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文檔簡(jiǎn)介
1、方形鋁殼電池側(cè)焊自動(dòng)化生產(chǎn)線側(cè)焊檢測(cè)一體化 8PPM方案技術(shù)協(xié)議匯編(可以直接使用,可編輯 優(yōu)秀版資料,歡迎下載)設(shè)備名稱:方形鋁殼電池側(cè)焊自動(dòng)化生產(chǎn)線規(guī)格型號(hào):WFF1000焊接系統(tǒng)技術(shù)協(xié)議甲方:乙方:大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份備注:1 、整體方案介紹本系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)、 采用 1000W光纖連續(xù)激光器,焊接可靠性高,運(yùn)行成本低, 比YAG 激光器省電 87% ,激光器無(wú)耗材,、當(dāng)蓋板與電池殼口出現(xiàn)沒(méi)有吻合好的情況下,工作臺(tái)CCD 檢測(cè)系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別出來(lái)并排除,自動(dòng) NG下料。焊接前進(jìn)行 CCD監(jiān)測(cè)焊縫間距,合格后方能焊接,CCD捕捉定位系統(tǒng)精度0.05mm,定位精度可根據(jù)要求在軟件里面進(jìn)行設(shè)置,系統(tǒng)
2、檢測(cè)大于設(shè)置數(shù)值都可以挑出來(lái),待前 端重新入蓋檢測(cè)合格后進(jìn)行焊接;激光對(duì)檢測(cè)后的電池進(jìn)行焊接封口, 平均焊接速度60mm/s,焊接后焊縫無(wú)坑洼,焊縫美觀,焊縫變形量0.5mm,不 合格比率2% (除去客戶本身來(lái)料不良)。設(shè)備能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)功能,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電池進(jìn)行補(bǔ)焊。手 動(dòng)狀態(tài)可進(jìn)行設(shè)備調(diào)試,軟件參數(shù)設(shè)置,手動(dòng)和自動(dòng)切換方式如下圖所示,點(diǎn)擊相應(yīng)的圖標(biāo)進(jìn)入。詳細(xì)設(shè)置參數(shù)可查后期技術(shù)說(shuō)明書、采用一個(gè)激光器帶一個(gè)工作臺(tái)的方式,單個(gè)激光器與工作臺(tái)配合產(chǎn)能達(dá)到 8PPM,有效的節(jié)省了成本;要求整機(jī)產(chǎn)能8PPM。、氣密性、內(nèi)阻檢測(cè)使用一個(gè)電池配一個(gè)檢測(cè)設(shè)備,檢測(cè)精度高;、激光在線打標(biāo),速度快、穩(wěn)定性高。
3、全自動(dòng)焊接、檢測(cè)、一體系統(tǒng)介紹1.6、適配范圍適配范圍厚度寬度高度(mm) (mm) (mm) 21-2860-15090-150備注:本設(shè)備以電池型號(hào):為藍(lán)本設(shè)計(jì),并以這款電池作為 設(shè)備驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。若要更換產(chǎn)品型號(hào),只需要更換相應(yīng)的夾具 及調(diào)整相應(yīng)的參數(shù),更換相應(yīng)夾具及相關(guān)費(fèi)用另行報(bào)價(jià)。流 水線導(dǎo)槽調(diào)節(jié)范圍10mm-30mm設(shè)備相關(guān)工裝夾具按照設(shè)計(jì)并制作, 單套系統(tǒng)運(yùn)行示意圖本方案采用 1000W一對(duì)一方式、自動(dòng)化集成度高、焊接效率高、高效率 CCD自動(dòng)檢測(cè)電池蓋與殼體焊縫邊緣、氣密性絕緣內(nèi)阻檢測(cè)精度高、打標(biāo)效果好、運(yùn)行成本低、安全穩(wěn)定性能好、節(jié)約人力資源。整機(jī)外觀尺寸 6000X5000X2
4、400(MM)(除報(bào)警器高度) 2 、側(cè)焊自動(dòng)線概述2.1、各機(jī)構(gòu)方案概述:該套全自動(dòng)焊接、檢測(cè)系統(tǒng),包括1 臺(tái)封口焊接工作臺(tái)、1 臺(tái)激光器、1 臺(tái)冷水機(jī)、1 臺(tái)除塵器、1 臺(tái)檢測(cè)工作臺(tái)(包含 6 臺(tái)氣密性檢測(cè)設(shè)備、2 臺(tái)絕緣內(nèi)阻檢測(cè)設(shè)備)、1 條流水線組成。側(cè)焊工作臺(tái):采用旋轉(zhuǎn)四工位設(shè)計(jì),具有效率高精度高、運(yùn)行 穩(wěn)定等特點(diǎn)。第一工位上料、第二工位 CCD 檢測(cè)、第三工位實(shí)施周邊焊接、第四工位下料。單機(jī)側(cè)焊工作臺(tái)生產(chǎn)效率為:8PPM 。檢測(cè)、工作臺(tái): 采用四工位設(shè)計(jì),第一工位使用機(jī)械手實(shí)現(xiàn)上料、將電池從側(cè)焊工作臺(tái)夾具上抓到檢測(cè)工作臺(tái)夾具里。第二工位對(duì)電池抽真空,實(shí)現(xiàn)負(fù)壓檢測(cè)、絕緣內(nèi)阻檢測(cè)設(shè)備對(duì)
5、電池內(nèi)阻檢測(cè),設(shè)備分別自動(dòng)記錄 OK/NG 品。第三工位預(yù)留工位。第四工位四軸機(jī)械手將 NG/OK 品放置到指定流水線上。單機(jī)檢測(cè)、打標(biāo)工作臺(tái)生產(chǎn)效率為:8 PPM 。2.2、整體與各機(jī)構(gòu)布局圖:操作盒部件檢測(cè)、工作臺(tái)焊接工作臺(tái)下料端操作盒部件上料端操作面板轉(zhuǎn)料機(jī)械手多流道傳送帶檢測(cè)工作臺(tái)焊接工作臺(tái)預(yù)留工位多流道拉帶焊接工位焊接工作臺(tái)定位檢測(cè)工位下料工位上料工位上料平臺(tái)檢測(cè)工作臺(tái)氣密性、短路檢測(cè)工位上料機(jī)械手上料工位預(yù)留工位下料機(jī)械手下料工位第一道:上料第二道:CCD檢多流道傳送帶第四道:氣密性檢測(cè)NG 流道測(cè)不良品第三道:內(nèi)阻檢測(cè) NG 流道氣密性檢測(cè)工作臺(tái)尺寸圖:、動(dòng)力電池側(cè)焊工作臺(tái)方案簡(jiǎn)
6、介、方案概述采用旋轉(zhuǎn)四個(gè)工位配合三維伺服平臺(tái)進(jìn)行焊接,通過(guò)機(jī)械手在流水線上抓取電池到夾具里電池定位檢測(cè)工位焊接工位 下料工位循環(huán)完成電池的封口焊接。、應(yīng)用背景甲方產(chǎn)品: 。電池蓋板焊接位置(一周)電池殼圖 1、系統(tǒng)的主體構(gòu)成設(shè)備包含激光焊接系統(tǒng)、工作臺(tái)、控制部分、人機(jī)界面等部分, 以下做詳細(xì)描述:a、激光焊接系統(tǒng)本身具有控制系統(tǒng),控制激光波型、脈寬、輸出能量、參數(shù)調(diào) 用等,觸摸屏上可做焊接波形編輯。b 、工作臺(tái)系統(tǒng)采用PC 控制系統(tǒng)來(lái)協(xié)調(diào)控制整個(gè)工作臺(tái)各個(gè)模塊及各功能動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)。工作臺(tái)整體尺寸約長(zhǎng) 3500mm寬2060mm高2500mm(不含三色報(bào)警燈),總體布局圖如下圖抽風(fēng)口下料機(jī)構(gòu)三色燈
7、機(jī)罩氣路接頭電源上料機(jī)構(gòu)焊縫檢測(cè)工位三軸焊接平臺(tái)上料平臺(tái)焊接工位上料工位壓緊機(jī)構(gòu)下料工位c、夾具工裝短邊定位塊長(zhǎng)邊定位塊長(zhǎng)邊夾緊塊短邊夾緊塊短邊松料氣缸長(zhǎng)邊松料氣缸底部頂緊氣缸夾具工位:通過(guò)長(zhǎng)邊氣缸和短邊氣缸頂松夾具,放入電池后由 長(zhǎng)邊彈簧帶動(dòng)長(zhǎng)邊活動(dòng)塊夾緊電池,短邊有短邊夾緊裝置夾緊定位,高度由氣缸帶動(dòng)電池壓頭下壓并與底部頂緊氣缸共同作用下定位夾緊電池。注:該套設(shè)備通過(guò)更換夾具滿足可以不同規(guī)格電池焊接。 d 、壓緊機(jī)構(gòu):電池壓頭夾具松開氣缸上部旋轉(zhuǎn)裝置夾具松開氣缸夾具工裝e、上料工位,上料機(jī)械手:伺服平臺(tái)升降氣缸夾爪電池夾具上料:通過(guò)伺服平臺(tái)和升降氣缸動(dòng)作,夾爪將皮帶線上的電池抓 取到工裝夾
8、具上f、下料工位,下料機(jī)械手下料機(jī)械手即檢測(cè)打標(biāo)工作臺(tái)上料機(jī)械手氣路接頭夾具打開氣缸下料:通過(guò)檢測(cè)工作臺(tái)上料機(jī)械手直接上料到檢測(cè)工作臺(tái)。 g 、定位,焊縫檢測(cè)工位:定位:裝有電池物料的工裝夾具旋轉(zhuǎn)到此工位后,下壓氣缸動(dòng)作,壓緊機(jī)構(gòu)對(duì)電池進(jìn)行上定位,夾具彈性結(jié)構(gòu)對(duì)電池進(jìn)行定位焊縫檢測(cè):通過(guò)相機(jī)鏡頭調(diào)整 CCD 相機(jī)焦距。兩個(gè) CCD 相機(jī)同時(shí)對(duì)電池兩個(gè)短邊進(jìn)行焊縫檢測(cè)。壓緊機(jī)構(gòu)CCD光源工裝夾具(下置旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)CCD定位氣缸h 、焊接工位:壓緊機(jī)構(gòu)抽煙管三軸伺服平臺(tái)CCD監(jiān)視系統(tǒng)焊接頭工裝夾具旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)焊接工位:裝有物料的夾具工作旋轉(zhuǎn)到此工位。三維伺服平臺(tái)動(dòng)作,旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作使夾具旋轉(zhuǎn)配合焊接頭工作完
9、成對(duì)電池物 料四邊的焊接。i、CCD監(jiān)視系統(tǒng):通過(guò) CCD監(jiān)視系統(tǒng),可以觀察電池焊接過(guò)程中的實(shí)際情況。2.3.4、焊接工作流程a、在上料工位,機(jī)械手從流水線上抓取電池到夾具里。b、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到夾緊,檢測(cè)工位,工裝夾具和壓緊機(jī)構(gòu)對(duì)電池進(jìn)行定位夾緊;CCD相機(jī)對(duì)電池焊縫進(jìn)行檢查c、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到焊接工位在三維伺服平臺(tái)作用下進(jìn)行封口焊接;d、轉(zhuǎn)到下料工位夾具放開電池;電池彈起。機(jī)械手將電池抓取到檢測(cè)工作臺(tái)夾具上,e、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到上料工位,進(jìn)行上料,如此不斷循環(huán)。2.3.5、效率分析:工序名稱及時(shí)間同時(shí)進(jìn)行工序及時(shí)間需工序號(hào)要及名稱時(shí)工序號(hào)及名稱需需工序工序號(hào)要要號(hào)及及名稱時(shí)時(shí)名稱需要時(shí)間S間間S間SS1.上料6.
10、92.CCD檢測(cè)工7.23.焊接7.34.下料工6.9工位位工位位1.1 轉(zhuǎn)盤1.42.1 轉(zhuǎn)盤1.43.1 轉(zhuǎn)盤1.44.1 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)s轉(zhuǎn)動(dòng)s轉(zhuǎn)動(dòng)s盤轉(zhuǎn)動(dòng)1.41.2 夾具0.52.2 夾具1.43.2 長(zhǎng)邊1.64.2 夾具松0.5松開定位焊接開1.3 將電池放置1s2.3 電池1.43.3 夾具旋轉(zhuǎn)及0.84.3 抓取電0.8到夾具內(nèi)上定位短邊焊接池1.4 平臺(tái)運(yùn)動(dòng)回1.62.4CCD焊縫檢33.4 夾具旋轉(zhuǎn)及4.4 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)1.6到取料位測(cè)檢測(cè)長(zhǎng)邊焊接2.1到放料位4.5 將電池3.5 夾具放置1.5 抓取旋轉(zhuǎn)及0.8到檢1電池短邊焊0.8測(cè)工接作臺(tái)上4.6 機(jī)1.6 平臺(tái)械手3.6
11、夾具運(yùn)動(dòng)到1.60.6回到1.6旋轉(zhuǎn)放料位取料位總時(shí)間7.3S最大耗時(shí)工序:焊接 7.3s單個(gè)工作臺(tái)焊接效率8 PPM 3 氣密性、絕緣內(nèi)阻、工作臺(tái)簡(jiǎn)介3. 1、方案概述本設(shè)備由來(lái)料檢測(cè)機(jī)構(gòu)、氣密性檢測(cè)、絕緣內(nèi)阻檢測(cè)、和機(jī)械 構(gòu)為一體機(jī)組成。檢測(cè)一體機(jī),其功能為自動(dòng)對(duì)半成品電池焊接殼體后進(jìn)行絕緣內(nèi)阻測(cè)試、焊接后殼體的泄漏測(cè)試并進(jìn)行打標(biāo),由 PLC 記憶相應(yīng)電池的 NG與 OK 情況,機(jī)械手將相應(yīng)電池放入相應(yīng)的皮帶線流道中流向人工收料處。人工在出料處分別將 OK 、NG產(chǎn)品放入到指定位置。3. 2、基本參數(shù)a、 配置電源:AC220V/50Hz功率:5KW( 用戶自備)b、 壓縮空氣:0.6MP
12、a10L/Min(用戶自備)c、 真 空 源:設(shè)備自帶真空源d、 外形尺寸(約):長(zhǎng) x 寬 x 高3500 x2810 x2500mm(氣密性檢測(cè)一體機(jī)尺寸)。3、系統(tǒng)方案介紹該系統(tǒng)采用機(jī)械手抓取電池,然后將電池放到夾具指定位置定 位,配 6 臺(tái)氣密性檢測(cè)設(shè)備、2 臺(tái)絕緣內(nèi)阻檢測(cè)設(shè)備。本工作臺(tái)所配電池夾具具備將電池自動(dòng)定位,詳見下圖: a、整機(jī)外形圖檢測(cè)工作臺(tái)上料工位下料工位b 、整機(jī)外形(去機(jī)罩)上料工位氣密性、短路檢測(cè)工位檢測(cè)儀器機(jī)柜下料工位預(yù)留工位工裝夾具機(jī)構(gòu)c、檢測(cè)夾具壓緊板定位基準(zhǔn)板電池長(zhǎng)邊定位機(jī)構(gòu)短邊定位機(jī)構(gòu)短邊壓緊板松開機(jī)構(gòu)長(zhǎng)邊壓緊板松開機(jī)構(gòu)夾具動(dòng)作流程:轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到上料工位:機(jī)械
13、手從焊接工作臺(tái)下料位抓取電池到檢測(cè)工作臺(tái)夾具里,重復(fù) 6 次轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到氣密性和短路檢測(cè)工位:氣密性檢測(cè)設(shè)備和短路檢測(cè)設(shè)備同時(shí)對(duì)電池進(jìn)行 氣密性和短路檢測(cè) .自動(dòng)記錄 NG/OK 數(shù)據(jù),方便后期取料使用轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到激光打標(biāo)工位:激光打標(biāo)頭對(duì)電池進(jìn)行激光打標(biāo)(如 無(wú)需打標(biāo)功能此工位預(yù)留)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到下料工位,進(jìn)行下料。d.上料及來(lái)料檢測(cè)工位:利用光電傳感器檢測(cè)來(lái)料狀況氣密性、短路檢測(cè)機(jī)構(gòu)上 料 機(jī) 構(gòu)下 料 機(jī) 構(gòu)夾具松開機(jī)構(gòu)夾具電池e、氣密性短路檢測(cè)機(jī)構(gòu)短路檢測(cè)探針真空吸盤上下運(yùn)動(dòng)氣缸夾具氣密性檢測(cè)動(dòng)作流程:夾具到位后氣密性短路檢測(cè)機(jī)構(gòu)下 降到位真空吸盤對(duì)準(zhǔn)注液孔,檢測(cè)探針對(duì)準(zhǔn)電池正負(fù)極及殼 體氣密性檢測(cè)
14、短路檢測(cè)設(shè)備開始檢測(cè)檢測(cè)過(guò)程中對(duì)每 個(gè)電池?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行記錄分別記錄 OK/NG。g.載有電池的夾具轉(zhuǎn)動(dòng)到下料工位后,機(jī)械手將 OK 電池放入到指定流道上,將 NG電池放入到指定流道上??蛻舾鶕?jù)實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)不良品進(jìn)行收集。、技術(shù)參數(shù)a、 氣密檢測(cè)機(jī)構(gòu):測(cè)試壓力-600kPa分辨率1Pa 或 0.001mL/min使用溫度范圍040使用溫度范圍20-85%RH(不結(jié)露)b、設(shè)備產(chǎn)能為ppmc、 絕緣內(nèi)阻測(cè)試:1) 電壓范圍(101000V)2%2) 測(cè)試電阻100K50G3) 測(cè)試時(shí)間0.1999.9s4) 精確度1%RD5) 誤判率0.01%、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介a、 上料機(jī)械手:采用四軸機(jī)械手,機(jī)械手從側(cè)焊
15、工作臺(tái)下料工位夾取電池后上料至檢測(cè)工作臺(tái)電池夾具。b、 循環(huán)夾具機(jī)構(gòu):用于固定上料機(jī)械手夾取的電池,將電池步進(jìn)移送到每一工位。c、 氣密性檢測(cè)機(jī)構(gòu):檢測(cè)頭在氣缸推動(dòng)下壓住注液口進(jìn)行負(fù)壓測(cè)試泄漏量,儀器自帶液晶顯示屏幕顯示泄漏量,通過(guò)儀器的控制鍵面對(duì)測(cè)試儀參數(shù)設(shè)置。檢測(cè)完成后由 PLC 記憶電池的NG與OK 狀態(tài)。d、 絕緣內(nèi)阻測(cè)試機(jī)構(gòu):內(nèi)阻測(cè)試儀的探頭在氣缸驅(qū)動(dòng)下對(duì)電池正、負(fù)極柱間,正、負(fù)極柱分別與殼體間進(jìn)行絕緣內(nèi)阻測(cè)試。本工序跳過(guò)上工序判定的 NG品,同時(shí)由 PLC 記憶本工序的NG與 OK 品。e、 下料機(jī)械手:采用四軸機(jī)械手,通過(guò) PLC 控制,將 NG及OK 品夾取到對(duì)應(yīng)流道中。、工作
16、原理及功能a、 整機(jī)為一出六方式設(shè)計(jì),采用夾具循環(huán)的方式,效率高、性能穩(wěn)定。b、 上料機(jī)械手四軸機(jī)械手,精度可靠,機(jī)械手從側(cè)焊工作臺(tái)下料工位夾取電池到檢測(cè)工作臺(tái)的夾具里;c、 氣密性檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用負(fù)壓壓差檢測(cè)方式,檢測(cè)儀器自帶液晶顯示屏幕顯示泄漏量,通過(guò)儀器面板按鍵對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行設(shè)置。絕緣內(nèi)阻測(cè)試機(jī)構(gòu)檢測(cè)電池正、負(fù)極柱間以及正、負(fù)極柱分別與殼體間的絕緣內(nèi)阻,檢測(cè)完成后由 PLC 記憶電池的 NG 與 OK 狀態(tài),分別放置到指定拉帶軌道里。d、 由下料機(jī)械手將 OK 的電池放入 OK 拉帶通道中,NG 電池放入 NG 通道中。、其他工作條件:、電源:工作臺(tái)要求 220V 單相5%, 50Hz 。激光
17、焊接機(jī)要求 380V 三相5%, 50Hz 。冷水機(jī)要求 380V 三相5%, 50Hz 。、溫度:適宜溫度 1530。4、系統(tǒng)配置詳單(單條線)序數(shù)單項(xiàng)目名稱品牌型號(hào)規(guī)格產(chǎn)地號(hào)量位WFF1000激光器IPG進(jìn)口1臺(tái)W1激光器HPWCF5焊接頭大族0.825025深圳1套0VP光纖絲桿、滑IPGIPG 自帶進(jìn)口1根塊、導(dǎo)軌HIWIN臺(tái)灣套NSK/軸承MISU日本個(gè)MISMC 、MHL2-16日氣動(dòng)元件金器、D-Y69A本、個(gè)亞德客SMC等臺(tái)灣平臺(tái)及2流水線施耐德、西若干電氣元件門子等個(gè)進(jìn)口品牌按鈕開關(guān)上海二工中國(guó)個(gè)基恩士傳感器等進(jìn)口日本個(gè)品牌施耐伺服電機(jī)德、安及驅(qū)動(dòng)器川等進(jìn)口品牌施耐PLC德、
18、西門子施耐觸摸屏德、西門子CDK 、DD馬達(dá)橫河BCH0602法O12A1C國(guó)、個(gè)施耐德 等日本TM258LF法42DT國(guó)、Schneide德國(guó)r法 國(guó)、德國(guó)AX4300TH-DM04日本2個(gè)-P3-U0異步電動(dòng)城邦機(jī)變頻器三菱臺(tái)灣1個(gè)日本RU140DF分割器凱姆德H-04-270R(140D中國(guó)1FH-PACK-X1037)3工控機(jī)及顯示工控機(jī)及研華標(biāo)準(zhǔn)配置臺(tái)灣1器顯示器170研華4煙霧凈煙霧凈化愛普特、匯中國(guó)1化器器樂(lè)紀(jì)維、5真空泵真空泵ORIO中國(guó)1N 、高德圳宇HC050M6冷水機(jī)冷水機(jī)大族5-01A(S深圳1臺(tái)W)7夾具大族深圳8套8CCD系CCD系A(chǔ)VT德國(guó)2套統(tǒng)統(tǒng)氣密性氣密性檢9
19、金科AL-2000中國(guó)6臺(tái)檢測(cè)測(cè)儀絕緣內(nèi)艾諾、10內(nèi)阻檢測(cè)南京2臺(tái)阻檢測(cè)銳捷序號(hào)1名稱內(nèi)阻檢 測(cè)數(shù)量6單位個(gè)使用壽命3 個(gè)月維護(hù)負(fù)責(zé)方 前期大族備注,價(jià)格單位元供貨時(shí)間 15探針進(jìn)行培訓(xùn)操作,后期可自行更換。天1702氣密性 檢測(cè)吸盤6個(gè)1 個(gè)月同上供貨時(shí)間 1 個(gè)月3803保護(hù)鏡片1片4 天,具體根據(jù)客戶實(shí)際使用情況同上供貨時(shí)間 7 天2004去離子水20LL2 個(gè)月同上客戶自備5冷水機(jī) 濾 1 芯個(gè)6 個(gè)月同上供貨時(shí)間 10天100主要耗材主要部件材質(zhì)清單(加工件)序號(hào)項(xiàng)目材質(zhì)備注1鋁型材60612鈑金件A3厚度:1.5mm3工作臺(tái)面板6061 ,454底座A35機(jī)架A36電池長(zhǎng)邊夾緊板4
20、5#7電池短邊夾緊板45#8焊接夾具調(diào)整板45#9焊接夾具零件45#10檢測(cè)夾具定位板45#11檢測(cè)夾具夾緊板45#12檢測(cè)夾具零件45#13轉(zhuǎn)盤45#14軸類零件SKD1115緩沖零件聚氨酯16夾具固定臺(tái)面板45#17DDR馬達(dá)安裝板4518觀察窗激光防護(hù)玻璃19絕緣類零件POM、聚氨酯20阻擋氣缸安裝板聚氨酯21阻擋板類6061擋電池22流水線電池導(dǎo)向POM電池導(dǎo)向條23板鏈POM24鏈輪POM25導(dǎo)軌、滑塊固定板45#26產(chǎn)品定位板紫銅焊接部分送貨清單一條流水線包括:4上)氣密性、內(nèi)阻檢測(cè)工作臺(tái)1套5激光焊接頭1套6三軸平臺(tái)(安裝在工作臺(tái)上)1套7焊接主機(jī)1臺(tái)8冷水機(jī)1臺(tái)9光纖1根氣密性
21、檢測(cè)儀器(現(xiàn)場(chǎng)安106臺(tái)11裝)絕緣內(nèi)阻檢測(cè)儀器(現(xiàn)場(chǎng)安裝)2臺(tái)12說(shuō)明書2份序號(hào)名稱數(shù)量 11單位備注123流水線焊接工作臺(tái)視覺系統(tǒng) (安裝在工作臺(tái)套套2套外加一份電子版說(shuō)明書乙方設(shè)備滿足的安全標(biāo)準(zhǔn)大族激光制造標(biāo)準(zhǔn)GB 7247.1-2001激光產(chǎn)品的輻射安全、設(shè)備分類、要求和用戶指南GB10320-1995激光設(shè)備和設(shè)施的電氣安全GB/T15490-1995固體激光器總規(guī)范GB/T13740-1992激光輻射發(fā)散角度測(cè)試方法GB/T13741-1992激光輻射光束直徑測(cè)試方法GB 8702-1988電 磁 輻 射 防 護(hù) 規(guī) 定 GB/T6360激光功率能量測(cè)試儀器規(guī)范GB/T13862-
22、92激光輻射功率測(cè)試方法安裝設(shè)施要求電力:380V10% 50HZ一條流水線需要: 面積:8M*5M壓縮空氣:0.6Mpa真空:-0.06Mpa設(shè)備功率線體 10KW 焊接機(jī) 20KW7、換型時(shí)需要更換的設(shè)備各部件以及夾具等清單序號(hào)名稱數(shù)量單位1焊接夾具4套2檢測(cè)夾具4套3短邊頂緊機(jī)構(gòu)4件4檢測(cè)支撐壓板1件備注相近規(guī)格更換部分零件,電池規(guī)格差距較大時(shí)需整體更換夾具更換電池型號(hào)時(shí)需更換8:設(shè)備異常處理焊接效果出現(xiàn)毛糙感強(qiáng)烈,不光滑,檢查保護(hù)鏡片是否臟污 嚴(yán)重,破裂,更換處理,焊接氣嘴內(nèi)孔是否焊渣過(guò)多。,漏氣檢測(cè)出現(xiàn)誤判,檢查真空吸盤是否破損,某個(gè)工位出現(xiàn) 持續(xù)誤判,檢查夾具是否松動(dòng),吸盤位置是否
23、對(duì)準(zhǔn)。短路測(cè)試出現(xiàn)持續(xù)判 NG ,檢測(cè)放電控制繼電器是否松動(dòng), 損壞。感應(yīng)器失靈,擋住感應(yīng)器,看 PLC 指示燈是否有變化,無(wú)變化說(shuō)明 PLC 無(wú)接受信號(hào),檢測(cè)感應(yīng)器線束,紅線對(duì)藍(lán)線輸入 24V , 感應(yīng)線處于供電狀態(tài),黑線對(duì)藍(lán)線為輸出 24V,有輸入無(wú)輸出表示感應(yīng)器已壞,更換。,卡料處理,有卡料的情況按下皮帶線的控制開關(guān),設(shè)備全部處于暫停狀態(tài),取下卡主的電池,啟動(dòng)皮帶線,按下設(shè)備的啟動(dòng) 鍵。設(shè)備將進(jìn)入全自動(dòng)狀態(tài)。激光器報(bào)警,查看電源是否正常供電,冷水機(jī)高溫水低溫水 是否閃爍報(bào)警,低溫水報(bào)警則處理冷水機(jī)側(cè)面的過(guò)濾網(wǎng)的灰層, 重新啟動(dòng),高溫水報(bào)警一般是小的冷卻水管流量報(bào)警,看下小水管是否有卡主的
24、情況。除塵設(shè)備報(bào)警,打開除塵設(shè)備的前門,拉下除塵設(shè)備的卡主 手把,拉出煙霧儲(chǔ)存器,倒掉灰層,裝上即可,或者跟換下面的濾網(wǎng)布袋。9:設(shè)備保養(yǎng)每天開機(jī)清理夾具的焊渣,焊接壓頭清洗,檢查保護(hù)鏡片,定 期跟換冷水機(jī)的水以及濾芯,除塵設(shè)備的過(guò)濾布袋,真空吸盤, 每個(gè)月?lián)Q班時(shí)檢查焊接夾具,上壓頭,下固定塊的螺絲,測(cè)漏檢測(cè)的夾具螺絲是否松動(dòng),清理設(shè)備內(nèi)部的灰層,機(jī)械結(jié)構(gòu)保養(yǎng)潤(rùn)滑保養(yǎng):設(shè)備良品率注意事項(xiàng)產(chǎn)品不良主要是測(cè)漏檢測(cè)不良,占到整體不良的 95% 以上, 引起測(cè)漏不良的主要原因是爆點(diǎn)。爆點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)引起。對(duì)蓋不準(zhǔn)確,照成上蓋和殼體錯(cuò)位解決方案,在焊接的上一道工序有檢測(cè)功能,能檢測(cè)出對(duì)蓋的一致性是否利
25、于焊接,如果利于標(biāo)記 OK. 到焊接工序正常焊接, 如果不利于焊接標(biāo)記 NG ,到焊接工位不焊接,下料工位直接下料到對(duì)蓋不良的拉線。上蓋和殼體本身材質(zhì)引起爆點(diǎn)。解決方案,廠家需要選用材質(zhì)較好的殼體和上蓋,這樣才能保 證焊接的良品率。電芯在入殼的時(shí)候,電芯同殼體內(nèi)部刮擦,照成異物殘留在殼體上表面。解決方案,廠家要嚴(yán)格管控電芯入殼的工序,盡量避免異物殘留在殼體表面上。如果采用人工入殼,操作人員必須帶薄膜手套, 不要帶棉織手套,避免棉織手套棉絮滯留在上殼表面。:其他說(shuō)明控制保護(hù)氣體的電磁閥,同相關(guān)程序關(guān)聯(lián),保證保護(hù)氣體無(wú)流量的情況下,整機(jī)報(bào)警并停機(jī)。除塵設(shè)備開啟同相關(guān)程序關(guān)聯(lián),保證除塵設(shè)備不工作的情
26、況下,整機(jī)報(bào)警并停機(jī)整體設(shè)備做到數(shù)據(jù)上傳功能,需要雙方的技術(shù)人員溝通相關(guān)通訊協(xié)議,確認(rèn)相關(guān)事宜。根據(jù)客戶 2770135為藍(lán)本,我們一米的流水線能緩存 5 個(gè)電池的不良。上料端由我司來(lái)負(fù)責(zé)銜接上一流程的工序,具體細(xì)節(jié)同上一流程供應(yīng)商溝通。、技術(shù)培訓(xùn)一)、設(shè)備在甲方安裝調(diào)試后,乙方在甲方現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)輔導(dǎo)甲方設(shè)備 操作人員,人數(shù)由需方自定;二)、驗(yàn)收合格報(bào)告在樣件成功確認(rèn)后簽字,樣件確認(rèn)約 5 天三)、乙方對(duì)培訓(xùn)的效果和質(zhì)量負(fù)責(zé)。乙方應(yīng)委派經(jīng)驗(yàn)豐富、合格 的技術(shù)人員對(duì)甲方人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn);四)、培訓(xùn)內(nèi)容:(7 天)1、 設(shè)備的安裝調(diào)試及激光焊機(jī)機(jī)的原理組成和計(jì)算機(jī)的常用知識(shí);2、計(jì)算機(jī)編程,電氣控制原
27、理,設(shè)備日常維護(hù)等實(shí)際操作;3、設(shè)備常見故障排除培訓(xùn),進(jìn)一步熟悉設(shè)備,答疑,最后對(duì)培訓(xùn) 人員進(jìn)行考核;:實(shí)際焊接圖片一套焊接測(cè)漏自動(dòng)化產(chǎn)線布局圖同客戶前端產(chǎn)線對(duì)應(yīng)說(shuō)明3 條焊接自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)應(yīng)客戶 2 條來(lái)料1# 焊接自動(dòng)化系統(tǒng)1#四軸機(jī)械手3#焊接自動(dòng)化系統(tǒng)3#四軸機(jī)械手2#焊接自動(dòng)化系統(tǒng)2#四軸機(jī)械手1#焊接自動(dòng)化系統(tǒng)1#四軸機(jī)械手,上料到焊接機(jī), 以及把過(guò)剩的來(lái)料放到傳輸帶局部放大示意圖采用流水線傳輸,四軸機(jī)械手取料的方式,此方式可以有效的避免因上道工序的設(shè)備故障引起的積壓來(lái)料,可以用 3 臺(tái)設(shè)備匹配 4 條拉線的產(chǎn)能。單套焊接系統(tǒng)效率為8PPM,一天按照20小時(shí)產(chǎn)能為9600PCS ,兩
28、套系統(tǒng)的產(chǎn)能為 19200PCS,如果 2 套系統(tǒng)能滿足實(shí)際產(chǎn)能,第 3 套系統(tǒng)可以作為備用系統(tǒng),這樣配置可以有效的提高生產(chǎn)效率和根據(jù)實(shí)際情況系統(tǒng)化管理。來(lái)料轉(zhuǎn)運(yùn)流程:來(lái)料由 2 條拉線合一,1# 機(jī)械式取料到 1# 焊接系統(tǒng),產(chǎn)能過(guò)剩的來(lái)料,由 1# 機(jī)械手放到流水線,到 3# 焊接系統(tǒng),3# 機(jī)械手從流水線取料(1# ,2# 剩余的來(lái)料)到 3# 焊接機(jī)。如上為我司 3 條線對(duì)應(yīng) 2 條來(lái)料線的示意方案,由于來(lái)料方式還沒(méi)有確定,具體以實(shí)際為主。2 條焊接自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)應(yīng)客戶 1 條來(lái)料2# 焊接自動(dòng)化系統(tǒng)1# 焊接自動(dòng)化系統(tǒng)四軸機(jī)械手來(lái)料轉(zhuǎn)運(yùn)流程:來(lái)料由 2 條拉線合一,四軸機(jī)械手將來(lái)料取料
29、到焊接流水線上,1# 焊接系統(tǒng)自帶機(jī)械手取料到 1# 焊接系統(tǒng)和 2# 焊接系統(tǒng)自帶機(jī)械手取料到 2# 焊接系統(tǒng)電氣自動(dòng)化畢業(yè)論文目錄摘要簡(jiǎn)要介紹電氣自動(dòng)化技術(shù)的概念及其包括的專業(yè)知識(shí)關(guān)鍵字控制、系統(tǒng)、檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)化前言1第一章自動(dòng)控制統(tǒng)2自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)2自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及控制方式3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類4 對(duì)控制系統(tǒng)性能的要求5 自動(dòng)控制理論發(fā)展簡(jiǎn)述6 第二章自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)7檢測(cè)技術(shù)的基本概念8傳感器與傳感器的分類92.3測(cè)量方法102.4傳感器的基本特性11 2.5溫度檢測(cè)12溫標(biāo)及測(cè)溫方法12 2.6壓力檢測(cè)13熱電偶與熱電阻的原理15 第三章 PLC 在面向微型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC
30、 化和開放性方向發(fā)展19小結(jié)20前言電氣自動(dòng)化是高等院校開設(shè)的一門工科專業(yè)。培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展,具有良好的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、 試驗(yàn)分析、研制開發(fā)以及電子與計(jì)算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域工作的寬口徑復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才。本專業(yè)主要學(xué)習(xí)電子技術(shù)、電工技術(shù)、信息控制、電氣測(cè)量、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面較寬廣的工程技術(shù) 基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)。本專業(yè)主要特點(diǎn)是強(qiáng)電弱電結(jié) 合、電工技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合、軟件與硬件結(jié) 合、元件與系統(tǒng)結(jié)合,學(xué)生受到電工電子、信息 控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的基本訓(xùn)練,具有解決電 氣工程與自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)問(wèn)題的基本能力。該專業(yè)是強(qiáng)電和
31、弱電、計(jì)算機(jī)技術(shù)與電氣控制技 術(shù)交叉滲透的綜合型專業(yè)學(xué)科。電氣工程及其自 動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)出的畢業(yè)生,以理論基礎(chǔ)扎實(shí)、專 業(yè)知識(shí)面寬廣、實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)在國(guó) 內(nèi)有較好的聲譽(yù)主干課程電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)技術(shù)(語(yǔ)言、軟件基礎(chǔ)、硬件基礎(chǔ)、單片機(jī))、信號(hào) 與系統(tǒng)、電磁場(chǎng)理論與應(yīng)用、自動(dòng)控制原理、電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、電氣測(cè)量、電力拖動(dòng)與控制等。就業(yè)方向適合到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門從事與電氣工 程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、 信息處理、試驗(yàn)分析、研制開發(fā)等方面的工作,也能在科研院所、高等學(xué)校從事電氣信息與自動(dòng) 化技術(shù)相關(guān)的研究開發(fā)、技術(shù)引進(jìn)與改造及教學(xué) 工作。、自動(dòng)控制與自動(dòng)控制系統(tǒng)一
32、、自動(dòng)控制的基本概念在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域中,自動(dòng)控制技術(shù) 得到了廣泛的應(yīng)用。所謂自動(dòng)控制,是指在無(wú)人 直接參與的情況下,利用控制裝置操縱受控對(duì)象,使被控量等于給定值或給定信號(hào)變化規(guī)律去 變化的過(guò)程。如圖 1-1 所示。圖中,控制裝置和受控對(duì)象為物理裝置,而給定值和被控量均為一定形式的物理量。自動(dòng)控 制系統(tǒng)由控制裝置和受控對(duì)象構(gòu)成。對(duì)自動(dòng)控制 系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)則是自動(dòng)控制原理的主要任務(wù)。給定值控制裝置受控對(duì)象被控量圖 1-1 自動(dòng)控制示意圖二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及控制方式開環(huán)控制控制裝置與受控對(duì)象之間只有順向作用而無(wú)反向聯(lián)系時(shí),稱為開環(huán)控制。開環(huán)控制的特點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制過(guò)程很簡(jiǎn)
33、單,但抗擾能力差、 控制精度不高,故一般只能用于對(duì)控制性能要求較低的場(chǎng)合。閉環(huán)控制控制裝置與受控對(duì)象之間,不但有順向作用, 而且還有反向聯(lián)系,既有被控量對(duì)控制過(guò)程的影響,這種控制稱為閉環(huán)控制,相應(yīng)的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)又被稱為反饋控制或按偏差控制。閉環(huán)控制系統(tǒng)是通過(guò)給定值與反饋量的偏差來(lái)實(shí)現(xiàn)控制作用的,故這種控制常稱為按偏差控制,或稱反饋控制。此類系統(tǒng)包括了兩種傳 輸信號(hào)的通道:由給定值至被控量的通道稱為 前向通道;由被控量至系統(tǒng)輸入端的通道稱為 反饋通道。閉環(huán)系統(tǒng)能減小或消除作用,但若設(shè)計(jì)調(diào)試不當(dāng),易產(chǎn)生震蕩設(shè)置不能正常工作。自動(dòng)控制原理中所討論的系統(tǒng)主要是閉環(huán)控制系統(tǒng)。復(fù)
34、合控制反饋控制是在外部的作用下,系統(tǒng)的被控量發(fā)生變化后才做出相應(yīng)調(diào)節(jié)和控制的, 在受控對(duì)象具有較大時(shí)滯的情況下,其控制作用難以及時(shí)影響被控量,進(jìn)而形成快速有效的反饋控制。前饋補(bǔ)償控制,則在測(cè)量出外部作用的基礎(chǔ)上,形成與外部作用相反的控制量,該控制量與相應(yīng)的外部作用共同作用的結(jié)果,使被控量基本不受影響,即在偏差產(chǎn)生之前就進(jìn)行了防止偏差產(chǎn)生的控制。在這種控制方式中,由于被控量對(duì)控制過(guò)程不產(chǎn)生影響,故它也屬于開環(huán)控制。前饋補(bǔ)償控制與反饋控制相結(jié)合,就構(gòu)成了復(fù)合控制。復(fù)合控制有兩種基本形式:按輸入前饋補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制和按擾動(dòng)前饋補(bǔ)償控制的復(fù)合控制,如圖:控制器前饋控制檢測(cè)元件受控對(duì)象給定值被控量(a)按
35、輸入前饋補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制前饋控制受控對(duì)象檢測(cè)元件控制器擾動(dòng)給定值被控量(b)按擾動(dòng)前饋補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類方法較多,常見的有以下幾種。線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)由線性微分方程或線性差分方程所描述的系統(tǒng)為線性系統(tǒng);由非線性方程所描述的系統(tǒng)稱為非線性系統(tǒng)。定常系統(tǒng)和事變系統(tǒng)從系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型來(lái)看,若微分方程的系數(shù)不是時(shí)間變量的函數(shù)則稱此類系統(tǒng)為定常系統(tǒng)。否則稱為是事變系統(tǒng)。若系統(tǒng)既是線性的又是定常的,則稱之為線性定常系統(tǒng)。連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)和采樣系統(tǒng)從系統(tǒng)中的信號(hào)來(lái)看,若系統(tǒng)各部分的信號(hào)都是時(shí)間的連續(xù)函數(shù)即模擬量,則稱此系統(tǒng)為連續(xù)系統(tǒng),若系統(tǒng)中有一處或多處信號(hào)為時(shí)間的離散函數(shù),
36、如脈沖或數(shù)碼信號(hào),則稱之為離散系統(tǒng)。若系統(tǒng)中既有模擬量也有離散信號(hào),則又稱為采樣系統(tǒng)。恒值系統(tǒng)、隨動(dòng)系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)若系統(tǒng)的給定值為一定值,而控制任務(wù)就是克服騷動(dòng),使被控量保持恒值,此類系統(tǒng)稱為恒值系統(tǒng)。若系統(tǒng)給定值按照事先不知道的時(shí)間函數(shù)變化,并要求被控量跟隨給定值的變化,則此類系統(tǒng)稱為隨動(dòng)系統(tǒng)。若系統(tǒng)的給定值按照一定時(shí)間函數(shù)變化,并要求被控量隨之變化,則此類系統(tǒng)稱為程序控制系統(tǒng)。此外,根據(jù)組成系統(tǒng)的物理部件的類型,可分為機(jī)電控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)以及生物系統(tǒng)等。根據(jù)系統(tǒng)的的被控量,又可分為位置控制系統(tǒng)、速度系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等。對(duì)控制系統(tǒng)性能的要求一個(gè)理想的控制系統(tǒng),在其控制過(guò)
37、程中應(yīng)始終使被控量等于給定值。但是,由于系統(tǒng)中儲(chǔ)能元件的存在以及能源功率的限制,使得運(yùn)動(dòng)部件的加速度受到限制,其速度和位置難以瞬時(shí)變化。所以,當(dāng)給定值變化時(shí),被控量不可能立即等于給定值,而需要經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)渡過(guò)程,即瞬態(tài)過(guò)程。所謂瞬態(tài)過(guò)程就是指系統(tǒng)受到外加信號(hào)作用后,被控量隨時(shí)間變化的全過(guò)程。瞬態(tài)過(guò)程可以反映系統(tǒng)內(nèi)在性能的好壞,而常見的評(píng)價(jià)系統(tǒng)優(yōu)劣的性能指標(biāo)也是從瞬態(tài)過(guò)程定義出來(lái)的。對(duì)系統(tǒng)性能的基本要求有三個(gè)方面。穩(wěn)定性穩(wěn)定性是這樣來(lái)表述的:系統(tǒng)受到外作用后,其瞬態(tài)過(guò)程的震蕩傾向和系統(tǒng)恢復(fù)平衡的能力。如果系統(tǒng)受到外作用力后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,其被控量可以達(dá)到某一穩(wěn)定狀態(tài),則稱系統(tǒng)是穩(wěn)定的, 否則不穩(wěn)定
38、的。2 ) 快速性快速性是通過(guò)瞬態(tài)過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)表征的,過(guò)渡過(guò)程時(shí)間越短,表明快速性越好,反之亦然。快速表明了系統(tǒng)輸出 c(t)對(duì)輸入 r(t)響應(yīng)的快慢程度。系統(tǒng)響應(yīng)越快,說(shuō)明系統(tǒng)的輸出復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)的能力越強(qiáng)。 3 )準(zhǔn)確性準(zhǔn)確性是由輸入給定值與輸出響應(yīng)的終值之間的差值來(lái)表征的,他反映了系統(tǒng)的穩(wěn)定精度。若系統(tǒng)的最終誤差為零,則稱為無(wú)差系統(tǒng),否則稱為有差系統(tǒng)。穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性往往是互相制約的。在設(shè)計(jì)與調(diào)試過(guò)程中,若過(guò)分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性, 則可能會(huì)造成系統(tǒng)響應(yīng)遲緩和 控制精度較低的后果;反之,若過(guò)分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)響應(yīng)的快速性,則又會(huì)使系統(tǒng)的震蕩加劇,甚至引起不穩(wěn)定。自動(dòng)控制理論發(fā)展簡(jiǎn)述自動(dòng)控制理
39、論研究的是如何 接受控制對(duì)象和環(huán)境特征,通過(guò)能動(dòng)地采集和運(yùn)用信息,施加控制作用,使系統(tǒng)在變化或不確定的條件下正常運(yùn)行并具有預(yù)定功能。它是研究自動(dòng)控制共同規(guī)律的技術(shù)科學(xué),其主要內(nèi)容涉及受控對(duì)象、環(huán)境特征、控制目標(biāo)和控制手段以及它們之間的相互作用。具有“自動(dòng)”功能的裝置自古有之,瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)上離心調(diào)速器是比較自覺地運(yùn)用反饋原理進(jìn)行設(shè)計(jì)并取得成功的首例。麥克斯韋對(duì)它的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,于 1868 年發(fā)表的論文當(dāng)屬最早的理論工作。從 20 世紀(jì)20 年代到 40 年代形成了以時(shí)域法、頻率法和根軌跡法為主要內(nèi)容的“經(jīng)典”控制理論。60 年代以來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和航天等高科技的推動(dòng),又產(chǎn)生了基于
40、狀態(tài)空間模型的“現(xiàn)代” 控制理論。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,人們力求使設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的性能指標(biāo),為了使系統(tǒng)在一定的約束條件喜下,其某項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)而實(shí)行的控制稱為最優(yōu)控制。當(dāng)對(duì)象或環(huán)境特性變化時(shí), 為了使系統(tǒng)能自行調(diào)節(jié),以跟蹤這種變化并保持良好的品質(zhì),又出現(xiàn)了自適應(yīng)控制。雖然現(xiàn)代控制理論的內(nèi)容很豐富,與經(jīng)典控制理論相比較, 它能解決更多更復(fù)雜的控制問(wèn) 題,但對(duì)于單輸入、單輸出線性定常系統(tǒng)而言,用經(jīng)典控制理論來(lái)分析和設(shè)計(jì),仍是最實(shí)用最方便的。真正優(yōu)良的設(shè)計(jì)必須允許模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不精確并可能在一定范圍內(nèi)變化,即具有魯棒性。這是當(dāng)前的重要前沿課題之一,。另外,使理論實(shí)用化的一個(gè)重要途徑就是
41、數(shù)學(xué)模擬和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。前面談到的主要是針對(duì)線性系統(tǒng)的理論。近年來(lái),在非線性系統(tǒng)理論、離散事件系統(tǒng)、大系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)理論等方面均有不同程度的發(fā)展。智能控制在實(shí)用方面也得到了很快的發(fā)展,它主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容。總之,自動(dòng)控制理論正隨著技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展而不斷發(fā)展, 而它反過(guò)來(lái)又成為高新技術(shù)發(fā)展的重要理論根據(jù)和推動(dòng)力。它在工程實(shí)踐中用得最多,也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)自動(dòng)控制理論的基礎(chǔ)。第四章自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)是自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的一個(gè)重要分支科學(xué),是在儀器儀表的使用、研制、生產(chǎn)、的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門綜合性技術(shù)。自動(dòng)檢測(cè)就是在測(cè)量和檢驗(yàn)過(guò)程中完全不需要或僅需要很少的人工干預(yù)而自
42、動(dòng)進(jìn)行并完成的。 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)可以提高自動(dòng)化水平和程度,減少人為干擾因素和人為差錯(cuò), 可以提高生產(chǎn)過(guò)程或設(shè)備的可靠性及運(yùn)行效率。自動(dòng)檢測(cè)的任務(wù):自動(dòng)檢測(cè)的任務(wù)主要有兩種, 一是將被測(cè)參數(shù)直接測(cè)量并顯示出來(lái),以告訴人們或其他系統(tǒng)有關(guān)被測(cè)對(duì)象的變化情況,即通常而言的自動(dòng)檢測(cè)或自動(dòng)測(cè)試;二是用作自動(dòng)控制系統(tǒng)的前端系統(tǒng), 以便根據(jù)參數(shù)的變化情況做出相應(yīng)的控制決策,實(shí)施自動(dòng)控制。自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)主要的研究?jī)?nèi)容:自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容包括測(cè)量原理、測(cè)量方法、 測(cè)量系統(tǒng)、及數(shù)據(jù)處理。測(cè)量系統(tǒng):確定了被測(cè)量的測(cè)量原理和測(cè)量方法后, 就要設(shè)計(jì)或選用裝置組成測(cè)量系統(tǒng)。目前的測(cè)量系統(tǒng)從信息的傳輸形式看,主要有模擬式
43、和數(shù)字式兩種。 1 )模擬式測(cè)量系統(tǒng)模擬量測(cè)試系統(tǒng)是由傳感器,信號(hào)調(diào)理器,顯示、記錄裝 置和(或)輸出裝置組成。2 )數(shù)字式測(cè)量系統(tǒng)數(shù)字式測(cè)量系統(tǒng)目前主要是帶微機(jī)的測(cè)量系統(tǒng),是由傳感器、信號(hào)調(diào)理器、輸入接口、中央處理器組件、輸出接口和顯示記錄等外圍設(shè)備組成。檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn))實(shí)時(shí)性強(qiáng))精確度高)可靠性高)通道多)功能強(qiáng)檢測(cè)技術(shù)的基本概念檢測(cè)技術(shù)是以研究自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換以及信息處理的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容的一門應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。廣義的講,檢測(cè)技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)四個(gè)支柱之一,從信息科學(xué)角度考察,檢測(cè)技術(shù)任務(wù)尋找與自然信息具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的種種表現(xiàn)形式的信號(hào),以及確定二者間的定性、定量關(guān)系; 從
44、反映某一信息的多種信號(hào)表現(xiàn)中挑選出在所處條件下最為合適的表 現(xiàn)形式,以及尋求最佳采集、變換、處理、傳輸、存貯、顯示等方法和相應(yīng)的設(shè)備。信息采集是指,自然界諸多被檢查與測(cè)量量中提取有用信息。信息變換是將所提取出的有用信息進(jìn)行電量形式幅值、功率等的轉(zhuǎn)換。信息處理的任務(wù),視輸出環(huán)節(jié)的需要,可將變換后的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、模擬量-數(shù)字量變換等吃力。信息傳輸?shù)娜蝿?wù)是在排除干擾的情況下經(jīng)濟(jì)的、準(zhǔn)確無(wú)誤的把信息進(jìn)行遠(yuǎn)、近距離的傳遞。雖然檢測(cè)技術(shù)服務(wù)的領(lǐng)域非常廣泛,但是從這門課程的研究?jī)?nèi)容來(lái) 看,不外乎是傳感器技術(shù)、誤差理論、測(cè)試計(jì)量技術(shù)、抗干擾技術(shù)以及電量間互相轉(zhuǎn)換的技術(shù)等。提高自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)分辨率、精
45、度、穩(wěn)定性和可靠性是本門技術(shù)的研究課題和方向。自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)已成為一些發(fā)達(dá)國(guó)家的最重要的熱門技術(shù)之一,它可以給人們帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益并促進(jìn)科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展,因此在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位和作用。自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)是自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)計(jì)量、自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)診斷、自動(dòng)信號(hào)等諸多系統(tǒng)的總稱.在上述系統(tǒng)中, 都包含有被測(cè)量,敏感元件和電子測(cè)量電路,它們之間的區(qū)別僅在于輸出單元。如果輸出單元是顯示器或記錄器,則該系統(tǒng)叫做自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng);如果輸出單元是計(jì)數(shù)器或累加器,則該系統(tǒng)叫做自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng),如果輸出單元是報(bào)警器,則該系統(tǒng)是自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)或自動(dòng)診斷系統(tǒng);如果輸出單元是處理電路,則該系統(tǒng)是部分?jǐn)?shù)據(jù)分析系統(tǒng)、自動(dòng)管理系統(tǒng)或
46、自動(dòng)控制系 統(tǒng)。傳感器與傳感器的分類一、傳感器傳感器是一種以一定的精確度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的、便于應(yīng)用的某種物理量的測(cè)量裝置。這一概念包含下面四個(gè)方面的含義:傳感器是測(cè)量裝置,能完成信號(hào)獲取任務(wù)。它的輸入量是某一被測(cè)量,可能是物理量,也可能是化學(xué)量、生物量。它的輸出量是某種物理量,這種量要便于傳輸、轉(zhuǎn)換、吃力、顯示等等, 這種量可以是氣、光、電量,但主要是電量。輸出輸入有對(duì)應(yīng)關(guān)系,且應(yīng)有一定的精確程度。二、傳感器的組成傳感器的功用是一感二傳,即感受被測(cè)信息,并傳送出去。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路三部分組成。敏感元件它是直接感受被測(cè)量,并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的某一物
47、理量的元件。轉(zhuǎn)換元件敏感元件的輸出就是它的輸入,它把輸入轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)量。轉(zhuǎn)換電路上述電路參數(shù)接入轉(zhuǎn)換電路, 便可轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)量。實(shí)際上,有些傳感器很簡(jiǎn)單, 有些則較復(fù)雜,也有些是帶反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。最簡(jiǎn)單的傳感器由一個(gè)敏感元件組成,它感受被測(cè)量時(shí)直接輸出電量,如熱電偶。有些傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成,沒(méi)有轉(zhuǎn)換電路,如壓電式加速度傳感器,其中質(zhì)量塊是敏感元件,壓電片是轉(zhuǎn)換元件。有些傳感器轉(zhuǎn)換元件不只一個(gè),要經(jīng)過(guò)若干次轉(zhuǎn)換。由于傳感器空間限制等其他原因,轉(zhuǎn)換電路常裝入電箱中。然而,因?yàn)椴簧賯鞲衅饕谕ㄟ^(guò)轉(zhuǎn)換電路之后才能輸出電量信號(hào),從而決定了轉(zhuǎn)換電路是傳感器的組成部分之一。三、傳感器的分類目
48、前傳感器主要有四種分類方法:根據(jù)傳感器工作原理分類方法;根據(jù)傳感器能量轉(zhuǎn)換情況分類法;根據(jù)傳感器轉(zhuǎn)換原理分類法和按照傳感器的使用分類法。測(cè)量方法一、直接測(cè)量在使用測(cè)量?jī)x表進(jìn)行測(cè)量 時(shí),對(duì)儀表讀數(shù)不需要經(jīng)過(guò)任何運(yùn)算,就能直接表示測(cè)量的結(jié)果,稱為直接測(cè)量。這種測(cè)量方法。這種測(cè)量方法是工程上廣泛采用的方法。二、 間接測(cè)量在使用儀表進(jìn)行測(cè)量時(shí),首先對(duì)與被測(cè)物理量有確定函數(shù)關(guān)系的幾個(gè)量進(jìn)行測(cè)量, 將測(cè)量值代入函數(shù)關(guān)系式, 經(jīng)過(guò)計(jì)算得到所需結(jié)果,這種測(cè)量稱為間接測(cè)量。間接側(cè)來(lái)那個(gè)多用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量,工程測(cè)量中亦有應(yīng)用。三、聯(lián)立測(cè)量在應(yīng)用儀表進(jìn)行測(cè)量時(shí),若被測(cè)物理量必須經(jīng)過(guò)求解聯(lián)立方程才能得到最后
49、的結(jié) 果,則稱這樣的測(cè)量為聯(lián)立測(cè)量。在進(jìn)行聯(lián)立測(cè)量時(shí), 一般需要改變測(cè)試條件,才能獲得一組聯(lián)立方程所需要的數(shù)據(jù)。它只是用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)或特殊場(chǎng)合。四、偏差式側(cè)量在測(cè)量過(guò)程中,用儀表指針位移決定被測(cè)量的測(cè)量方 法,稱為偏差式測(cè)量法。應(yīng)用這種方法進(jìn)行測(cè)量時(shí),標(biāo)準(zhǔn)量具不裝在儀表內(nèi),而是事先用標(biāo)準(zhǔn)量具對(duì)儀表刻度進(jìn)行校準(zhǔn);在測(cè)量時(shí),輸入被測(cè)量,按照儀表指針在標(biāo)尺上的示值,決定被測(cè)量的數(shù)值。采用這種方法進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量過(guò)程比較簡(jiǎn)單、迅速。但是,測(cè)量結(jié)果的精度低。這種測(cè)量方法廣泛適用于工程測(cè)量。五、零位式測(cè)量在側(cè)來(lái)那個(gè)過(guò)程中,用指零位儀表的零位指示檢測(cè)測(cè)量系統(tǒng)的平衡狀態(tài);在測(cè)量系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí),用已知的基準(zhǔn)量決定被
50、測(cè)未知量的測(cè)量方法,稱為零位式測(cè)量法。六、微差式測(cè)量微差式測(cè)量法是綜合了偏差式測(cè)量法與零位式測(cè)量法的優(yōu)點(diǎn)而提出的測(cè)量方法。微差式測(cè)量法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng) 快,而且測(cè)量精度高,特別適用于在線控制參數(shù)的檢測(cè)。2.4 傳感器的基本特性一、精確度與精確度有關(guān)的指標(biāo)有三個(gè):精密度、準(zhǔn)確度和精確度。1 )精密度它說(shuō)明測(cè)量傳感器輸出值的分散性,即對(duì)某一穩(wěn)定的被測(cè)量,由同一個(gè)測(cè)量者,用同一個(gè)傳感器, 在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)連續(xù)重復(fù)測(cè)量多次,其測(cè)量結(jié)果的分散程度。例如,某測(cè)溫傳感器的精密度為 0.5C ,即表示多次測(cè)量結(jié)果的分散程度不大于 0.5C 。精密度是隨機(jī)誤差大小的標(biāo)志,精密度越高,意味著隨機(jī)誤差小。但必須注意,
51、精密度與準(zhǔn)確度是兩個(gè)概念,精密度高不一定準(zhǔn)確度高。 2 )準(zhǔn)確度它說(shuō)明傳感器輸出值與真值的偏離程度。例如,某流量傳感器的輸出值與真值偏離 0.3m /s。準(zhǔn)確度是系統(tǒng)誤差大小的標(biāo)志,準(zhǔn)確度高意味著系統(tǒng)誤差小。同樣,準(zhǔn)確度高不一定精密度高。)精確度它是精密度和準(zhǔn)確度兩者的總和,精確度高表示精密度和準(zhǔn)確度都比較高。在最簡(jiǎn)單的情況下,可取兩者的代數(shù)和。精確度常以測(cè)量誤差的相對(duì)值表示。二、穩(wěn)定性傳感器的穩(wěn)定性有兩個(gè)指標(biāo)。一是傳感器測(cè)量輸出值在一段時(shí) 間中變化。以穩(wěn)定度表示;二是傳感器外部環(huán)境和工作條件變化引起輸出值的不穩(wěn)定,用影響量表示。穩(wěn)定度指在規(guī)定時(shí)間內(nèi),測(cè)量條件不變的情況下,由傳感器中隨機(jī)性變動(dòng)
52、,周期性變動(dòng),漂移等引起輸出值的變化。一般用精密度和觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)短表示。影響量測(cè)量傳感器由外界環(huán)境變化引起輸出值變化的量。稱為影響 量。它是由溫度、濕度、氣壓、震動(dòng)、電源電壓及電源頻率等一些外加環(huán)境影響所引起的。說(shuō)明影響量時(shí),必須將影響因素與輸出值同時(shí)表示。三、傳感器的靜態(tài)輸出-輸出特性 靜態(tài)特性是指輸入的被測(cè)參數(shù)不隨時(shí)間而變化,或隨時(shí)間變化很緩慢時(shí),傳感器的輸出量與輸入量的關(guān)系。線性度靈敏度靈敏度和分辨力遲滯重復(fù)性溫標(biāo)及測(cè)溫方法溫度是表征物體或系統(tǒng)的冷熱程度的物理量。溫度單位是國(guó)際單位制中七個(gè)基本單位之一,從能量角度來(lái) 看,溫度是描述系統(tǒng)不同自由度間能量分配狀況的物理 量;從熱平衡觀點(diǎn)來(lái)看,溫
53、度是描述熱平衡系統(tǒng)冷熱程度的物理量,;從分子的物理學(xué)的角度來(lái)看,溫度反映了系統(tǒng)內(nèi)部分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。溫標(biāo)為了保證溫度量值的統(tǒng)一,必須建立一個(gè)用來(lái) 衡量溫度高低的標(biāo)準(zhǔn)尺度,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺度稱為 溫標(biāo)。溫標(biāo)又分為三個(gè)溫標(biāo)。溫度的高低必須 用數(shù)字來(lái)說(shuō)明,溫標(biāo)就是溫度的一種數(shù)值表示方法,并給出了溫度數(shù)值化的一套規(guī)則和方 法,同時(shí)明確了溫度的測(cè)量單位。人們一般是借助于隨溫度變化而變化的物理量來(lái)定義溫 度數(shù)值,建立溫標(biāo)和制造各種各樣的溫度檢測(cè)儀表。溫標(biāo)分為以下幾種:一、經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo):借助某一種物質(zhì)的物理量與溫度變化的關(guān)系,用實(shí)驗(yàn)的方法或經(jīng)驗(yàn)公式所確定的溫標(biāo)稱為經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)。常有攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)和列氏溫標(biāo)。攝
54、氏溫標(biāo):攝氏溫標(biāo)是把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的冰點(diǎn)定為 0 攝氏度,把水的沸點(diǎn)定為 100攝氏度的一種溫標(biāo)。在 0 攝氏度到 100 攝氏度之間進(jìn)行 100 等分,每一等分為一攝氏度,單位符號(hào)為。華氏溫標(biāo):華氏溫標(biāo)是以當(dāng)?shù)氐淖畹蜌鉁貫榱愣龋ㄆ瘘c(diǎn)),人體溫度為 100 度,中間等分為 100 等分,每一等分為華氏一度。每一等分稱為一華氏溫度。單位符號(hào)為。列氏溫標(biāo):列氏溫標(biāo)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水的冰熔點(diǎn)為 0 度,水沸點(diǎn)為 100 度。中間等分為 80 等分,每一等分為列氏一度。單位符號(hào)為R 。二、熱力學(xué)溫標(biāo):1848 年威廉.湯姆首先提出以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)建立起來(lái)的溫度僅與熱量有關(guān)而與物質(zhì)無(wú)關(guān)的熱力學(xué)溫
55、標(biāo)。因是開爾文總結(jié)出來(lái)的,故又稱為開爾文溫標(biāo),用符號(hào) K 表示。由于熱力學(xué)中的卡諾熱機(jī)是一種理想的機(jī)器,實(shí)際上能夠?qū)崿F(xiàn)卡諾循環(huán)的可逆熱機(jī)是沒(méi)有的。所以說(shuō),熱力學(xué)溫標(biāo)是一種理想的溫標(biāo),但是是不可能實(shí)現(xiàn)的溫標(biāo)。三、國(guó)際實(shí)用溫標(biāo):為了解決國(guó)際上溫度標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一問(wèn)題及實(shí)用方便,國(guó)際上協(xié)商決定,建立一種既能體現(xiàn)熱力學(xué)溫度,又使用方便、容易實(shí)現(xiàn)的溫標(biāo),這就是國(guó)際實(shí)用溫標(biāo),又稱為國(guó)際溫標(biāo)。溫度檢測(cè)的主要方法及分類:溫度檢測(cè)方法一般 可以分為兩大類,即接觸測(cè)量法和非接觸式測(cè)量 法。接觸式測(cè)量法是測(cè)溫敏感元件直接與被測(cè)介 質(zhì)接觸。是被測(cè)介質(zhì)與測(cè)溫敏感元件進(jìn)行充分的 熱交換,使兩者具有同一溫度,達(dá)到側(cè)來(lái)那個(gè)的 目的
56、。非接觸測(cè)量法是利用物質(zhì)的熱輻射原理, 測(cè)溫敏感元件不與被測(cè)介質(zhì)接觸。通過(guò)輻射和對(duì) 流實(shí)現(xiàn)熱交換。達(dá)到測(cè)量目的。壓力檢測(cè)一、概述壓力是工業(yè)生產(chǎn)中的重要參數(shù)之一,為了保證生產(chǎn)政黨運(yùn)行,必須對(duì)壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制,但需說(shuō)明的是,這里所說(shuō)的壓力,實(shí)際上是物理概念中的壓強(qiáng),即垂直 作用在單位面積上的力。在壓力測(cè)量中,常用絕對(duì)壓力、表壓力、負(fù)壓力或真空度之分。所謂絕對(duì)壓力是指被測(cè)介質(zhì)作用在容器單位面積上的全部壓力,用符號(hào) pj 表示。用來(lái)測(cè)量絕對(duì)壓力的儀表稱為絕對(duì)壓力表。地面上的空氣柱所產(chǎn)生的平均壓力稱為大氣壓力,用符號(hào)pq 表示。用來(lái)測(cè)量大氣氣壓力的儀表叫氣壓表。絕對(duì)壓力與大氣壓力之差。稱為表壓力,用符
57、號(hào) pb 表示。即pb=pj-pq 。當(dāng)絕對(duì)壓力值小于大氣壓力值時(shí),表壓力為負(fù)值(即負(fù)壓力),此負(fù)壓力值的絕對(duì)值,稱為真空度,用符號(hào) pz 表示。用來(lái)測(cè)量真空度的儀表稱為真空表。既能測(cè)量壓力值又能測(cè)量真空度的儀表叫壓力真空表。二、壓力的測(cè)量與壓力計(jì)的選擇壓力測(cè)量原理可分為液柱式、彈性式、電阻式、電容式、電感式和振頻式等等。壓力計(jì)測(cè)量壓力范圍寬廣可以從超真空如 133 10-13Pa 直到超高壓 280MPa。壓力計(jì)從結(jié)構(gòu)上可分為實(shí)驗(yàn)室型和工業(yè)應(yīng)用型。壓力計(jì)的品種繁多。因此根據(jù)被測(cè)壓力對(duì)象很好地選用壓力計(jì)就顯得十分重要。就地壓力指示當(dāng)壓力在 2.6Kpa 時(shí),可采用膜片式壓力表、波紋管壓力表和波
58、登管壓力表。如接近大氣壓的低壓檢測(cè)時(shí), 可用膜片式壓力表或波紋管式壓力表。遠(yuǎn)距離壓力顯示若需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離壓力顯示時(shí),一般用氣動(dòng)或電動(dòng) 壓力變壓器,也可用電氣壓力傳感器。當(dāng)壓力范圍為140280MPa時(shí),則應(yīng)采用高壓壓力傳感受器。當(dāng)高真空測(cè)量時(shí)可采用熱電真空計(jì)。多點(diǎn)壓力測(cè)量進(jìn)行多點(diǎn)壓力測(cè)量時(shí),可采用巡回壓力檢測(cè)儀。若被測(cè)壓力達(dá)到極限值需報(bào)警的,則應(yīng)選用附帶報(bào)警裝置的各類壓力計(jì)。正確選擇壓力計(jì)除上述幾點(diǎn)考慮外,還需考慮以下 幾點(diǎn)。(1)量程的選擇 根據(jù)被測(cè)壓力的大小確定儀表量程。對(duì)于彈性式壓力表,在測(cè)穩(wěn)定壓力時(shí),最大壓力值應(yīng)不超過(guò)滿量程的 3/4 ;測(cè)波動(dòng)壓力時(shí),最大壓力值應(yīng)不超過(guò)滿量程的 2/3
59、 。最低測(cè)量壓力值應(yīng)不低于全量程的1/3 。使用環(huán)境及介質(zhì)性能的考慮 環(huán)境條件惡劣,如高溫、腐蝕、潮濕、振動(dòng)等,被測(cè)介質(zhì)的性能,如溫度 的高低、腐蝕性、易結(jié)晶、易燃、易爆等等,以此來(lái)確 定壓力表的種類和型號(hào)。壓力表外形尺寸的選擇 現(xiàn)場(chǎng)就地指示的壓力表一般表面直徑為100mm ,在標(biāo)準(zhǔn)較高或照明條件關(guān)差的場(chǎng)合用表面直徑為200 250mm 的,盤裝壓力表直徑為150mm ,或用矩形壓力表。常用彈性式壓力表規(guī)格見表 2-1-13 。三、壓力傳感器壓力傳感器是壓力檢測(cè)系統(tǒng)中的重要組成部分,由各種壓力敏感元件將被測(cè)壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成容易測(cè)量的電信號(hào)作輸出,給顯示儀表顯示壓力值,或供控制和報(bào)警 使用。應(yīng)變式
60、壓力傳感器應(yīng)變式壓力傳感器是把壓力的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化來(lái)進(jìn)行測(cè)量的,應(yīng)變片是由金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體制 成的電阻體,其阻值隨壓力所產(chǎn)生的應(yīng)變而變化。壓電式壓力傳感器壓電式傳感器的原理是基于某些晶體材料的壓電效應(yīng),目前廣泛使用的壓電材料有石英和鈦酸鋇等,當(dāng)這 些晶體受壓力作用發(fā)生機(jī)械變形時(shí),在其相對(duì)的兩個(gè)側(cè) 面上產(chǎn)生異性電荷,這種現(xiàn)象稱為“壓電效應(yīng)”。光導(dǎo)纖維壓力傳感器光導(dǎo)纖維壓力傳感器與傳統(tǒng)壓力傳感器相比,有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):利用光波傳導(dǎo)壓力信息,不受電磁干擾,電 氣絕緣好,耐腐蝕,無(wú)電火花,可以在高壓、易燃易爆的環(huán)境中測(cè)量壓力、流量、液位等。它靈敏高度,體積小, 可撓性好,可插入狹窄的空間是進(jìn)行測(cè)
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