監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)原理13

1、第五章 礦井生產(chǎn)系統(tǒng)工況參數(shù)檢測 第一節(jié) 常用檢測儀器工作原理的討論 第一節(jié)第一節(jié) 常用檢測儀器工作原理的討論常用檢測儀器工作原理的討論 1、風門開停傳感器 2、設備開停傳感器 3、物料體積檢測設備一、風門開閉傳感器一、風門開閉傳感器 1、工作原理、工作原理 該傳感器采用電磁感應原理，靈敏度高可靠性好，體積小安裝方便，能長時間連續(xù)在井下工作的開關量傳感器。 2、主要用途、主要用途 該產(chǎn)品主要用于監(jiān)測煤礦井下風巷風門開閉狀態(tài)。2、結(jié)構(gòu)特征、結(jié)構(gòu)特征 圖11：殼體、2：顯示窗、3：發(fā)光管、4：端蓋螺釘、5：航空插座6：磁鐵、7：端蓋、8：防塵防水膠墊、9：安裝底板、10：電路板3、結(jié)構(gòu)特征、結(jié)構(gòu)特

2、征 二、開停傳感器二、開停傳感器 1、 工作原理工作原理 電磁感應現(xiàn)象： 電與磁確實是密不可分的，奧斯特的電流磁效應實驗給出了充分的證明，既然電流能夠產(chǎn)生磁場，那么，反過來能否利用磁場產(chǎn)生電流呢？英國科學家法拉第對這個課題著手進行了研究。 法拉第通過分析奧斯特的電流磁效應后認為，既然磁鐵可以使靠近它的鐵塊具有磁性，靜電荷可以使靠近它的導體帶電，那么磁鐵也應當使靠近它的線圈感生出電流。法拉第的成功的實驗設計如圖所示，當K接通或斷開時，線圈B中就產(chǎn)生了瞬時電流。 當導體不動、向上或向下運動時，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，即沒有電流產(chǎn)生。但當導體向左或向右運動時，指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，表明有電流產(chǎn)生。 1 電磁感應

3、只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流產(chǎn)生。這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應。 在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫感應電流。 2 產(chǎn)生感應電流的條件 只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應電流。 3 磁通量發(fā)生變化的原因 閉合電路的面積S發(fā)生了變化。 閉合電路所在處的磁場發(fā)生了變化。 該傳感器采用磁場感應原理，連續(xù)監(jiān)測被控設備的開停狀態(tài)，并隨時將監(jiān)測到的設備開停狀況轉(zhuǎn)換成標準電信號送往井下分站。2、結(jié)構(gòu)特征、結(jié)構(gòu)特征 開停傳感器屬支架型結(jié)構(gòu)，正面設有設備開停狀態(tài)指示窗，其外形結(jié)構(gòu)圖如圖1所示： 圖1 開停傳感器外形圖1 、下蓋 2、EX標志 3、 顯示窗 4、支架

4、螺桿固定塊 5、 支架提手柄 6、支架螺桿 7、 支架電纜壓塊 8、支架提手鉸鏈 9、上蓋 10、 MA標志 11、支架提手 12、螺母 3、主要用途和適用范圍、主要用途和適用范圍 開停傳感器（以下簡稱傳感器）是一種用于監(jiān)測煤礦井下機電設備（如風機、水泵、局扇、采煤機、運輸機、提升機等）開停狀態(tài)的固定式監(jiān)測儀表，具有將檢測到的設備開停狀況轉(zhuǎn)換成各種標準信號并傳送給礦井生產(chǎn)安全監(jiān)測系統(tǒng)，最終實現(xiàn)礦井機電設備開停狀態(tài)自動監(jiān)測、控制的功能。該傳感器系礦用本質(zhì)安全型結(jié)構(gòu)，具有設計新穎合理、安裝使用方便、性能穩(wěn)定可靠、功耗低等特點。三、三、3D可視物位體積監(jiān)測儀可視物位體積監(jiān)測儀 1、產(chǎn)品概述、產(chǎn)品概述

5、 3D物位掃描是迄今為止可實際投入工業(yè)領域應用僅有的一種可以準確檢測固體物料和體積的創(chuàng)新和成熟技術，而且不受物料種類，物化性能，貯存物料間，開放倉或料倉的類型和尺寸的影響并適用于惡劣的物料貯存環(huán)境。3D物位體積掃描儀利用三個信號傳送器發(fā)射低頻脈沖，并接受來自筒倉，開放倉或者其他料位倉內(nèi)物料表面的脈沖回波。通過使用三個喇叭口天線，設備不僅能夠監(jiān)測到每個回波的時間/距離，還能監(jiān)測到回波的方向。料位計的數(shù)字信號處理器對接收到的信號進行取樣和分析，非常準確的監(jiān)測出物料的物位、體積和質(zhì)量，生成料倉內(nèi)物料的實際分布狀況的三維立體圖像，并在遠程電腦上顯示出來。 3維超聲波物位計產(chǎn)品實際上可以監(jiān)測儲存在各種料

6、倉包括筒倉，大型開放倉，固體物料儲存室，堆場和倉庫中的各種散狀固體物料，標出料倉內(nèi)的物料物位以及繪制出物料隨時變化兒隨機形成的不規(guī)則表面形狀，計算出物料的實際體積，使物位監(jiān)測水平達到了新的高度，從而可以提供方案解決目前技術無法解決的問題。apm3D可視物位監(jiān)測儀所發(fā)出的低頻聲波可穿透懸浮的粉塵，而不像其他技術非常惡劣環(huán)境下測量時會存在疑惑的信號。聲波信號含有專利的自潔功能可防止材料黏附在辛創(chuàng)3維超聲波料位計設備的內(nèi)表面，從而保證在任何惡劣的環(huán)境下以非常低的維護量進行長期可靠的工作。 2、工作原理、工作原理 3D物位掃描儀基于二維數(shù)組波束形成器傳送低頻脈沖，接收來自筒倉、倉室或其他容室內(nèi)物料的回

7、波。設備的數(shù)字信號處理器對接收到的信號進行取樣和分析，通過估算回波到達的時間和方向，處理器形成一個物料表面的三維圖，這個圖像通過一種專有的計算方法對信息進行處理并生成3D圖象，可以在遠端屏幕上顯示出來. 設備可以據(jù)此準確得出物料的體積和質(zhì)量，夠使工藝物位監(jiān)測和庫存控制達到一個新的高度。精確的物料檢測能夠提高操作效率和管理能力，高成本突發(fā)狀況減少，加快收益回饋。3、產(chǎn)品系列、產(chǎn)品系列3D體積物位掃描儀現(xiàn)有四個型號供用戶選擇 401 402/403 4043DLevelScanner VS401檢測儲存物料的平均體積。基于30度波束角，VS401型是檢測直徑為4m以下，高度（最高至70m）的小型倉

8、的理想選擇。3DLevelScanner VS402提供非常準確的物位和體積值，適用于大型（高度和直徑達70m）的筒倉，開放倉等。3DLevelScanner VS403與VS402型相同，但增加了特殊的軟件工具，可以在遠程電腦上顯示出倉內(nèi)物料的3D圖像，這項特點用于標出及繪制物料隨時間變化的隨機形狀和不規(guī)則體積。3DLevelScanner VS404-systemVS404系統(tǒng)由2個或4個體積物位掃描儀組成，他們能以最大測量區(qū)域為原則進行安裝，并能增強單個體積物位掃描儀的體積測量精度 4、成本控制、成本控制 在很多的場合，例如火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程中要燃燒大量的煤，大型電廠一年要燃燒掉幾百萬

9、噸，價值數(shù)億元人民幣，在電廠進煤、燒煤、儲煤三個環(huán)節(jié)中，儲煤的盤存一直是個較為麻煩的問題。但這確實是生產(chǎn)管理的重要環(huán)節(jié)，對電廠的經(jīng)濟指標有著直接影響。目前燃燒電廠煤場存煤量的測量一般采用人工計量的方法，即先用推土機對煤堆進行整形，人為地推成近似梯形，在用經(jīng)緯儀和米尺進行人工丈量。這種方法不僅耗費大量的工時和人力，而且計量也不準確，受人為因素影響較大。 介可視3D物位掃描儀真實精確的物位測量能極大的提高運行效率和管理能力，大幅度節(jié)約使用成本，并能加快資本回收。sintrol3D物位掃描儀能夠準確方便的支持過程控制、倉庫管理、測繪、生產(chǎn)預測等。不僅能提高生產(chǎn)效率，減少過程耗費，而且能使生產(chǎn)流程更加

10、合理化，產(chǎn)品品質(zhì)得到提升，同時還能節(jié)省昂貴的緊急補救費用。apm3D可視物位監(jiān)測儀擁有高級的自動控制系統(tǒng)，能夠保證遠程測算和數(shù)據(jù)傳輸，這不僅大幅度減少了操作時間，而且節(jié)省了由于危險的人工測量而造成的工人保險賠償。 喇叭天線內(nèi)壁(自清潔) 喇叭天線外壁3D表面立體成像 多點檢測技術5、3D物位掃描儀的優(yōu)點物位掃描儀的優(yōu)點 替代并超越雷達物位計或超聲波物位計的革命性突破； 真正的介質(zhì)可視化，過程自動化的唯一產(chǎn)品； 物位測量不再是單點檢測模式，而是多點高精度檢測并全面考慮物料表面的變化形態(tài)。 實現(xiàn)連續(xù)檢測筒倉或開放式倉室內(nèi)物料的物位、體積和質(zhì)量的唯一產(chǎn)品； 3D圖像形式顯示的創(chuàng)新型設備； 掃描粉料表

11、面（成百上千個網(wǎng)格點）無論物料表面如何不規(guī)則，測量的是多點平均值； 掃描粉體表面，可以在DCS對粉體表面3維成像，從而獲得筒倉內(nèi)的粉體體積數(shù)據(jù)； 3D物位掃描儀優(yōu)秀的高濃度粉塵透射技術，低頻脈沖波技術非接觸式測量； 無移動部件，無腐蝕風險，因此更適合用于水泥，鋼鐵、食品、化學品和藥品等； 可檢測粉末，粒狀料，丸裝料以及其他固體物料，無需特殊校準； 可用于高型簡倉-檢測范圍可達70m； 成本效益高； 3個獨立發(fā)射器確保檢測準確可靠；6、3D物位掃描儀的優(yōu)勢物位掃描儀的優(yōu)勢更新的立體制圖體驗更新的立體制圖體驗3D物位掃描儀將物料的物位、體積和質(zhì)量的監(jiān)測帶入了傳統(tǒng)技術無法達到的全新領域。它完全可以監(jiān)

12、測存儲于任何容器，包括大型的開放式倉室、固體散料存儲室以及特殊倉庫里的任何物料，并能夠以三維圖像實時顯示筒倉內(nèi)物料形態(tài)的隨機變化，進而可以廣泛應用于傳統(tǒng)技術無法進入的挑戰(zhàn)性的測控領域；更高的精確度更高的精確度三維圖像呈現(xiàn)出筒倉或開放式筒倉內(nèi)物料最真實最絕對的表面物位值、體積和質(zhì)量，消除了傳統(tǒng)測繪中單點監(jiān)測導致的誤差；更高的性價比更高的性價比3D物位掃描儀可用于固體和液體的測量，為您提供前所未有的精確數(shù)據(jù)，更加全面的性能和更高的性價比；更可靠更持久更可靠更持久3D物位掃描儀完全依照可靠性和持久性的使用要求進行設計與制造。探頭的發(fā)射聲波產(chǎn)生共振，擁有自主清潔功能，不粘附粉塵；更簡便的操作更簡便的操

13、作3D物位掃描儀系統(tǒng)提供簡便易讀的三維圖像和數(shù)據(jù)，使其成為目前市場上最方便、最有效地物位測量儀器；更精密的傳感器更精密的傳感器3D物位掃描儀內(nèi)置溫度傳感器，監(jiān)測環(huán)境溫度并通過軟件設置溫度補償以消除換能器長時間工作產(chǎn)生的溫升而帶來的測量誤差。 7、各種料位測量設備的比較、各種料位測量設備的比較超聲波物位計優(yōu)點：非接觸局限：粉塵影響/凹凸面影響非接觸式雷達料位計優(yōu)點：非接觸局限：介電常數(shù)有要求/粉塵影響/凹凸面導波雷達物位計優(yōu)點：對某個點的測量局限：介電常數(shù)有要求/掛料/拉力影響激光物位計優(yōu)點：非接觸局限：粉塵影響/凹凸面影響射頻導納料位計優(yōu)點：點接觸局限：介電常數(shù)有要求/時漂/溫漂/掛料/拉力重

14、錘式料位計優(yōu)點：直接測量手動控制局限：埋錘/亂繩r射線式料位計優(yōu)點：非接觸、穩(wěn)定局限：有污染稱重式料位計優(yōu)點：可以測量質(zhì)量體積局限：抗震問題/物料面狀況不知/價格高8、3D物位掃描儀三維影像物位掃描儀三維影像1、這一獨特的技術可以測量儲存在各種容器中的任何原料，包括筒倉、大型開放式儲存地、散裝物料儲存室、貨堆和倉庫。它可以映射出物料隨機而產(chǎn)生的堆積形狀和不規(guī)則性，從而為目前和其他先前無法進入的挑戰(zhàn)性應用領域提供了解決方案。2、存儲物的三維圖像能夠顯示在遠程計算機屏幕上。3、液晶顯示。4、鍵操作，輕松導航。9、重要指標、重要指標應用場合：固體物料測量范圍：70m安裝界面：螺紋、法蘭、捆扎帶環(huán)境溫

15、度：-40+85倉壓：-0.21BAR輸出：4線4-20mA/HART/RS485/Modbus工作頻率：2kHz-7kHz精度：+-15mm10、3D物位掃描儀的技術參數(shù)物位掃描儀的技術參數(shù)材質(zhì):外殼：壓鑄鋁合金觀察窗:PC(聚碳酸酯)天線：壓鑄鋁合金法蘭：鋼重量：5.6千克輸出：輸出信號：420mA/HART/RS485/Modbus分辨率：10A故障報警：電流輸出不變，22mA,3.6mA(可調(diào))電流限制：22mA環(huán)境條件環(huán)境、儲存和運輸溫度：-40+85相對濕度：2085%安裝海拔：最高5000m工藝條件倉室壓力：-0.21bar(-2.914.5Psi或-201000kPa)工藝溫度 工藝連接點：-40+85抗震性:機械振動2g,5200Hz電氣接口電纜接入口/連接