一、摘要
NHR-XTRM溫度遠傳(chuan) 監測儀(yi) 采用先進的微處理器進行智能化控製,根據用戶的需要,可將指示儀(yi) 表、記錄儀(yi) 表、調節器等與(yu) DC24V電源串聯在XTRM儀(yi) 表的輸出回路,輸出與(yu) 回路最高溫度成正比的電流,用作溫度的指示、記錄或調節。用戶還可通過安裝在麵板上的按鍵逐個(ge) 查閱相對應回路的溫度。該產(chan) 品巡回檢測最多可達四路測量信號,並能對溫度信號進行高精度的線性校正,同時該產(chan) 品的輸出信號可直接輸入到計算機係統模擬輸入接口,可實現中央控製室監控管理 。外殼采用鋁合金材質,整機采用壁掛式結構(寬×高×深=110×160×60mm),安裝十分簡便。
二、產(chan) 品的市場背景
溫度是工農(nong) 業(ye) 生產(chan) 過程中的的參數之一,溫度的檢測與(yu) 變送直接與(yu) 安全生產(chan) 、產(chan) 品質量、生產(chan) 效率、節約能源等重大經濟指標相聯係。在許多場合,諸如食品、化工、環保、能源、石油、製藥、科研等領域,對溫度的檢測與(yu) 變送已經成為(wei) 工農(nong) 業(ye) 生產(chan) 過程中的環節。NHR-XTRM係列溫度遠傳(chuan) 監測儀(yi) ,首先被應用在水泥生產(chan) 監控係統中。上世紀九十年代初,上海某水泥廠技改工程從(cong) 丹麥引進主要生產(chan) 係統的關(guan) 鍵設備,建成日產(chan) 二千噸熟料的窯外分解生產(chan) 線。該廠采用ABB公司ASEA ·MASTER集散 控製係統進行生產(chan) 管理和控製,要求國產(chan) 設備的運行信息也集中於(yu) 係統統一監控,但當時的儀(yi) 表與(yu) 該計算機係統難以匹配,為(wei) 此,必須 開發新產(chan) 品。行業(ye) 專(zhuan) 家通過共同調研該廠引進的現場儀(yi) 表、 計算機接口及國產(chan) 設備的信號,提出了相關(guan) 要求。經艱辛攻關(guan) ,有關(guan) 科研部門完成了XTRM係列多回路溫度遠傳(chuan) 監測儀(yi) 研製,成功將國產(chan) 設備的信號與(yu) 該控製係統相匹配,完善 了全廠生產(chan) 集中控製,取得了很好的實用效果。這個(ge) 新產(chan) 品,特別適用於(yu) 水泥生產(chan) 過程的監控,因此,該產(chan) 品在全國大型、中型幹法水泥廠的設計和生產(chan) 中得到了廣泛應用。
三、產(chan) 品的技術原理
NHR-XTRM係列溫度遠傳(chuan) 監測儀(yi) 是二線製多回路溫度變送器。它可接受多點熱電阻信號,並將各種生產(chan) 過程中固體(ti) 、液體(ti) 、氣體(ti) 的溫度顯示和 變送遠傳(chuan) 。該儀(yi) 表安裝在被測對象附近,用屏蔽電纜將各回路的熱電阻的測溫信號連至該 儀(yi) 表各自獨立的前置放大器,前置放大器將微弱變化信號放大處理,輸送到比較輸入電路(選擇高溫信號)或選點輸入電路,進行信號選擇。被選中的回路信號,再經過電壓/電流轉換單元處理,將前置放大器的輸出電壓轉換成DC 4~20mA電流信號輸出。如選擇測溫範圍0~150℃則對應DC 4~20mA輸出。 具體(ti) 原理見圖一所示。
四、產(chan) 品的應用
1、NHR-XTRM係列溫度遠傳(chuan) 監測儀(yi) 用於(yu) 煤磨電收塵器、大型煤粉倉(cang) 溫度檢測
水泥廠一些現場儀(yi) 表設計情況,如煤磨電收塵器,收塵器各底部有煤沉積,如圖二(1)所示。給窯頭、分解爐供 煤粉的大型煤粉倉(cang) ,如圖二(2)所示。這類設備,為(wei) 防止煤粉自燃、防爆,確保設備安全,必需設置多個(ge) 溫度監控。現場有溫度顯示 ,巡回人員可以了解設備內(nei) 部情況;中央控製室顯示和高溫報警,作為(wei) 重要參數管理。
煤磨收塵器、大型煤粉倉(cang) 的監控儀(yi) 表設計如圖三所示。
方案一:如圖三(1)所示,每個(ge) 熱電阻傳(chuan) 感器配置一個(ge) 二線製溫度變送器,分別用二芯屏蔽電纜引至計算機標準模擬接口,在中央控 製室監控。
方案二:如圖三(2)所示,每個(ge) 熱電阻傳(chuan) 感器分別用三芯屏蔽電纜引至計算機熱電阻接口,在中央控製室監控。
方案三:如圖三(3)所示,四個(ge) 熱電阻傳(chuan) 感器連接到現場XTRM儀(yi) 表,再用一根二芯屏蔽電纜引至計算機標準模擬接口,在中央控製 室監控。
根據以上三個(ge) 設計方案,得出下麵結論:
1、前麵二個(ge) 方案的共同特點是各個(ge) 測溫點自成一個(ge) 獨立的回路,在中央控製室屏幕上都有顯示,從(cong) 而帶來所用電纜多、接口多,而且在現場沒有溫度顯示,不能給崗位工一個(ge) 提示。
2、方案一現場變送器產(chan) 生故障,增加了安裝和日常維護。
3、方案二省掉了變送器,但由於(yu) 煤磨電收塵器和煤灰倉(cang) 往往離車間控製站很遠,熱電阻的信號變化很微弱,遠距離的信息傳(chuan) 遞不見得 很合理。而更主要的是所應用的計算機接口電路,不是一般壓力變送器、溫度變送器電流變送通用的4~20mA Dc標準模擬接口電路, 是專(zhuan) 用的熱電阻接口電路,價(jia) 格昂貴、通用性差,用了它,使得計算機係統的硬件及軟件變得複雜,給係統安裝、調試及維護帶來更多 的工作。
4、比較三個(ge) 方案,方案三較簡單。用一個(ge) NHR-XTRM-4-20儀(yi) 表,四個(ge) 熱電阻傳(chuan) 感器的溫度不僅(jin) 都可以在現場顯示,而且傳(chuan) 遞到在中央 控製室監控的僅(jin) 是四個(ge) 信號中的較高溫度點,這是NHR-XTRM儀(yi) 表之處。因為(wei) 操作員並不需要知道煤磨電收塵器或煤灰倉(cang) 內(nei) 溫度分布情 況,而必須要知道該設備內(nei) 的較高溫度是多少?是否超越臨(lin) 界溫度?如煤粉倉(cang) ,不管哪一點溫度大於(yu) 60℃,都要高溫報警,溫度大於(yu) 70℃時,不但報警還要聯鎖,保證安全,報警後派人到現場處理,也可查詢各點的溫度,判斷事故情況。所以,同一設備,在中央控製 室設置一個(ge) 高溫報警信號就可以了。很明顯,該方案是較省儀(yi) 表、省電纜、省計算機接口的設計。這樣的設計方案,在國內(nei) 外大、中型 水泥廠的設計已廣泛采用。
綜合上述比較,可以得出這樣的結論:如果同一設備需要設置多點溫度監控(如2~4點),且采用相同的測溫元件(如鉑電阻),相同 的測量範圍(如0~150℃),則采用XTRM儀(yi) 表的設計是較合理的方案,是較省投資的方案。
2、虹潤儀(yi) 表配置
1)NHR-XTRM-4-20用於(yu) 測量各種軸承溫度
a)輥壓機軸承溫度測量。如水泥粉磨輥壓機,每小時通過160噸物料,軸承配置有4個(ge) 鉑電阻傳(chuan) 感器,應選用NHR-XTRM-4-20型儀(yi) 表,當軸承 溫度T>46℃時在中央控製室報警,當T>50℃時報警並聯鎖,確保設備安全。
b)回轉窯托輪軸承溫度測量。Φ3.75×57M回轉窯,有三組托輪,每組托輪配置有4個(ge) 鉑電阻傳(chuan) 感器,應選用NHR-XTRM-4-20型儀(yi) 表監控。
2)NHR-XTRM-2-15用於(yu) 測量各種軸承溫度
a)一個(ge) 水泥廠往往有許多大型的電機,如原料磨電機、水泥磨電機等,還有許多大型風機,如原料磨循環風機、窯 尾排風機、窯篦冷卻風機等。工人較關(guan) 心其軸承溫度,希望在機旁有顯示,中央控製室能監控。象這類設備一般選用NHR-XTRM-2-15型儀(yi) 表。
b)大型磨機的軸承溫度測量。如原料磨、水泥磨、煤磨等,磨機的進料口、出料口的軸承一般各配置有二個(ge) 熱電阻傳(chuan) 感器測溫,一般 選用NHR-XTRM-2-15型儀(yi) 表。
3)NHR-XTRM-2-15用於(yu) 測量高壓電機的繞組溫度
水泥廠有許多大型高壓繞線型電動機(磨機、風機等),在電機製造時已配置有定子測溫元件(每相二個(ge) ),電機運行時必須 監控,當繞組溫度大於(yu) 120℃時報警。
3、NHR-XTRM係列溫度遠傳(chuan) 監測儀(yi) 的特點
1)NHR-XTRM儀(yi) 表具有多路輸入一路高選輸出的特點,它能同時對多個(ge) 測溫點進行測量,並自動將多個(ge) 被測點中溫度較高的一個(ge) 點的量值 顯示並以4~20mA的標準電流信號輸出。同時它具備選擇按鍵,用戶在需要時可通過回路按鍵查看對應測溫點的溫度。
2)NHR-XTRM儀(yi) 表的關(guan) 鍵元器件從(cong) 國外進口,整機設計合理,具有較高的穩定性和可靠性;(經某廠技改工程十多年的長期使 用,至今沒有損壞)儀(yi) 表密封性能好,適合高溫多粉的水泥廠環境中使用。
3)工作電壓範圍寬。由於(yu) XTRM儀(yi) 表內(nei) 部專(zhuan) 門設置了一個(ge) 電源部件,在外電源13~36伏範圍波動中能自我調整,以保證儀(yi) 表在工況惡 劣供電條件下能正常工作。
4)具有良好的抗射頻幹擾性能。在XTRM儀(yi) 表設計中采用了多項抗射頻幹擾技術,經上海儀(yi) 器儀(yi) 表自控係統檢驗測試所依據GB18268- 2000《測量、控製和實驗室用的電設備電磁兼容性要求》試驗,在10V/m(80MHz~1000 MHz)的場強下它的變化範圍小於(yu) 0.3%。 因而它能有效抑製來自現場的諸如對講機之類的射頻幹擾。
4、NHR-XTRM係列溫度遠傳(chuan) 監測儀(yi) 圖片
五、結論
NHR-XTRM係列溫度遠傳(chuan) 監測儀(yi) 表是一種新穎多功能的,節能的,值得推廣的儀(yi) 表。它不僅(jin) 在水泥廠生產(chan) 中得到廣泛的應用,而在冶金、化工、電力等 工業(ye) 領域中也能占有一席之地。