278传感器。
4系统方案设计
系统组成框图
图
测量电路及原理
ST288A电路
1)具有内部整形电路及数字滤波功能;
2)可去除抖动误差;
3)具有正方向脉冲、反方向脉冲、方向指示、双向脉冲输出功能
7-正方向脉冲输出(20mA)
6-反方向脉冲输出(20mA)
5-双向脉冲输出(20mA)
3-方向指示输出(H为反方向,L为正方向)
图
角度测量显示仪
技术特点
JH800-A型角度表是一个六位显示的角度、控制、显示模块。
可广泛应用于工业控制领域。
1.国际通用96×48×112mm标准机箱,六位英寸数码管显示
2.输入1和输入2构成双输入端,可识别相位为90度的脉冲编码器信号
3.设定两个控制值,两路继电器输出、控制或报警
4.可选4种继电器输出方式
5.可设定自动延时复位时间,实现自动延时复位功能
6.峰值显示功能
7.参数设定密码保护功能
8.当前计数值、设定值掉电不丢失
9.可设定倍率,确定输入脉冲与显示角度值之间的比例关系
10.外接传感器:
给传感器提供5V(200mA)、12V(300mA)电压
11.计数倍率:
单倍频、双倍频、四倍频可选
12.差补功能
13.可选RS232输出
技术参数
1.供电电压:
AC110V~220V50HZ
2.输入阻抗:
20K
3.脉冲频率:
≤35K
4.倍率范围:
~
5.显示范围:
-199999~999999
6.脉冲电平:
低电平:
-50V~高电平:
5V~50V
7.脉冲宽度:
最小2uS
8.触点容量:
AC220V3A,DC24V5A
9.安装方式:
盘装卡入式
10.开孔尺寸:
92×44mm
11.环境温度:
-10℃~+50℃
原理:
利用ST278传感器检测手动蝶阀转动时反光条传回的光信号,通过ST288A辨向后输出正向、反向脉冲,利用角度测试显示仪设置好的计算公式计算并显示角度数值,从而达到检测蝶阀开度的效果。
5设计心得体会
参考文献
[1]何勇,王生泽.光电传感器及其应用[M].北京:
化学工业出版社,2004
[2]俞志根.传感器与检测技术[M].北京:
科学出版社,2007
[3]张洪润.传感器技术大全[M].北京:
北京航空航天大学出版社,2007
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