电动调节阀是过程控制中的重要执行仪表。它与气动调节阀相比,电动调节阀节能、环保并且安装快捷方便。它由电动执行机构与调节阀构成,按特性可分为线性特性、抛物线特性和等百分比特性。部分特性参数如下:
工作电源:DC24V,AC220V,AC380V等电压等级,50Hz。
输入控制信号:DC 0~10mA ,DC 4~20mA,DC 0~5V,DC 1~5V
输入阻抗:250Ω/500Ω
输出信号:DC 4~20mA
电动调节阀通过接收控制系统的信号(比如:DC 4~20mA)来驱动阀门以改变阀芯与阀座之间的截面积的大小(调节阀里面的控制器把电流信号转换成步进电机的角行程信号,实现直行程或者角行程),从而控制管道介质的流量、温度或者压力等控制参数,以实现自动调节。
2.3.2 压力式液位传感器
压力式液位传感器采用静压测量原理,当液位传感器位于被测液体中某一深度时,传感器液面处所受压力为:
式中: :传感器液面处所受压力, :被测液体密度, :当地重力加速度, :液面上方大气压, :传感器位于液体的深度
显然,被测液体的液位与所受到的压力成线性关系,压力变送器把压力信号转化成电流信号,通过归一化的差分放大与V/A电压电流转换器,转换成4~20mA的标准电流输出信号,它与被测液体的液位压力成线性对应关系。
2.3.3 Pt100热电阻
Pt100热电阻是铂热电阻,它的电阻阻值与温度之间接近成线性关系。Pt100热电阻的阻值与温度变化关系如图2.1所示。0℃时,Pt100热电阻电阻值为100欧姆,当温度为100℃时,Pt100热电阻电阻值约为138.5Ω。测量出Pt100热电阻电阻值,再根据线性关系便可知道所测介质的温度值。
2.3.4 电磁流量计
电磁流量计的原理是根据法拉第电磁感应定律,当导体在磁场中作切割磁感线运动时,导体中产生感应电势 ,式中, :导体的有效长度, :垂直于磁场方向的速度。
同理可知,导电流体在磁场中作垂直方向运动切割磁感应线时,将在位于管道两边的电极上产生感应电势,其方向由右手定则判定,大小由下式确定:
,式中, :感应电势,V; :磁感应强度,T; :管道内径,m; :液体的平均流速,m/s。
从而,流量
因此,当D固定,并且保持B不变时,流量Q与感应电势E呈正比线性关系。如果在管道两侧各插入一根电极,便引入感应电势E,测量此电势大小根据线性比例关系即可求得流量。
另外,电磁流量计测量条件必须满足:
①磁场为均匀分布的恒定磁场;
②被测介质的流速轴对称分布;
③被测介质是非磁性的;
④被测介质的电导率均匀并且各向同性。
2.3.5 涡轮流量计
涡轮流量计主要由传感器部分与放大器部分构成。传感器部分主要由壳体、前后导向架、叶轮、轴和压紧圈等构成,放大器部分由带电磁感应转换器的放大器构成。
被测介质流经传感器时,传感器内叶轮转换介质动能而旋转,使电磁感应转换器中的磁阻值周期性的改变,从而通过线圈的磁通量发生周期性的变化,产生电脉冲信号。一定流量范围内,叶轮的转速和流体的流量成正比关系,等价于电脉冲数量和流量成正比关系。此电脉冲信号先经过放大器放大,然后送到二次仪表,积算或者显示流量与累积量。
可知,“传感器的输出脉冲总数”和“流过传感器的体积总量”成正比关系,它们的比值叫仪表常数。测出脉冲信号的频率与某一时间内的脉冲总数后,分别除以仪表常数即得瞬时流量与累计流量。
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