信号隔离器品质优越

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

3.1该控制装置有效的解决了目前各类电动阀门存在的关不严以及手动关严后电动又打不开，电动阀门限位开关、过力矩保护开关不易调整，以及电动阀门调整好后经过一段时间运行，又出现的关或开位置不理想的问题，有效地解决了电动阀门的内漏问题。

3.2 该控制装置实现了型化、模块化、免维护的设计思想，使得现场安装调试非常简单，既可以安装在电动阀门的配电盘、抽屉柜中，也可以安装在电动头的内部，通过手持式的编程器可以直观地对电动阀门进行参数设置，电动阀门调试好后不需要任何维护。这不仅适用于电动阀门制造企业升级换代产品，而且也适用于对已投运电厂的电动阀门进行技术改造。

3.3该控制装置具有完善的各种保护功能，当电机发生短路、过载、过力矩、过热、过电流、电机空转等均有完善的保护，不会出现电动阀门电机烧毁的事故，同时各种故障均有记录。

3.4该控制装置彻底摆脱了传统的被动控制方式，采用先进的智能化技术来模拟过力矩保护和限位保护，取消了需要进行复杂调整的机械式力矩开关、限位开关。

3.5 该控制装置具有自学习功能，只要经过现场调试确定，模块内部的处理器就自动建立了一套适用于该电动门的数学模型，处理器根据电动阀门中电机电流的变化，分析和判断阀门以及电机的工作运行状态，并将这些状态息与建立的数学模型进行比较分析和运算，自动地进行修正，确保电动阀门开、关的准确定位。

4 控制装置的构成及控制原理

ZDW-05B型控制装置主要由定位器模块MK、电流传感器U1 、U2和电源开关K1这三部分组成，控制原理如图一所示。

DCS- K、DCS-G分别是DCS控制系统或其他控制系统发送来的开和关的指令接点，电流传感器U1 、U2将采集到的电机电流参数号输入到模块内部的处理器中，当电机正常工作时，模块内部常闭接点(第5、6号接线端子)闭合，当阀门完全关闭或开展到位时，以及阀门出现严重卡塞现象、电动机断相(任意相断电)、电机单向运转时间超过设定值等故障时，模块MK能够检测并加以识别，模块内部的常闭接点断开，切断交流接触器CQK或CQG线圈的控制回路，交流接触器触点释放，电机断电停止运转;如交流接触器发生触点粘连现象，电机会继续运转，模块检测到此故障后，将在切断交流接触器CQK或CQG线圈的控制回路后的0～255秒(默认值为2秒)可调时间范围内启动模块内部的常开触点(第3、4号接线端子，保护接点)闭合，使控制电机的电源开关K1断开，彻底切断电机的供电电源。

5 ZDW-05B型智能定位器控制装置在实际改造中的应用

ZDW- 05B型智能定位器控制装置实现了型化、模块化、免维护的设计思想，对原有电厂电动阀门的改造非常容易，只是将ZDW-05B型智能定位器模块(81×53×106毫米)安装在电动阀门的配电盘、抽屉柜中或者安装在电动头内部，使用与之配套的手持式编程器，经过简单的调试即可使用。