光電非接觸式轉(zhuǎn)速表測(cè)量原理

更新時(shí)間：2012-11-16

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光電非接觸式轉(zhuǎn)速表測(cè)量原理

一、光電非接觸式轉(zhuǎn)速表測(cè)量原理轉(zhuǎn)速表工作原理概述：
   1、空預(yù)器轉(zhuǎn)速測(cè)量簡(jiǎn)介
    空預(yù)器是電廠重要的大型運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，旋轉(zhuǎn)式空預(yù)器故障直接導(dǎo)致降負(fù)荷運(yùn)行或停機(jī)，而且旋轉(zhuǎn)式空預(yù)器檢修時(shí)間長(zhǎng)、難度大。因此對(duì)旋轉(zhuǎn)空預(yù)器的轉(zhuǎn)速進(jìn)行精密測(cè)量，對(duì)轉(zhuǎn)速異常情況進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警及保護(hù)對(duì)整個(gè)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少非計(jì)劃停機(jī)有著十分重要的意義。
    空預(yù)器轉(zhuǎn)速慢，大約每分鐘一轉(zhuǎn)（0~0.999轉(zhuǎn)/分），要求高精度測(cè)量每分鐘一轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，不能使用一般的測(cè)量辦法。如果要求測(cè)量系統(tǒng)每秒鐘轉(zhuǎn)換一次，以4～20的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，D/A轉(zhuǎn)換器精度為12位（0.25‰的精度），那么在正常轉(zhuǎn)速下，每秒至少要接收到4096個(gè)脈沖，也就是轉(zhuǎn)一周至少接收245760個(gè)脈沖，在這種情況下，只能采用目前較為先進(jìn)的光柵傳感器，才能達(dá)到這樣的測(cè)量精度。
2、光柵傳感器
    光柵技術(shù)出現(xiàn)100多年了，隨著光柵的刻制技術(shù)、電子技術(shù)的發(fā)展，光柵傳感器在近二三十年得到了急劇的發(fā)展。已廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)速和長(zhǎng)度的精密測(cè)量中。
光柵傳感器的優(yōu)點(diǎn)：
    a、輸出的天然數(shù)字量信號(hào)。所謂天然數(shù)字量，是指它的原始輸出信號(hào)是脈沖信號(hào)，這樣很容易和數(shù)字電路相適配。
    b、高精度。在光刻技術(shù)和電子細(xì)分技術(shù)進(jìn)步的保證下，以及莫爾條紋具有對(duì)局部誤差的消除作用，光柵式傳感測(cè)量的精度可以作得很高。（整圓為162000條柵線）
    c、較強(qiáng)的抗干擾能力。因?yàn)槭菙?shù)字量的輸出，信號(hào)幅度高，因此對(duì)于弱信號(hào)的抗干擾能力強(qiáng)。
    d、慣量小。和其它形式的傳感器相比，光柵式傳感器由于是薄盤形式，所以質(zhì)量、慣性都小。這樣在組成系統(tǒng)時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能影響很小。
    二、技術(shù)指標(biāo)：
1、供電電壓：220VAC
2、工作環(huán)境溫度：-20℃～70℃
3、轉(zhuǎn)速采樣速度：1S
4、測(cè)量范圍：0.000轉(zhuǎn)/分～1.000轉(zhuǎn)/分
5、轉(zhuǎn)速測(cè)量精度：0.001轉(zhuǎn)/分
6、報(bào)警保護(hù)驗(yàn)證，每秒鐘不低于1個(gè)脈沖
7、模擬量輸出：4～20mA
8、開(kāi)關(guān)量輸出：2對(duì)（冗余）
9、報(bào)警保護(hù)響應(yīng)時(shí)間：小于2S

圖1
    2、工作原理
    該電路將空預(yù)器的轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)光電編碼器轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，經(jīng)PLC采集、運(yùn)算、處理以后,經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換，輸出兩路4－20MA信號(hào)送到DCS，然后經(jīng)過(guò)DCS處理，分析做出相應(yīng)的操作。
    四、系統(tǒng)說(shuō)明
    1、系統(tǒng)說(shuō)明
光柵測(cè)量部分是安裝在空預(yù)器主軸側(cè)部小靠輪上，小靠輪和主軸通過(guò)磨擦力連接，這樣主軸的轉(zhuǎn)速通過(guò)小靠輪以一定的傳輸比傳到光柵測(cè)量部分。這樣的優(yōu)點(diǎn)在于：一是大大的提高了被測(cè)物體的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而提高了測(cè)量精度；二是在保證測(cè)量精度的前提下，降低了光柵測(cè)量?jī)?nèi)部的齒數(shù)，進(jìn)而降低設(shè)備的成本；三是便于現(xiàn)場(chǎng)的安裝和維護(hù)。
信號(hào)采集控制單元采用PLC測(cè)控系統(tǒng)，每秒采樣速率高達(dá)6700次，*高精度測(cè)量的控制的需要。轉(zhuǎn)速表

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