摘要(yào)：三(sān)綫(xiàn)製(zhì)Pt100隔離(lí)器(qì)相(xiāng)較於二綫製(zhì)的(dí)更加穩定可(kě)靠，在(zài)中低溫地區(qū)有廣泛的應用(yòng)。掘(jué)進機電(diàn)機(jī)保(bǎo)護係統中，利(lì)用三綫(xiàn)製Pt100隔離(lí)器將熱電阻(zǔ)信號(hào)轉(zhuǎn)換為(wéi)綫性4-20mA電流(liú)信(xìn)號(hào)，經(jīng)過A/D轉化，傳輸(shū)至PLC並(bìng)顯(xiǎn)示，通過實時監(jiān)測電(diàn)機(jī)溫度(dù)以及後級處理最終實現對(duì)掘進機電(diàn)機保護。
關鍵詞(cí)：信號隔離(lí)器(qì)；三(sān)綫(xiàn)製Pt100；掘進機(jī)；測溫
0：概述
隨(suí)著(zhuó)城市的(dí)快速(sù)發展，道路交(jiāo)通，鐵路以及水利(lì)工(gōng)程等建設事(shì)業(yè)也在飛(fēi)速增長(cháng)，與此同(tóng)時(shí)對(duì)掘(jué)進機(jī)的(dí)性(xìng)能(néng)要(yào)求(qiú)也不斷提高。高(gāo)效(xiào)率工作(zuò)的(dí)持續推進需(xū)要良好的(dí)電氣設備(bèi)為(wéi)掘(jué)進機提供(gōng)保護(hù)。而(ér)保護功能(néng)中就(jiù)有掘進(jìn)機(jī)截割(gē)，油泵電(diàn)機(jī)的(dí)溫度(dù)檢測和保護，防止(zhǐ)超(chāo)過電機允(yǔn)許的最(zuì)高(gāo)溫(wēn)度(dù)，造成發動機損壞(huài)，嚴重(zhòng)時發(fā)生重大事故。由此看(kàn)來(lái)掘進機的溫度(dù)保護係統至關重(zhòng)要，而在溫(wēn)度(dù)保護係統中溫(wēn)度(dù)檢測(cè)更(gēng)是重(zhòng)中(zhōng)之(zhī)重。
1：三(sān)綫製Pt100隔(gé)離(lí)器(qì)在掘進機電機保(bǎo)護係(xì)統中(zhōng)的(dí)應用(yòng)
1.1概(gài)述
溫度是工(gōng)業現場(cháng)用的(dí)最多的(dí)待測物理(lǐ)量，熱電阻(zǔ)由於(yú)在測(cè)量的(dí)靈(líng)敏度，綫(xiàn)性(xìng)度(dù)等諸(zhū)多方(fāng)麵均(jūn)優於熱電(diàn)偶(ǒu)，因(yīn)此在(zài)中(zhōng)低溫地區(qū)得(dé)到(dào)了更(gēng)廣(guǎng)泛的(dí)應用。主要特點(diǎn)是(shì)測(cè)量(liáng)精度(dù)高(gāo)，性(xìng)能穩(wěn)定(dìng)。其中 Pt100 即(jí)鉑(bó)熱電阻(zǔ)的(dí)測(cè)量精度是(shì)最高的變(biàn)化(huà)而改(gǎi)變。熱電阻(zǔ)的(dí)連接方式分為(wéi)二(èr)綫製(zhì)，三綫(xiàn)製和四(sì)綫製(zhì)，示意圖如(rú)下(xià)。
在熱(rè)電阻(zǔ)的(dí)兩端各連接一根導綫來(lái)引(yǐn)出電阻信(xìn)號的方式(shì)叫二(èr)綫(xiàn)製。這(zhè)種(zhǒng)引方法很簡單，但由於(yú)連接導綫必然(rán)存在引(yǐn)綫(xiàn)電(diàn)阻(zǔ)，引綫電阻的(dí)大(dà)小(xiǎo)與導綫的(dí)材質(zhì)和長(cháng)度(dù)的因素(sù)都(dū)有(yǒu)關(guān)，因(yīn)此這(zhè)種引(yǐn)綫方式隻適用於(yú)測量(liáng)精度較(jiào)低的場(cháng)合。
四綫製連(lián)接(jiē)方式是在熱電(diàn)阻的(dí)根部(bù)兩(liǎng)端(duān)各連(lián)接(jiē)兩根(gēn)導(dǎo)綫(xiàn)，這種引綫方(fāng)式可*消除引綫的(dí)電阻影響，主要用於高精度(dù)的(dí)溫度檢測(cè)。由於導綫較多，接綫復(fù)雜，且多數場合需(xū)要(yào)遠距離測量(liáng)，導致成本(běn)較高，一般(bān)工(gōng)業測量(liáng)中(zhōng)較(jiào)少考(kǎo)慮(lǜ)，更適(shì)合實(shí)驗(yàn)室精(jīng)密測(cè)量。
三(sān)綫製(zhì)連(lián)接方(fāng)式即(jí)在熱(rè)電阻(zǔ)的根部(bù)的(dí)一端(duān)連接一(yī)根引綫，另一(yī)端連接兩根引(yǐn)綫，這種方式通常與電(diàn)橋配(pèi)套使用，可(kě)以(yǐ)較好的(dí)消(xiāo)除(chú)引(yǐn)綫(xiàn)電阻的影響(xiǎng)。相較(jiào)於四(sì)綫(xiàn)製的繁瑣(suǒ)和(hé)二(èr)綫製的誤差(chà)，三綫(xiàn)製接(jiē)綫方(fāng)便(biàn)的同時也能有較(jiào)高(gāo)的(dí)精度，是工業過程(chéng)控製(zhì)中的(dí)常用的接綫方(fāng)式。
1.2 三綫製Pt100隔離(lí)器(qì)在(zài)掘進機電機(jī)保(bǎo)護係(xì)統中的作(zuò)用
電機(jī)的(dí)溫度(dù)檢(jiǎn)測(cè)是通過(guò)安裝在電動(dòng)機內部(bù)的Pt100熱電(diàn)阻，當溫度在(zài)一定範(fàn)圍(wéi)內發(fā)生(shēng)變化時，其阻值(zhí)隨溫度的變化呈綫(xiàn)性變(biàn)化(huà)來實現(xiàn)。隔離(lí)器(qì)的作(zuò)用就(jiù)是將溫(wēn)度(dù)信(xìn)號經過處理(lǐ)轉換(huàn)成綫性的電(diàn)流或(huò)者電(diàn)壓(yā)信(xìn)號(hào)，以(yǐ)便後級再(zài)處(chǔ)理。在電(diàn)機保(bǎo)護(hù)係統中三綫製Pt100隔(gé)離(lí)器將(jiāng)接收熱電阻(zǔ)信號(hào)，經過處理(lǐ)最終(zhōng)輸出(chū)4-20mA信(xìn)號。因為(wéi)輸(shū)入(rù)和輸(shū)出采用(yòng)光(guāng)耦(ǒu)轉換，所(suǒ)以(yǐ)在電性(xìng)能上(shàng)是(shì)*隔離的(dí)，可靠性(xìng)高。與此同(tóng)時，三(sān)綫製(zhì)Pt100隔離器(qì)的精度較高(gāo)，進入控(kòng)製室經過再處理(lǐ)後也能(néng)滿(mǎn)足(zú)電(diàn)機(jī)保護的(dí)要(yào)求。三綫製Pt100隔離器的接(jiē)綫方(fāng)式如下所示。
在(zài)實(shí)際(jì)應用(yòng)中，通過(guò)三(sān)綫製(zhì)連接，將熱電(diàn)阻信號連(lián)接在隔離(lí)器(qì)，通(tōng)過隔(gé)離器將(jiāng)來自電機(jī)的(dí)溫度(dù)信號隔離(lí)轉(zhuǎn)為4-20mA的電流(liú)信號，然(rán)後通(tōng)過PLC 反饋到顯示(shì)屏，從(cóng)而實(shí)現對溫(wēn)度的(dí)實(shí)時(shí)監測(cè)顯示。當電機溫(wēn)度(dù)低(dī)於(yú)設定(dìng)值(zhí)時對(duì)電機(jī)沒(méi)有影響(xiǎng)，掘進(jìn)機正(zhèng)常工作，但(dàn)當溫度達(dá)到設定值時，PLC控製係統(tǒng)會自(zì)動(dòng)切斷(duàn)電機電源，實現(xiàn)對電(diàn)機的(dí)溫度保護。檢(jiǎn)測係統如(rú)圖(tú)所示(shì)。
2： BM100-TR信(xìn)號(hào)隔離器
2.1 概述
BM100係列信號隔(gé)離器(qì)在工業(yè)生產中為增加(jiā)儀表負載(zǎi)能力並保證連接同一信(xìn)號的(dí)儀表之間互(hù)不(bù)幹擾(rǎo)，提高(gāo)電氣(qì)安(ān)全性(xìng)能。需要(yào)將輸(shū)入的電壓，電(diàn)流，電(diàn)阻(zǔ)或溫(wēn)度(dù)等信號(hào)進行采集，放(fàng)大(dà)，運(yùn)算，和進行(háng)抗幹擾(rǎo)處理(lǐ)後，再輸出隔(gé)離的電(diàn)流和電壓信號，安全的(dí)送(sòng)給(gěi)二(èr)次儀表或PLC/DCS使用(yòng)。其(qí)中(zhōng)BM100-TR係列(liè)隔離器(qì)就是(shì)對(duì)熱電阻(zǔ)信號(hào)進行處理(lǐ)，將熱電(diàn)阻(zǔ)信號(hào)隔(gé)離轉(zhuǎn)換(huàn)為(wéi)綫性的(dí)電流或者(zhě)電壓輸出。
BM100係列信(xìn)號(hào)隔離器(qì)殼(ké)體(tǐ)外觀(guān)圖(tú)
2.2 技(jì)術參數
技術參(cān)數指標
輸入信號(hào)熱電(diàn)阻：Pt100
輸(shū)出信號(hào)DC 0～20mA，DC 4～20mA
DC 0～5V，DC 1～5V，DC 0～10V
工作(zuò)電壓DC 20~35V
精度等級0.2
溫度漂移係數(shù)≤50ppm/℃
響(xiǎng)應時間≤1s
絕緣(yuán)電壓輸(shū)入(rù)與輸(shū)出之間，AC2.5kV 1min，
漏(lòu)電流不大於1mA
工作溫度/貯存溫度-20℃～60℃/-25℃～70℃
相對(duì)濕度≤95%，不結露
安裝(zhuāng)方式導軌(guǐ)式
3：結束語
通過三綫(xiàn)製Pt100隔離(lí)器將(jiāng)電機溫度(dù)隔(gé)離轉(zhuǎn)換為(wéi)可(kě)識別的(dí)4-20mA信號，傳輸(shū)到(dào)PLC進行處(chǔ)理後實(shí)現溫(wēn)度(dù)顯示，可(kě)以(yǐ)有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測溫(wēn)度(dù)變化(huà)，通過後級(jí)電(diàn)路(lù)設計(jì)也(yě)能夠在(zài)溫(wēn)度(dù)超(chāo)出電機(jī)溫度臨界(jiè)值(zhí)時(shí)候有效(xiào)切(qiē)斷電機主(zhǔ)回路(lù)，從(cóng)而實(shí)現對掘進(jìn)機(jī)電機的(dí)保護(hù)功能(néng)。無論(lùn)從經濟(jì)還(huán)是從實用(yòng)性(xìng)而(ér)言(yán)，三(sān)綫製Pt100隔(gé)離器都具有(yǒu)廣泛的推(tuī)廣意(yì)義(yì)。
參考文獻(xiàn)
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