传感器在环境检测中可分为气体传感器和液体传感器,这是我为大家整理的传感器检测技术论文,仅供参考!
试述传感器技术在环境检测中的应用
摘要:传感器在环境检测中可分为气体传感器和液体传感器,其中气体传感器主要检测氮氧化合物和含硫氧化物;液体传感器主要检测重金属离子、多环芳香烃类、农药、生物来源类。本文阐述了传感器技术在环境检测方面的应用。
关键词:气体传感器 液体传感器 环境检测
中图分类号:O659 文献标识码:A 文章编号:
随着人们对环境质量越加重视,在实际的环境检测中,人们通常需要既能方便携带,又可以够实现多种待测物持续动态监测的仪器和分析设备。而新型的传感器技术就能够很好的满足上述需求。
传感器技术主要包括两个部分:能与待测物反应的部分和信号转换器部分。信号转换器的作用是将与待测物反应后的变化通过电学或光学信号表示出来。根据检测方法的不同,我们将传感器分为光学传感器和电化学传感器;根据反应原理的不同,分为免疫传感器、酶生物传感器、化学传感器;根据检测对象不同,分为液体传感器和气体传感器。
1气体传感器
气体传感器可以对室内的空气质量进行检测,尤其是有污染的房屋或楼道;也可以对大气环境中的污染物进行检测,如含硫氧化物、氮氧化合物等,检测过程快速方便地。
以含氮氧化物(NOx)为例。汽车排放的尾气是含氮氧化物的主要来源,但随着时代的发展,国内消费水平的提高,汽车尾气的排放量呈逐年上升趋势。通过金属氧化物半导体对汽车尾气及工厂废气中的含氮氧化物进行直接检测。如Dutta设计的传感器,采用铂为电极,氧化钇和氧化锆为氧离子转换器,安装到气体排放口,可以检测到含量为10-4~10-3的NO。含硫氧化物是造成酸雨的主要物质,也是目前环境检测的重点项目,因为在大气环境中的含量低于10-6,需要更高灵敏度的传感器。如高检测的灵敏度的表面声波设备。
Starke等人采用直径为8~16nm的氧化锡、氧化铟、氧化钨纳米颗粒制作的纳米颗粒传感器,对NO和NO2的检测下限可达到10-8,提高反应的比表面积,增加反应灵敏度,且工作温度比常规的传感器大大降低,减少了能源消耗。
2液体传感器
在实际环境检测中,液体传感器大多应用于水的检测。由于水环境中的污染物种类广泛,因此液体传感器比气体传感器的应用更为广泛和重要。水中的污染物除了少量的天然污染物以外,大部分都是人为倾倒的无机物和有机物。无机物中,重金属离子为重点检测对象;有机污染物包括杀虫剂、激素类代谢物、多环芳香烃类物质等。这些污染物的过度超标,会严重影响到所有生物体的健康和安全。
重金属离子检测
采水体中重金属离子的主要来源包括开矿、冶金、印染等企业排放的废水。这些生产废水往往混合了多种废水,所含的重金属离子种类繁多,常见的有汞、锰、铅、镉、铬等。重金属离子会不断发生形态的改变和在不同相之间进行转移,若处置不当,容易形成二次污染。生物体从环境中摄取到的重金属离子,经过食物链,逐渐在高级生物体内富集,最终导致生物体的中毒。因此如果供人类食用的鱼类金属离子超标,将对人类产生严重的影响,因此对于重金属离子的检测显得尤为重要。
Burge等人发明的传感器,可以利用1,2,2联苯卡巴肼和分光光度计,可以检测地下水中的重金属铬浓度是否超标。
除了通过化学反应检测外,采用特殊的生物物质,也可以方便和灵敏地检测重金属离子。如大肠杆菌体内有一种蛋白质可以结合镍离子,有人在这种蛋白质的镍离子结合位点附近插入荧光基团,当蛋白质结合镍离子后,荧光基团会被淬灭,由于荧光的强度与镍离子浓度成反比,从而实现对镍离子的定量检测,检测范围未10-8~10-2mol/L。日方法也可应用于检测Cu2+、Co2+、Fe2+和Cd2+等几种离子中。他们还结合了微流体技术,该技术只需消耗几十纳升体积的待测液体,就可以对100nmol/L以下浓度的Pb2+进行检测。Matsunaga小组将TPPS固定在多孔硅基质中,当环境中存在Hg2+时,随着Hg2+浓度的变化,TPPS的颜色会从橘黄色逐渐转变成绿色,该传感器的检测限为,通过加入硅铝酸去除干扰离子Ni2+和Zn2+。
利用传感器技术不仅可以准确测定待测物的浓度,而且由于传感器的微型化技术特点,还可以通过传感器的偶联,进行多项指标的检测。Lau等人设计了基于发光二极管原理的传感器,可以同时检测Cd2+和Pb2+,该传感器对Cd2+和Pb2+的检测限分别为10-6和10-8。
农药残留物质的检测
农药是一类特殊的化学品,它在防治农林病虫害的同时,也会对人畜造成严重的危害。中国是农业大国,每年的农药使用量相当庞大,因此有必要对其进行监测。采用钴-苯二甲蓝染料和电流计就能方便地检测三嗪类除草剂,无需脱氧,直接检测的下限为50Lg/L,如果通过预处理进行样品浓缩后,检测限可以达到200ng/L。
采用带有光纤的红外光谱传感器可以进行杀虫剂的快速检测。将光纤内壁涂覆经非极性有机物修饰的气溶胶材料后,能显著改善光纤中水分子对信号的耗散作用,并且能够提取出溶液中的有机磷类杀虫剂进行光谱分析。此类传感器对于有机溶剂,如苯、甲苯、二甲苯的检测限则可达10-8~8*10-8。
多环芳香烃类化合物的检测
多环芳香烃类物质是另外一大类有害的污染物质,这类物质具有致癌性,但在许多工业生产过程中均会使用或产生此类物质。水体中的多环芳香烃类物质含量非常低,一般在10-9范围内,因此需要借助高灵敏度的检测传感器,Schechter小组发明了光纤光学荧光传感器。在直接检测过程中,待测样本中还可能存在一些如泥土这样的干扰物质,会降低检测信号值,如果用聚合物膜先将非极性的PAH富集,然后对膜上的物质进行荧光检测,从而解决信号干扰问题,报道称这种经膜富集后的传感器技术,对pyrene的检测可达到6*10-11,蒽类物质则可达4*10-10。Stanley等人利用石英晶振微天平作为传感器,在芯片表面固定上蒽-碳酸的单分子膜,检测限可达到2*10-9。
基于免疫分析原理,采用分子印迹的方法,在传感器表面印上能够结合不同待测物质的抗体分子,可以实现多种不同物质的检测。近年来发展起来的微接触印刷技术,也可应用到该领域,这样制备得到的传感器体积可以更加微型化。
生物类污染物质
除了以上的无机和有机合成类污染物质,还有生物来源的一些潜在污染分子。如激素类分子及其代谢物的污染常常会引起生物体生长、发育和繁殖的异常。Gauglitz带领的研究小组采用全内反射荧光生物传感器和睾丸激素抗体,对河流中的睾丸激素直接进行了即时检测,其检测限为。该技术无需样品的预处理,对于不同地区的自然界水体均可以进行睾丸激素的现场直接检测,检测范围为9~90ng/L。
另外,致病菌和病毒也是被检测的对象,水体中出现某些特定菌种,可以表明水体受到了某种污染,利用传感器技术非常容易检测到这些生物样本的存在,而且选择性非常高,如可以从烟草叶中快速地发现植物病毒烟草花叶病毒,采用QCM可以直接检测到酵母细胞的数量。
3结论和展望
目前,传感器技术已开始应用于各环境监测机构的应急检测,但是实际应用中有诸多的局限性,比如在对大气中的某些有害物质进行检测时,由于其含量往往低于传感器的最低检测限,因此在实际应用过程中,还需要进行气体的浓缩处理,这样就使传感器不容易实现微型化,或者需要借助更高灵敏度的传感器;同样,在野外水体检测时,常常会出现待测水体含有多种复杂干扰成分的情况,无法与实验室的标准化条件相比;在有些以膜分离分析技术为原理的传感器中,其膜的使用寿命往往较短,而频繁更换新膜的价格较为昂贵,因此仍然无法得到广泛的应用。
尽管如此,随着传感器技术的不断发展和完善,仍然有望应用于将来工厂企业排气、排污的现场直接检测和野外环境的动态无人监测,而且其结果能与实验室常规仪器的检测结果相符,这样将大大加快对环境监测和治理的步伐。
参考文献
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传感器与自动检测技术教学改革探讨
摘要:传感器与自动检测技术是电气信息类专业重要的主干专业课,传统授课方法侧重于理论知识的传授,而忽略了应用层面的培养。针对此问题试图从教学目的、教学内容、教学形式、教学效果等多个方面进行分析,对该课程的教学方案改革进行探讨,提出一套技能与理论知识相结合、行之有效的教学方案。
关键词:传感器与自动检测技术;教学内容;教学模式;工程思维
“传感器与自动检测技术”是电气信息类专业重要的主干专业课,是一门必修课,也是一门涉及电工电子技术、传感器技术、光电检测技术、控制技术、计算机技术、数据处理技术、精密机械设计技术等众多基础理论和技术的综合性技术,现代检测系统通常集光、机、电于一体,软硬件相结合。
“传感器与自动检测技术”课程于20世纪80年代开始在我国普通高校的本科阶段和研究生阶段开设。本课程侧重于传感器与自动检测技术理论的传授,重知识,轻技能;教师之间也缺乏沟通,教学资源不能得到充分利用,教学效果不理想,学生学习兴趣不高。
一、教学过程中发现的问题及改革必要性分析
笔者在独立学院讲授“传感器与自动检测技术”课程已有四年,最开始沿用了研究型大学的教学计划和教学大纲,由于研究型大学是以培养研究型人才为主,而独立学院是以培养应用型人才为主,在人才培养目标上有较大差异,在逐渐深入的过程中发现传统方案不太符合学院培养应用型人才的定位,存在以下几方面的问题。
1.重理论,轻实践
该课程是应用型课程,其中也有大量的理论知识、数学推导,而传统的研究型教学方法普遍都以理论教学为主,在课堂上大篇幅讲解传感器的原理,进行数学公式推导,相比而言传感器的应用通常只是通过一个实例简单介绍,导致最后大多数学生只是粗略地知道该传感器的结构,而不知道如何用,在哪里用。
2.教学模式单一
该课程传统上以讲授的教学方式为主,将现成的结论、公式和定理告诉学生,学生不能主动地思考和探索,过程枯燥乏味,导致学生产生了厌学情绪。同时理论教学与实训、实践教学脱节问题也很严重。
3.教学实验安排不合理
传统的实验课程安排,验证性实验比例高达80%,综合设计性实验极少,缺少实训、实践环节。然而应用型人才的培养应该以实践教学为核心,重点培养学生的工程思维和实践能力、动手能力,以在学生毕业时达到企业对技术水平与能力的要求,使学生毕业后能尽快适应工作岗位。
二、适合独立学院培养应用型人才的教学方案改革
传统的传感器与自动检测技术课程重理论、轻实践,教学模式单一,教学实验以验证性实验为主,这种方案能够培养研究型人才,但却无法培养合格的应用型人才。在教学过程中,笔者潜心研习,并反复实践,总结出以下几个可以改革的方面。
1.优化教学内容,注重工程思维
本课程一个很重要的内容是各种类型传感器的原理,传统的教学要讲清楚其中的来龙去脉,而本人则认为针对应用型人才培养,充分讲授清楚基本概念、基本原理和基本方法即可,涉及大额数学公式可以选择重要的进行讲解,其他则可作为学生的自学内容,让学生课余自学。同时应该重点讲解该传感器的工程应用实例;另一方面要结合最新实际工程讲解。这样才能激发学生的学习兴趣,培养学生应用型工程学习思维。
2.改革教学方法,改变教学模式
传统的教学是“灌输式”的方法,无论学生是否接受,直接把要讲的内容全部讲述给学生,而这也违背了培养学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力的出发点和归宿。笔者认为应该应用工程案例教学,实行启发式、讨论式、研究式等与实践相结合的教学方法,发挥学生在教学活动中的主体地位。
3.与工程实际相结合,与其他课程相结合
教学过程中要从不同行业提取典型的工程应用实例,精简以后作为实例进行讲解。在进行教学时,要培养学生的系统观,让学生明白这不是一门独立的课程,而是与自动控制原理、智能控制理论等课程相融合的,以达到融会贯通的学习效果。
4.实验环节改革
实验教学主要是为了提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,加深学生对课堂教学中理论、概念的感性认识。以往该课程的实验内容大部分为原理性、验证性的实验,学生容易感到枯燥无味,毫无学习积极性,很少有学生进行独立思考并发现问题,实验效果极不理想。为了改变这种模式化的教育,笔者将实验内容由传统的验证性实验调整为设计开发型实验。在实验教学中根据客观条件在适当减少验证性实验的基础上,增加了开拓性实验项目以及设计综合性实验。
5.改革教学评价方法,提高课堂教学效率
高效的学习成果反馈机制是促进教学相长的必要手段,目前该课程都是通过课程作业进行学习效果反馈,可以采用每一个章节布置一道设计型题目,让学生更加广泛地查阅资料,并在一定知识广度的基础上深入分析题目中用到的内容,进而从更深的层面分析解决问题,以达到深度、广度相结合的效果。
本文针对传感器与自动检测技术传统研究型大学的方案,提出了三个方面的问题,并根据四年的教学积累,在教学内容、教学模式、实验环节、教学评价及反馈等几个方面进行了探讨分析并提出了一套改革的方法和措施。本方案以实际工程应用实例为核心,在教学内容上侧重于传感器应用方面的讲解,以提出问题、分析问题、解决问题为主线调动学生的学习积极性和主动性,培养学生的工程思维和能力,重视实验环节,以设计性、综合性实验代替验证性实验培养学生将抽象的知识具体化、培养学生的实际应用能力、动手能力和创新能力。
参考文献:
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[3]李玉华,胡雪梅.传感器及应用.课程教学改革的探讨Ⅱ技术与市场.
传感器(英文名称:transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。这是我为大家整理的传感器技术论文 范文 ,仅供参考!传感器技术论文范文篇一 传感器及其概述 摘 要 传感器(英文名称:transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。目前,传感器转换后的信号大多是电信号,因而从狭义上讲,传感器是把外界输入的非电信号转换为电信号的装置。 【关键词】传感器 种类 新型 1 前言 传感器是测试系统的一部分,其作用类似于人类的感觉器官,也可以认为是人类感官的延伸。人们借助传感器可以去探测那些人们无法用或不便用感官直接感知的事物,如用热电偶可以测量炽热物体的温度;用超声波换能器可以测海水深度;用红外遥感器可从高空探测地面形貌、河流状态及植被的分布等。因此,可以说传感器是人们认识自然界事物的有力工具,是测量仪器与被测量物体之间的接口。通常情况下,传感器处于测试装置的输入端,是测试系统的第一个环节,其性能直接影响着整个测试系统,对测试精度有很大影响。 2 传感器的分类 按被测物理量的不同,可以分为位移、力、温度、流量传感器等;按工作的基础不同,可以分为机械式传感器、电气式传感器、光学式传感器、流体式传感器等;按信号变换特征可以分为物性型传感器和结构型传感器;根据敏感元件与被测对象直接的能量关系,可以分为能量转换型传感器与能量控制型传感器。 3 常见传感器介绍 电阻应变式传感器 电阻应变式传感器又叫电阻应变计,其敏感元件是电阻应变。应变片是在用苯酚,环氧树脂等绝缘材料浸泡过的玻璃基板上,粘贴直径为左右的金属丝或金属箔制成。敏感元件也叫敏感栅。其具有体积小、动态响应快、测量精度高、使用简单等优点。在航空、机械、建筑等各行业获得了广泛应用。电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应,即金属导体在外力作用下产生机械形变,其电阻值随机械变形的变化而变化。其可以分为:金属电阻应变片和半导体应变片式两类。金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。它们的主要区别在于:金属电阻应变片式是利用导体形变引起电阻变化,而半导体应变片式则是利用电阻率变化引起电阻的变化。 电容式传感器 电容式传感器是将被测物理量转换成电容量变化的装置,它实质是一个具有可变参数的电容器。由于电容与极距成反比,与正对面积和介质成正比,因此其可以分为极距变化型、面积变化型和介质变化型三类。极距变化型电容传感器的优点是可进行动态非接触式测量,对被测系统的影响小,灵敏度高,适用于较小位移的测量,但这种传感器有非线性特性,因此使用范围受到一定限制。面积变化型传感器的优点是输出与输入成线性关系,但与极距型传感器相比,灵敏度较低,适用于较大的直线或角位移的测量。介质变化型则多用于测量液体的高度等场合。 电感式传感器 电感式传感器是将被测物理量,如力、位移等,转换为电感量变换的一种装置,其变换是基于电磁感应原理。电感式传感器种类很多,常见的有自感式,互感式和涡流式三种。 电感式传感器具有以下特点:结构简单,传感器无活动电触点,因此工作可靠寿命长。灵敏度和分辨力高,能测出微米的位移变化。传感器的输出信号强,电压灵敏度一般每毫米的位移可达数百毫伏的输出。线性度和重复性都比较好,在一定位移范围(几十微米至数毫米)内,传感器非线性误差可达~。同时,这种传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制,它在工业自动控制系统中广泛被采用。但不足的是,它有频率响应较低,不宜快速动态测控等缺点。 磁电式传感器 磁电式传感器是把被测物理量转换为感应电动势的一种传感器,又称电磁感应式或电动力式传感器。其工作原理是一个匝数为N的线圈,当穿过它的磁通量变化时,线圈产生了感应电动势。磁通量的变化可通过多种方式来实现,如磁铁与线圈做切割磁力线运动、磁路的磁阻变化、恒定磁场中线圈面积的变化,因此可制造出不同类型的传感器用于测量速度、扭矩等。 压电式传感器 压电式传感器是一种可逆传感器,是利用某些物质的压电效应进行工作的器件。最简单的压电式传感器是在压电晶片的两个工作面上进行金属蒸镀,形成金属膜,构成两个电极。当晶片受压力时,两个极板上聚集数量相等而极性相反的电荷,形成电场。因此压电传感器可以看成是电荷发生器,又可以看作电容器。 4 新型传感器 生物传感器 生物传感器是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科,是发展生物技术必不可少的一种先进的检测 方法 与监控方法,也是物质分子水平的快速、微量分析方法。各种生物传感器有以下共同的结构:包括一种或数种相关生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器(传感器),二者组合在一起,用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工,构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。生物传感器的原理:待测物质经扩散作用进入生物活性材料,经分子识别,发生生物学反应,产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号,再经二次仪表放大并输出,便可知道待测物浓度。 激光传感器 激光传感器:利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等。激光传感器原理:激光传感器工作时,先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号,并将其转化为相应的电信号。 5 结束语 随着科技的飞速发展,人们不断提高着自身认知世界的能力。传感器在获取自然和生产领域中发挥着巨大上的作用。目前,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面起到重要的推动作用。相信未来,传感器技术将会出现一个飞跃。 作者简介 杨天娟(1991-),女,河北省邯郸市人。现为郑州大学本科生,主要研究方向为机械工程及自动化。 作者单位 郑州大学机械工程学院 河南省郑州市 450001 传感器技术论文范文篇二 温度传感器 摘 要:温度传感器是最早开发、也是应用最广泛的一种传感器。据调查,早在1990年,温度传感器的市场份额就大大超出了 其它 传感器。从17世纪初,伽利略发明温度计开始,人们便开始了温度测量。而真正把温度转换成电信号的传感器,是1821年德国物理学家赛贝发明的,也就是我们现在使用的热电偶传感器。随后,铂电阻温度传感器、半导体热电偶温度传感器、PN结温度传感器、集成温度传感器相继而生。也使得温度传感器更加广泛的应用到我们的生产和生活中。本文主要介绍了温度传感器的分类、工作原理及应用。 关键词:温度传感器;温度;摄氏度 中图分类号:TP212 文献标识码:A 文章 编号:1674-7712 (2014) 02-0000-01 温度传感器(temperature transducer),利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。现代的温度传感器外形非常得小,这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中,也为我们的生活提供了无数的便利和功能。 一、温度的相关知识 温度是用来表征物体冷热程度的物理量。温度的高低要用数字来量化,温标就是温度的数值表示方法。常用温标有摄氏温标和热力学温标。 摄氏温标是把标准大气压下,沸水的温度定为100摄氏度,冰水混合物的温度定为0摄氏度,在100摄氏度和0摄氏度之间进行100等份,每一等份为1摄氏度。热力学温标是威廉汤姆提出的,以热力学第二定律为基础,建立温度仅与热量有关而与物质无关的热力学温标。由于是开尔文 总结 出来的,所以又称为开尔文温标。 二、温度传感器的分类 根据测量方式不同,温度传感器分为接触式和非接触式两大类。接触式温度传感器是指传感器直接与被测物体接触,从而进行温度测量。这也是温度测量的基本形式。其中接触式温度传感器又分为热电偶温度传感器、热电阻温度传感器、半导体热敏电阻温度传感器等。 非接触式温度传感器是测量物体热辐射发出的红外线,从而测量物体的温度,可以进行遥测。 三、温度传感器的工作原理 (一)热电偶温度传感器。热电偶温度传感器结构简单,仅由两根不同材料的导体或半导体焊接而成,是应用最广泛的温度传感器。 热电偶温度传感器是根据热电效应原理制成的:把两种不同的金属A、B组成闭合回路,两接点温度分别为t1和t2,则在回路中产生一个电动势。 热电偶也是由两种不同材料的导体或半导体A、B焊接而成,焊接的一端称为工作端或热端。与导线连接的一端称为自由端或冷端,导体A、B称为热电极,总称热电偶。测量时,工作端与被测物相接触,测量仪表为电位差计,用来测出热电偶的热电动势,连接导线为补偿导线及铜导线。 从测量仪表上,我们观测到的便是热电动势,而要想知道物体的温度,还需要查看热电偶的分度表。 为了保证温度测量结果足够精确,在热电极材料的选择方面也有严格的要求:物理、化学稳定性要高;电阻温度系数小;导电率高;热电动势要大;热电动势与温度要有线性或简单的函数关系;复现性好;便于加工等。根据我们常用的热电极材料,热电偶温度传感器可分为标准化热电偶和非标准化热电偶。铂铑-铂热电偶是常用的标准化热电偶,熔点高,可用于测量高温,误差小,但价格昂贵,一般适用于较为精密的温度测量。铁-康铜为常用的非标准化热电偶,测温上限为600摄氏度,易生锈,但温度与热电动势线性关系好,灵敏度高。 (二)电阻式温度传感器。热电偶温度传感器虽然结构简单,测量准确,但仅适用于测量500摄氏度以上的高温。而要测量-200摄氏度到500摄氏度的中低温物体,就要用到电阻式温度传感器。 电阻式温度传感器是利用导体或者半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的。大多数金属在温度升高1摄氏度时,电阻值要增加到。电阻式温度传感器就是要将温度的变化转化为电阻值的变化,再通过测量电桥转换成电压信号送至显示仪表。 (三)半导体热敏电阻。半导体热敏电阻的特点是灵敏度高,体积小,反应快,它是利用半导体的电阻值随温度显著变化的特性制成的。可分为三种类型:(1)NTC热敏电阻,主要是Mn,Co,Ni,Fe等金属的氧化物烧结而成,具有负温度系数。(2)CTR热敏电阻,用V,Ge,W,P等元素的氧化物在弱还原气氛中形成烧结体,它也是具有负温度系数的。(3)PTC热敏电阻,以钛酸钡掺和稀土元素烧结而成的半导体陶瓷元件,具有正温度系数。也正是因为PTC热敏电阻具有正温度系数,也制作成温度控制开关。 (四)非接触式温度传感器。非接触式温度传感器的测温元件与被测物体互不接触。目前最常用的是辐射热交换原理。这种测温方法的主要特点是:可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象,也可用来测量温度场的温度分布,但受环境温度影响比较大。 四、温度传感器的应用举例 (一)温度传感器在汽车上的应用。温度传感器的作用是测量发动机的进气,冷却水,燃油等的温度,并把测量结果转换为电信号输送给ECU.对于所有的汽油机电控系统,进气温度和冷却水温度是ECU进行控制所必须的两个温度参数,而其他的温度参数则随电控系统的类型及控制需要而不尽相同。进气温度传感器通常安装在空气流量计或从空气滤清器到节气门体之间的进气道或空气流量计中,水温传感器则布置在发动机冷却水路,汽缸盖或机体上上的适当位置.可以用来测量温度的传感器有绕线电阻式,扩散电阻式,半导体晶体管式,金属芯式,热电偶式和半导体热敏电阻式等多种类型,目前用在进气温度和冷却水温度测量中应用最广泛的是热敏电阻式温度传感器。 (二)利用温度传感器调节卫生间的温度。温度传感器还能调节卫生间内的温度,尤其是在洗澡的时候,能自动调节卫生间内的温度是很有必要的。通过温湿度传感器和气体传感器就能很好的控制卫生间内的环境从而使我们能够拥有一个舒适的生活。现在大部分旅馆和一些公共场所都实现了自动调节,而普通家庭的卫生间都还是人工操作,尚未实现自动调节这主要是一般客户不知道能够利用传感器实现自动化,随着未来人们的进一步了解,普通家庭的卫生间也能实现自动调节。 参考文献: [1]周琦.集成温度传感器的设计[D].西安电子科技大学,2007.
它属于气体传感器,输出电压0-5v,这个传感器我做毕业设计用过,一般输出电压和浓度成非线性关系,只能测出烟雾浓度级别,如果想测出具体浓度,据说需要进行标定,因为每个这种传感器的参数都是不相同的
我正好做这东西,我在网上搜的资料是MQ2要有预热电路,然后接分压电路,再接LM324集成运放放大,放大后接AD转换再接单片机。预热要小心加热电阻不要太小,以免烧坏加热电感。我就烧坏一个,预热电流太大了。我是参考下面的电路图做的实物但还没验证呢,因为几乎所有的MQ2资料都不给他在空气中的电阻值,我昨晚测量一下,我都感觉是不是太大了,我现在也犯愁呢。因为MQ2在不同的气体的不同PPM下电导率不同,你要根据你要检测何种气体来估计它报警的电阻有多大,这样才能合理选择分压电阻,还要考虑AD能转换多大电压。我选的是ADC0809最大不能超过5V。真是麻烦,如果商家能像做DS18B20那样把AD集成在烟雾传感器里就好了。还有你可以选择内部集成有AD的单片机。楼主这只是参考资料,你还要根据你的需要合理设计电路。以上仅供参考……
下面这2篇是有关防盗报警的论文,请参考,更多相关论文,请参考参考资料: [题名]:双路防盗报警器 [TiMing]:ShuangLuFangDaoBaoJingQi [关键词]:双路防盗报警器;延时触发器;警灯驱动单元 [作者]:吕菁华 [期刊名称]:哈尔滨师范大学自然科学学报 [QiKanMingCheng]:HaErBinShiFanDaXueZiRanKeXueXueBao [出版年]: [国际标准刊号]:1000-5617 [国内统一刊号:]:23-1190 [作者单位]:呼兰师范专科学校 [ZuoZheDanWei]:HuLanShiFanZhuanKeXueXiao [分类号]:TU899[页码]:-60-64 [摘要]: 双路防盗报警器,其性能灵敏、可靠。发生盗性时,可以立即报警,也可以延时1~35秒再报警,同时有两个警灯交替闪亮,并有警车的报警声发生,增加了对犯罪分子的威慑气氛。该报警器适用于家庭防盗,也适用于中小企事业单位。 [题名]:车库防盗报警器 [TiMing]:CheKuFangDaoBaoJingQi [关键词]:防盗报警器;车库;线路断路;蓄电池供电;报警功能;报警设备;信号采集;检测点;主电路;信号点 [作者]:鄢瑞琦;易柳军 [期刊名称]:无线电 [QiKanMingCheng]:WuXianDian [出版年]: [国际标准刊号]:0512-4174 [国内统一刊号:]:11-1639 [作者单位]:不详 [ZuoZheDanWei]:BuXiang [分类号]:TP277 [页码]:-56-56 [摘要]: 本文介绍的报警器有线路断路和短路报警功能。因此,即便是采用明线,对于苗先进行线路破坏的偷盗行为同样可以起到报警作用。被检测点与主报警设备异地,不易被破坏。并且可以采用蓄电池供电。该线路简单易制(主电路为74LS04、74LS30),检测信号点达八路之多,可以根据需要设置信号采集点,以获得最早的报警时机,使用灵活。
里面分两个部分,中间用挡板隔开,这样以边发射的光,另外一边的接受装置就接收不到.但是发生火灾时,产生大量烟雾,使光线发生散射,就会有光线射到接受装置就报警了!
雾报警系统在家庭住房中消防安全管理预防方面的应用有着至关重要的作用。
一、烟雾报警器概念
烟雾报警器,又叫火灾烟雾报警器、烟雾传感器、烟雾感应器等。它是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的,一般将独立的,实物产品电池供电、或交流电供电电池为备电,现成报警时能发出声光指示的,称为独立式烟雾报警器。由总线供电,总线上可以连接有多个,与火灾报警控制器联网、通讯组成一个报警系统,报警时现场无声音,主机有声光提示,这类感烟报警装置一般称之为感烟探测器。感烟探测器分带地址编码的、不带地址编码的。烟雾报警器从使用的传感器可分为离子烟雾报警器和光电烟雾报警器等。
二、烟雾报警器工作原理
从内在原理来说,烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的,如朗鑫烟雾报警器内部采用离子式烟雾传感,它是一种技术先进,工作稳定可靠的传感器,被广泛运用到各种消防报警系统中,性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。
它在内外电离室里面有放射源镅241,电离产生的正、负离子,在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下,内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动,电流,电压就会有所改变,破坏了内外电离室之间的平衡,于是无线发射器发出无线报警信号,通知远方的接收主机,将报警信息传递出去。
可以说烟雾报警器是现在大型住宅区里面必不可少的一款装置了,同时它也是智能消防系统中必不可少的一种保护措施。因为家庭事故当中大部分都是来自于火灾,这是对我们住户生命财产的极大威胁。烟雾报警器是有效防范火灾情况发生的重要工具,但是呢,许多用户并不是很熟悉烟雾报警器的正确使用方法,当用户使用不当时,当报警系统发生误报的时候,用户就会不知所措了。下面,就让小编跟大家分享一下烟雾报警系统的正确安装及使用方法。
三、安装方法介绍
1、房间内每25—40平方米装一个烟感,重要设备上方—米安装烟感。选择一个合适的安装区域用螺钉固定定座,将烟感分线色连接后旋在固定座上。依照安装支架的孔在顶棚上或墙上画两个孔位。按两个孔位钻两个孔。在两个孔中塞入两颗塑料腰钉,然后将安装支架的背面紧贴墙面。塞入并紧固安装螺钉直至安装支架牢固为止。
2、本探测器是一种密闭装置并不允许私自打开,请把电池塞入本机背面的隔间内。探测器的背面靠到安装的位置口,并顺时针转动。并确信这两个螺钉头已滑入腰形孔中。轻轻按一下测试按钮看探测器是否正常工作。
3、工作,测试及维修的程序
本探测器在安装好之后就已处于工作状态之中,在此状态,其上面发光二极管大约每分钟闪烁一次。当燃烧微粒被探测到时,本探测器会发出清脆响亮的脉动报警声直至空气重新为止。
四、测试
1、按下测试按钮至少3秒钟,一个清脆响亮的脉动报警讯号就会发出。
2、这探测器真正工作,在报警的同时,发光二极管快速闪烁。
3、也可以用把烟雾吹进探测腔中的方法来测试探测器。(每星期做一次测试以得证探测器的可靠工作)。
五、安装维护注意事项
1、不可安装高于温度、高湿的地、否则会影响灵敏度;
2、为保持传感器工作效率良好,每6个月需清洁传感器,先把电源关掉,再用软毛刷轻扫灰尘便可,再把电源启动。
3、烟雾报警器适用于火灾发生时有大量烟雾,而正常情况下无烟的场所,如:饭店、旅馆、教学楼、办公楼、计算机房、通信机房、书库和档案库等工业与民用建筑。但不适用于有大量粉尘、水雾滞留的场所;不适用于可能产生蒸汽和油雾的场所;不适用于正常情况下有烟滞留的场所。
烟雾监测预警系统融合了计算机视频图像分析、自动预警、报警管理等技术,系统与视频监控系统无缝对接,通过系统主动预警推送的方式,对监控区域内出现烟雾、火焰的具体场景实时通过电脑客户端进行报警提示,同时可联动现场警灯、音箱、扬声器等设备,同时报警也可通过手机微信客户端推送给相关管理人员。
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三秋桂子
2021-03-01 回答
您好,消防通道堵塞监测报警系统组成以及工作原理包括探测装置、控制装置和终端,所述探测装置设置在消防通道内,所述探测装置与所述控制装置无线连接,所述控制装置与所述终端无线连接,所述探测装置内设有定位器,所述探测装置用于获取通道内过往的物体信息并传送到控制装置,所述终端包括报警端、住户客户端、物业客户端和消防队客户端。
应该选择经过技术监督部门认证的检测机构,而且最好是选择长期从事环境检测的行业检测机构,这些属于独立的第三方的检测机构能给出具有法律效应的CMA检测报告。 选定检测时间 检测室内空气质量的最佳时间是在装饰装修彻底完工后的一周以后,这是因为在装修后7天,各种污染物的挥发浓度基本保持稳定状态。 出具检测报告 正规检测机构一般在5至10个工作日内出具检测报告。一些所谓的“权威检测机构”声称现场就能出报告,是完全没有科学依据的。因为检测必须依靠精密的仪器、设备,一般要在实验室内才能完成检测。 装修异味的方法汇总 油漆味:新油漆的墙壁或家具有一股浓烈的油漆味,要去除漆味,你只需在室内放两盆冷盐水,一至两天漆味便除,也可将洋葱浸泡盆中,同样有效。 新装修的房子,总会或浓或淡的有一些异味,如何清除异味,方法很多,最好的方法是让房间通风。若有选择地给新居摆放一些植物,对净化空气更有帮助。那么,摆放什么植物合适呢? 吊兰:据了解,有一种吊兰也叫“折别鹤”,不但美观,而且吸附有毒气体效果特别好。一盆吊兰在8~10平方米的房间就相当于一个空气净化器,即使未经装修的房间,养一盆吊兰对人的健康也很有利。 芦荟:芦荟有一定的吸收异味作用,且还有居室美化的效果,作用时间长。 仙人掌:大部分植物都是在白天吸收二氧化碳释放氧气,在夜间则相反。仙人掌、虎皮兰、景天、芦荟和吊兰等都是一直吸收二氧化碳释放氧气的。这些植物都非常容易成活。 平安树:目前,市面上比较流行的平安树和樟树等大型植物,它们自身能释放出一种清新的气体,让人精神愉悦。平安树也叫“肉桂”。在购买这种植物时一定要注意盆土,根和土结合紧凑的是盆栽的,反之则是地栽的。购买时要选择盆栽的,因为盆栽的植物已经本地化,容易成活。 若想尽快驱除新居的刺鼻味道,可以用灯光照射植物。植物一经光的照射,生命力就特别旺盛,光合作用也就加强,释放出来的氧气比无光照射条件下多几倍。 专家答疑: 1、可用米醋配合一定量的水倒入盆中放置室内,可中和异味。 2、可以买绿色植物放在家中。 3、买一些知名品牌的甲醛捕捉剂。 ■如何去除家中甲醛味 家中有甲醛或其它各种异味时,怎么办?环保专家为您居家清洁支招——— ■300克红茶泡入两脸盆热水中,放在居室内,并开窗透气,48小时内室内甲醛含量将下降90%以上,刺激性气味基本消除。 ■购买800克颗粒状活性碳除甲醛。将活性碳分成8份,放入盘碟中,每屋放两至三碟,72小时可基本除尽室内异味。 ■准备400克煤灰,用脸盆分装后放入需除甲醛的室内,一周内可使甲醛含量下降到安全范围内。以上方法同样适用于装修完没有异味的家庭,因为有些有害物是无色无味的,多一分清洁,就多一分安全。 ■把泡过的茶叶,放在冰箱内部,即可达到除臭作用。若是没有茶叶,也可将柠檬或柳丁切开,只要半小块便能达到功效。此外,以沾有啤酒的抹布擦拭冰箱内部,异味也会消除。 ■在家庭的卫生间里摆放绿色植物,可以达到调节空气,消除异味的功效。最好在窗口养上一盆绿植,或者放上花瓶,插三五朵花,可以带来清新怡人的感觉。 植物吸收法: 1.具有吸收甲醛作用的植物,如吊兰、芦荟、龙舌兰、虎尾兰等; 2.具有吸收苯作用的植物,如长青藤、铁树等; 3.具有吸收三氯乙烯作用的植物,如万年青、雏菊、龙舌兰等; 4.具有吸收二氧化硫作用的植物,如月季、玫瑰等; 5.具有吸尘作用的植物,如桂花; 6.具有杀菌作用的植物,如薄荷。 ■新车新房有异味热带水果帮你忙 新华网广西频道8月5日电(记者黄革)如果你买了新车、新房,你或多或少会遇到这样的难题:汽车座椅散发的浓重皮革味和新居装修带来的刺鼻化工材料味,一时难以去除,无论你用多少空气清新剂,异味仍长时间地滋扰着你的私人空间。 记者在水果之乡广西南宁市发现,不少市民利用热带水果去除异味,效果 好,成本低,方法简便。南宁康福出租汽车公司李师傅最近买了新车投入运营,尽管市场上有形形色色的汽车香水卖,但李师傅却看不上,对付车厢里的异味他自有妙招。 李师傅到水果市场挑了一只又新鲜又好看的菠萝放在车上,水果的香味顿时在车里飘了起来,异味逐渐消失了。“这只菠萝我才花了一块钱,放了两三天,它就把车上的异味‘吸’光了。顾客坐我的车,都说这部车干净、卫生,一路心情舒畅。”李师傅说。 据他介绍,一些热带水果因其生长在热带、亚热带环境,阳光充足,雨水充沛,香味特别重,果实中所含水分多,浓重的香味可长时间地散发,不少市民把这类水果当成了天然实用的“空气清洁剂”。 记者发现,一些市民利用菠萝蜜(一种形似榴莲的热带水果)去除新装修房屋的化工异味,效果也很好。刚装修过的房屋往往有天纳水等各种刺鼻的化工原料气味,把一只破开肚的菠萝蜜放在屋内,由于菠萝蜜个体大(一般有西瓜那么大),香味极浓,几天就可以把异味吸光。 ■植物———去除异味的最佳选择 新装修的房子会有很大的异味,如何去除这些刺鼻的异味是不少消费者头痛的问题。其实,最简单的方法就是让房间通风。除此之外,有选择地给新居摆放一些植物,对净化空气更有帮助。那么,摆放什么植物合适呢?吊兰:作用大、成本低有一种吊兰———也叫“折别鹤”,不但美观,而且吸附有毒气体效果特别好。一盆吊兰在8-10平方米的房间就相当于一个空气净化器,即使未经装修的房间,养一盆对人的健康也很有利。这种吊兰每盆5-10元不等。仙人掌等植物:一直释放氧气大部分植物都是在白天吸收二氧化碳释放氧气,在夜间则相反。但仙人掌、虎皮兰、景天、芦荟和吊兰等都是一直吸收二氧化碳释放氧气的。普通仙人掌和景天每盆约5-15元。虎皮兰分两种:金边的和纯绿的。纯绿的20元/盆左右,金边的比其贵约1/3-1/2。芦荟的市场价格则差别比较大。这些植物都是非常容易成活的。平安树等:释放清新气体目前,市面上比较流行的平安树和樟树等大型植物,它们自身能释放出一种清新的气体,让人精神愉悦。平安树也叫“肉桂”,市面上的价格一般在80-100元/盆。在购买这种植物时一定要注意盆土。根和土结合紧凑的是盆栽的,反之则是地栽的。购买时要选择盆栽的,因为盆栽的植物已经本地化,更容易成活。
你具体也没有说你的要求,以下给你提供几个相关的题目和内容,你可以作为参考,希望会对你有所帮助。 10kV输电线接地故障仿真平台 电梯控制系统设计 福佳商城1号楼电气照明设计 锦州6×200MW火电厂一期工程电气部分初步设计 微机无功补偿装置设计 60KV降压变电站设计 辽宁工业大学变电所电气部分设计 医疗呼叫系统设计 河东降压变电所电气部分设计 110kV/35kV变电站电气主接线设计 ........................ 范例:介质损耗角检测系统的研究与设计 摘要:电力系统中检测高压设备的运行可靠性和发现电气绝缘方面缺陷,介质损耗角的测量必不可少。介质损耗角是一项反映 高压电气设备 绝缘性能的重要指标。本文介绍了介质损耗角的基本概念和其意义,简单分析了 介质损耗角检测系统 的传统方法,详细介绍了测量介损角的数字测量方法——基波相位分离法。提出了一种非同步采样条件下采用基波相位分离法的补偿算法,即采用等时间间隔电压、电流信号进行采样,同时对信号周期波动产生的误差进行补偿。基于该算法合理配置测量系统的硬件实现方案。采用美国国家仪器公司(NI)研制开发的实验室虚拟仪器工程平台LabVIEW,对其进行仿真和试验。仿真和试验结果表明该算法在增加较少运算量的同时提高了介质损耗角的测量精度。开发出的测量系统很好的实现了电容型设备介质损耗角的在线检测,它突破了传统检测方法在数据处理、显示等方面的限制,并具备很高的智能度和性价比。 关键词:介质损耗角;虚拟仪器;labVIEW;非同步采样算法 Research and design of measurement system of dielectric loss angle Abstract :It is indispensable to measure the dielectric loss angle in the process of measuring the working security of electric equipment and discovering the defect of electrical insulation in the system of electric power. The dielectric loss plays an important role to reflect the insulated property of high voltage electric equipment. The concept and significance of dielectric loss angle is introduced in this paper. The traditional methods and a digital method called fundamental harmonic phase separation of measurement of dielectric loss angle is analyzed. An algorithm for fundamental harmonic phase separation under asynchronous sampling is gave that the voltage and current signals were sampled by equal time intervals and errors caused by the signal period fluctuation were compensated. The hardware implementation for a measuring system based on the algorithm was described in this paper. The scheme is simulated and tested by LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench), which is invented by NI co. The results of simulation and tests show that measuring system invented implement measurement of electric capacity equipment on line. It breaks the limit of handling and showing data in the traditional measurement, which has higher intelligent ability and ratio between property and price. Key words: dielectric loss angle; virtual instruments; LabVIEW ; asynchronous sampling 1 绪论 电气设备的绝缘故障及其危害性 电气设备是组成电力系统的基本元件,是保证供电可靠性的基础[1]。无论是大型关键设备如发电机、变压器,还是小型设备如电力电容器、绝缘子等,一旦发生失效,必将引起局部甚至全部地区的停电。而导致设备失效的主要原因是其绝缘性能的劣化。绝缘劣化有很多原因,不仅电应力可引起绝缘劣化,导致绝缘故障,而且机械力或热的作用,或者和电场的共同作用,最终也会发展为绝缘性故障。例如,变压器短路故障产生的巨大电磁力会引起绕组变形,使绝缘受损而导致发生匝间击穿;变压器内局部过热可导致油温上升,使绝缘过热而发生裂解,最后发展为放电性绝缘故障。鉴于绝缘故障在电力故障中所占的比重及其后果的严重性,电力运行部门历来十分重视电气设备的绝缘监督。 目前在线监测绝缘状况在国内外发展及趋势 20世纪60年代,美国最先开发监测和诊断技术,成立了庞大的故障研究机构。在20世纪60年代初,美国即已使用可燃气体总量(TCG)检测装置,来测定变压器储油柜油面上的自由气体,以判断变压器的绝缘状态,但这种装置对潜伏性故障无能为力。针对这一局限性,日本等国研究使用气相色谱仪,在分析自由气体的同时,分析油中溶解气体,有利于发现早期故障。但其主要缺点是要取油样,需要在实验室进行分析,试验时间长,故不能在线连续监测。20世纪70年代中期,能使油中气体分离的高分子塑料渗透膜的发明和应用,解决了在线连续监测问题。20世纪70年代以来,前苏联的在线监测技术发展也很快,特别是电容性设备绝缘监测和局部放电的在线监测。自20世纪80年代,我国在线监测技术也得到了迅速发展,各省电力部门都研制了电容性设备的监测装置,主要监测电力设备的介质损耗、电容值、三相不平衡电流[2]。从国内外发展状况的总体来看,目前多数监测系统的功能还比较单一。今后在线监测技术的发展趋势应是: (1)多功能多参数的综合监测和诊断,即同时监测能反映其电气设备绝缘多个特征 参数。 (2)对电站或变电站的整个电气设备实行集中监测和诊断,形成一套完整的分布式 在线监测系统。 (3)不断提高监测系统的可靠性和灵敏度。 (4)在不断积累监测数据和诊断经验的基础上,发展人工智能技术,建立人工神经 网络专家系统,实现绝缘诊断的自动化。 目录 摘要…………………………………………….……………………………….………Ⅰ ABSTRACT…………………………………………………………………………..….Ⅱ 1 绪论………………………………………………………………….………..……..……..1 电气设备的绝缘故障及其危害性……………………………………………………. 1 在线监测绝缘状况在国内外的发展及趋势……………………………………………1 介质损耗及介质损耗角…………………………………………………………………2 介质损耗的概念…………………………………………………………………. 2 介质损耗的基本形式…………………………………………………………… .2 介质损耗角………………………………………………………………………..2 介质损耗检测的意义及其注意问题.…………………….……………………………3 2 虚拟仪器简介 5 虚拟仪器概述…………………………………………………………………………...5 虚拟仪器的特点 5 虚拟仪器技术的发展 6 虚拟仪器的分类……………………………………………………………………….6 虚拟仪器的应用 8 虚拟仪器技术的三个组成部分……………………………………………………….8 虚拟仪器技术的四大优势. ………………………………………………………….9 3 LABVIEW开发平台 11 LABVIEW 的发展 11 LABVIEW的结构 11 LabVIEW的优势……………………………………………………………………..13 4 介质损耗检测方法 15 电桥法 15 伏安法 16 自由轴法 17 相位差法 17 过零点电压比较法…………………………………………………………………..18 基波相位分离法……………………………………………………………………..19 介质损耗角的异频检测……………………………………………………………..20 5 基于基波相位分离法的非同步采样补偿算法 21 6基于非同步采样补偿算法的在线检测VI设计 23 虚拟信号发生器的设计 23 虚拟正弦电压、电流信号设计 24 波形采样和测量模块 27 公式运算模块 28 程序线路连接图 29 介质损耗角的仿真测量 32 7 介质损耗角检测系统的设计……………………………………….……………. 33 系统的总体结构……………………………………………………………………. 33 信号采集……………………………………………………………………………. 33 信号处理……………………………………………………………………………. 33 信号传输与通信…………………………………………………………………….. 34 数据分析与判断和数据显示………………………………………..……..…….. 34 结论………….……….……………………………………………………………….……..35 致谢………………………….………….…………………………………….……………..36 参考文献 37 参考文献 [1]王昌长,李福棋,高胜友.电力设备的在线监测与故障诊断[M].北京:清华大学出版社,2006:4-6. [2]屠志健,张一尘.电气绝缘与过电压[M].北京:中国电力出版社2005:11-14. [3]叶逢春,丁晖.虚拟介质损耗角在线检测仪的研制[J].西北电力技术,2001,18(1):8-11. [4] and MEASUREMENT OF DIELECRIC CONTANT AND LOSS ANGLE OVERA CONTINUOUS PREQUENCY RANGE[J]. Izvestiya (5):15-20. [5]张宪起.虚拟仪器在自动测试领域中的应用[J].集成电路通讯.2006,24(2):12-17. [6]白格平,杨文丽.高压电气设备介质损耗测量方法分析[J].洛阳师专学报,1999,18(2):29-35. [7]马为民,吴维韩.电源谐波对介质损耗测量的影响[J].清华大学学报(自然科学版),1997,37(1):12-17. [8]陈楷,胡志坚,王卉,张承学.介损角的非同步采样算法及其应用[J].电网技术,2004,28(18):58-61. [9]王瑞明,董连文,曹庆文.电容型设备介损检测仪的设计[J].高压电器,2003,39(3) 42-44. [10]张宏群.基于虚拟仪器的电容型设备介质损耗在线测试仪[J].仪器仪表用户,2003,10(4):21-22. [11]曹会国.基于虚拟仪器的相关分析[J].山东师范大学学报(自然科学版),2006,21(2):137-138. [12]高育芳,张茂青.基于虚拟仪器技术的电网谐波测试系统[J].检验检测,2007,5(1):35-37. [13]钟凡亮,严国萍.LabVIEW平台下的测试软件系统设计与实现[J]. 计算机与数字工程,2007,35(1):138-140. [14]侯跃谦,李慧,石玉祥.虚拟仪器在检测技术教学中的应用[J].长春大学学报,2006,16(4):29-31. 作者点评通过以上的介绍和分析,可得到以下结论: (1)通过基波相位分离法可以有效的消除直流分量和谐波分量的影响,得到基波分量的幅值和相位信息。 (2)非同步采样补偿算法很好的解决了基波相位分离法对于被测信号必须是采样信号周期的整数倍的苛刻要求,在增加较少运算量的同时提高的测量精度。 (3)利用NI公司开发的虚拟仪器平台LabVIEW可以实现这个算法,不仅提高了仪器的智能化程度和测试性能,还方便操作,具有良好的推广价值。..................以上内容均摘自 因字数限制,只能给你复制这么多,其余的你自己去看吧,网址也都告诉你了。希望可以帮到你。这家网站的信誉是绝对没有问题的,我的毕业论文就是从这里下载的。祝你好运!!!!!!1
电除尘是利用高压电源产生的强电场发生电晕放电,使悬浮尘粒在电场力的作用下,将悬浮尘粒从气体中分离出来的技术。下面是我精心推荐的电除尘技术论文,希望你能有所感触!
减排节能电除尘新技术应用研究
【摘要】本文从电除尘器技术发展现状、减排节能电除尘新技术,以及其他技术这三个方面对减排节能电除尘新技术应用研究进行阐述。
【关键词】减排节能;电除尘技术;应用;研究
中图分类号: TE08 文献标识码: A
一、前言
随着科学技术的不断发展,为了更好的进行节能减排,并且减少污染物的排放,节能减排电除尘新技术得到了广泛的应用。
二、电除尘器技术发展现状
我国全面系统地对电除尘器技术进行研究和开发始于上个世纪60年代。在1980以前,我国在国际电除尘器领域还处于非常落后的地位。改革开放以来,我国国民经济持续不断地高速增长,环境保护对国民经济的可持续发展显得愈来愈重要。受市场经济下的利益驱动,国内许多大、中型环保产业对电除尘器进行技术研究和开发方面的投入不断加大,电除尘器的应用得到了长足的发展。国家更是将高效电除尘器技术列入“七五”国家攻关项目。通过对引进技术的消化、吸收和合理借鉴,到上世纪90年代末,我国电除尘器技术水平基本上赶上国际同期先进水平。
进入21世纪以后,我国把“大力推进科学技术进步,加强环境科学研究,积极发展环保产业”作为经济发展的重要相关政策,环保产业进一步得到重视。随着国家对污染控制要求的不断提高,对粉尘排放的要求也大幅提高。电除尘器作为控制大气污染、解决环保与经济发展之间的矛盾的主要设备之一,其应用技术进一步得到飞速发展。
目前,电除尘器已广泛应用于火力发电、钢铁、有色冶金、化工、建材、机械、电子等众多行业。我国作为世界电除尘器大国立足于国际舞台,不仅在数量上,而且在技术水平上都已进入国际先进行列。电除尘器技术从设备本体到计算机控制的高低压电源,以及绝缘配件、振打装置、极板极线等已全部实现国产化,并且已有部分产品出口到30多个国家和地区。
在1980年以前,我国电除尘器的规模绝大多数都在100m2以下,而其行业占有量为有色冶金行业32% ,钢铁行业30% ,建材行业18% ,电力行业8% ,化工行业5% ,轻工行业4% ,其他行业0% 。
随着我国经济的飞速发展,尤其是电力、建材水泥行业的发展达到空前水平,到上世纪90年代中期,电除尘器行业占有量的格局已改变为:电力行业72% ,建材水泥行业17% ,钢铁行业5% ,有色冶金行业3% ,其他行业3% 。目前火力发电行业的电除尘器用量已占全国总量的75% 以上,648m2的电除尘器已在100MW的火电厂中成功运行。在化工行业,由于受国际硫磺价格的影响,从上世纪90年代中期采用硫磺制酸工艺取代硫铁矿制酸工艺的企业急剧上升,使得电除尘器的行业占有量也随之大幅下降,直到近两年才有触底反弹的迹象。
三、减排节能电除尘新技术
1、余热利用提效技术
在火力发电中,由于煤粉变粗、煤的含水量过多等因素很容易造成锅炉排放的烟雾温度过高,很大程度地降低了电除尘器的工作效率。煤烟温度的过高对电除尘器的影响主要表现在:
1)高温烟雾会增加烟气量,同时使得电场的风速增加,造成烟尘经过电除尘器的处理时间变短,降低除尘效率。
2)高温烟雾也会降低电场的击穿电压,增加了气体分子间的间隙,不利于电子与之碰撞,从而造成电离效应增加,降低除尘效率。
3)容易形成反电晕(除尘器极板上高比电阻尘产生的局部放电),早晨尘粉二次飞扬,降低除尘效率。
2、高频供电技术
火电厂使用的电源主要为工频段在50Hz 的常规电源,而高频电源对电子和微电子等技术的应用,利用波形转换可以满足电除尘电力要求的同时,有很多优点:
1)提高效率。如果给电除尘器使用高频电源,利用高频电源的电气特性以及放电的性能,可以将电除尘的效率提高很多倍,同时还能降低烟气的排放量。
2)节能。同样利用高频电源的一些特性,可以将电除尘的效率因数提高至,更加的节省能源消耗。
3)体积小,使用便捷。普通的电源在制作中由于工艺的局限性,很难在现有的基础上将体积进一步缩小。而高频电源则因使用的变压器与控制系统集成的技术,体积很小,在安装中可以考虑安装在电除尘器的顶部。集成化的特点也决定了其可以使用更少的电缆,也更加节省空间。
4)绿色环保。高频电源采用了三相电源供电的方法,使用起来对整个电网的影响小,其最大的特点还是无缺相的损耗以及无污染,同时在电路的设计中增加了短路、开路、超温保护等功能,完全可以在十分恶劣的条件下使用。
3、三氧化硫调质技术
三氧化硫是火电厂烟气的主要污染物之一,所以在电除尘技术中如果能减少三氧化硫的排放量,或者能进一步减小排放的三氧化硫对环境的污染,才能达到国家减排的要求。三氧化硫烟气调质技术可以将一定量的三氧化硫与烟气中的少量水分通过一定手段结合成酸气溶胶,这种溶胶在通过除尘器的时候能够轻易地吸附于粉尘表面,从而达到电除尘的效率。
4、低二次扬尘技术
低二次扬尘技术主要是为了解决在电除尘过程中烟气在电风作用下产生的二次扬尘带来的除尘效率低的问题。低二次烟尘技术主要有以下几种措施:
1)对电除尘器内部的振打机构进行一定的改进,优化振打工作的程序,通过合理配置振打的强度以及去除不必要的振打来降低二次扬尘的浓度,让聚集在极板上的粉尘聚成块状而脱落。
2)对电场进行改进来克服高流速下的二次扬尘。目前使用的对电场的改进主要有使用高频电源来减少电晕闭塞,增加电场的工作效率;在电场中增加变阻流格栅,减少扬尘量;增加电场的面积来扩大对烟气流通的阻断作用范围,进一步降低风速。
5、气流分布技术
在对火电厂电除尘技术进行改进的时候,出了对于烟尘成分的研究,还出现了一种气流分布的新技术。这种技术是考虑了在大型的电除尘器中气流分布和浓度分布对于排放量的影响。
为了解决这种气流分布不均带来的影响,气流分布技术从最原始的检测分析入手,通过对电除尘器内部的结构以及气道中气流分布装置的安装情况进行研究,经过一系列的实验来找到影响气流分布的原因,从而对症下药。这种技术主要是通过复杂的运算来找出修正的方案,可以有效保证气流室内的气流分配均匀,最大限度地提高电除尘的效率。
四、其他技术
1、机电多复式双区电收尘技术
常规的电除尘器粉尘荷电与收尘功能是在同一个电场内完成,电场场强往往受荷电电压限制,使电除尘效果不能得到最佳发挥。这里提供一种阴阳极分小区布置、复式组合的机电多复式双区收尘电场新型产品技术,根据设计要求,可沿电场长度方向设置2~3 组荷电与收尘小区并呈复式交错布置。
2、节能电控提效技术
主要是通过对不同煤种、不同工况、不同负荷条件下的各种运行数据的分析、归纳和总结,对电场动态伏安曲线族与工况特性变化的关系规律进行对比和分析,建立不同的工况特性分析诊断的数学模型,基于该模型可以可靠地计算出电除尘器的反电晕指数和常电晕指数,正确地反映整台电除尘器的工况状态和变化趋势。结合锅炉负荷、烟气量、烟气温度、吹灰信号等多种信号;自动分析、诊断电场工况;实时自动选择高压供电的供电占空比和运行参数;实现综合节能,使电除尘器始终运行在功耗最小、效率最高状态。
3、湿法电收尘技术
湿法电除尘器采用洗涤电极的方法,可确保电极清洁,并可有效捕集细微粉尘、去除 SO3及一些重金属等,主要应用在冶金环境除尘等常温型工况场合。用在燃煤锅炉湿法脱硫后,可捕集逃逸的 细微粉尘等,有效解决石膏雨等问题,实现近似零排放。但要注意解决好设备防腐以及废水循环处理。
4、全布袋技术和电加袋技术
全布袋除尘工艺不仅在技术上可行,且具有投资省、占地少、运行费用低等优势,是符合我国特点的新技术,是典型的节能环保工程。电加袋除尘器由电除尘器改造而成,改善了电除尘器的除尘效率收粉尘“比电阻”的影响很大,除尘效率低的缺点。
五、结语
总的来说,各种新技术的不断被研发和应用,极大地促进了节能减排技术的发展,在一定程度上减少了颗粒污染物的排放,促进了生活环境的改善。
参考文献
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热能动力工程可以写电厂热能技术,锅炉余热利用等等。开始也不会,还是上届师兄给的文方网,写的《孤网方式下汽轮机系统建模仿真及稳定控制研究》,很专业超临界汽轮机及其调速系统建模及其参数辨识塔式太阳能吸热器的热工数值模拟大型异重循环流化床垃圾焚烧电厂监控系统的开发与研究大型循环流化床垃圾焚烧电厂热工监控系统的研制及产品化冷却塔中沟槽填料上冷却液膜的流动和传热特性研究太阳能热动力系统储热复合材料的制备与试验研究太阳能定压加热发电系统的研究电厂热工控制系统备件消耗预测研究大型汽轮机组全工况运行热经济性在线分析燃煤发电厂褐煤干燥系统的集成分析电厂热烟气干化污泥过程中SO_2吸收的研究先进控制方法在电厂热工过程控制中的研究与应用基于热泵技术的MEA法CO_2捕集系统模拟分析滑动弧放电等离子体处理挥发性有机化合物基础研究川东北地区天然气资源特征与可持续发展研究CaO吸附CO_2能耗特性及热集成研究火电厂热工设备效能评价方法与系统锅炉汽温对象逆动力学模型及其应用多变量预测控制器在200MW火电机组主汽温控制系统中的应用研究新型Cu/SAPO-34分子筛催化剂NH_3-SCR低温反应活性位研究及其水热稳定性能探讨电厂热力系统图形模块化动态建模基于Bi2Te3热电材料的低温废热回收利用研究Cu-Ce改性USY分子筛的低温NH_3-SCR性能的研究沧东电厂电水热联产生产运行方式分析与评价AP1000电厂状态参数不确定性对LBLOCA影响的量化分析火电企业技改项目投资效益后评价及应用神华集团节能环保对标体系建设研究新颖外燃式燃气轮机循环与特性研究AP1000先进核电厂大破口RELAP5建模及特性分析应用吸收式热泵提高热电厂经济效能研究
PLC和变频器在中央空调系统中的节能应用摘要:介绍一种以PLC作为总控制部件,采用变频器控制中央空调冷冻水循环泵,构成恒压循环供水;变频调速循环供水,以及用PLC控制一台软起动器分别起动4台井水泵的控制系统。从而实现节能的目的,提高系统的可靠性,确保设备的安全运行。关键词:PLC;变频器;软起动器;节能1引言晶澳太阳能有限公司采用3台设备制冷机组用于生产设备制冷,设备冷冻水循环泵2台,额定功率30kW,一备一用。另采用2台空调制冷机组用于环境制冷,空调冷冻水循环泵3台,额定功率37kW,二用一备。两种循环水泵均为工频全速运转,由于设备冷冻水采用传统的固定节流方式来满足生产设备恒压供水要求和空调冷冻水采用固定节流的方式实现调节室内温度的目的,造成了大量电能的浪费,减短了水泵和阀门的使用寿命。现改造为由PLC作为核心控制部件,由变频器和设备冷冻水泵组成恒压供水系统。空调冷冻水根据温差△T控制原理,由变频器,PID温差控制器,温度变送器,循环泵组成温差△T控制变频调速系统。现公司有4口水井,井水泵额定功率为75kW,采用工频恒速运行。井水统一供给两种制冷机组冷却水、其他车间用水、消防用水等。由于井水泵的自耦降压起动方式控制机构宠大,故障率高。现改造为由PLC控制一台软起动器分别起动4台井水泵的起动方式。2硬件配置设计选用一台PLC作为核心控制部件,控制井水泵的软起动,设备冷冻水恒压供水和空调冷冻水的变频调速。其中,PLC选用Siemens公司的s7-200,CPU选用S7-222,电源模块一块,数字扩展模块选用EM223 24VDC 16输入/16输出。共24个输入点,22个输出点。数字量输入主要有循环泵手/自动运行方式的切换,循环水泵和井水泵的手动启/停操作和井水流量反馈。数字输出点用于19点继电器输出和两个冷冻水系统故障报警和井水流量报警。变频器选用MicroMaster430系列2台,一台额定功率30kW,用于控制设备冷冻水循环泵,另一台额定功率37kW,用于控制空调冷冻水循环泵。MicroMaster430系列变频器是风机类和水泵类的专用变频器,它拥有内置PID调节器,可以提高供水压力的控制精度,改善系统的动态响应。软起动器选用SIRIUS 3RW40系列一台,额定功率75kW,用于软起动井水泵。PID温差控制器一台,选用Transmit(全仕)G-2508系列PID双路温差控制器,用于设定温差,并将PID处理后的4~20mA的模拟信号送至变频器。压力变送器一个,用于检测设备冷冻水的管网压力,并将压力信号反馈给变频器。温度变送器两个,用于检测蒸发器两端的温度,并将温度信号送至PID温差控制器。3控制方案设计设备冷冻水恒压供水控制方案设计控制原理如图2所示,设备冷冻水循环系统是一个密闭的系统,由1#,2#循环泵供水,供水压力要求在±。正常情况下,一台循环泵工频全速运转时,出水压力可达 Mbar。具有很大的裕量,为避免电能的浪费,将设备冷冻水循环系统设计为恒压供水系统。方案设计有手动/自动两种工作方式。在手动方式下,工作人员可以根据实际情况现场决定起/停水泵的变频运行,并设最高优先控制级,不受PLC的自动控制,以保证检修或出现故障时的安全使用。自动方式控制过程:将控制面板上设备冷冻水泵的手动/自动开关,打到“自动”档,由井水泵的运行给定PLC设备冷冻水泵的起动信号,PLC控制KM11吸合,并与变频器通信,由变频器1F软起动1#循环泵。压力变送器检测设备冷冻水管网压力,转化为4~20mA的模拟信号反馈至变频器1F,变频器1F通过内置的PID将检测压力与压力给定值进行比较优化计算,输出运行频率调节1#循环泵的转速。当压力变送器检测到的管网压力低于给定压力时,变频器输出频率上升,增加1#泵的转速,提高管网压力;反之,则频率下降,降低1#水泵的转速。为防止备用泵在备用期间发生锈蚀现象,在自动控制方式下,将1#、2#循环泵设置起始/停止周期,使其自动定时循环使用。为避免在水泵切换时,管网压力变化过大,应采取必要的起/停时间协调措施,以尽量保证水压的稳定,并在切换过程中,对压力检测信号进行一定延时的“屏蔽”,防止变频器在较高的压力信号下不起动。切换过程为:当设定的循环周期已到时,屏蔽压力检测信号。将正在运行的水泵的频率升至50Hz后切换为工频运行,之后将备用泵变频起动(备用泵与运行泵不固定),在频率升至30Hz时,切除工频泵,并取消对压力信号的屏蔽,恢复正常运行,如此循环。在水泵切换时为了防止KM11与KM12、KM21与KM22、KM11与KM22误动作同时吸合发生故障,须将它们电气互锁和程序互锁。当工作泵发生故障时,则立即停止工作泵,将备用泵投入变频运行,并输出声光报警,提示工作人员及时检修,当变频器发生故障时则停止水泵运行立即输出报警。空调冷冻水系统循环泵变频调速控制方案设计控制原理如图3所示,空调冷冻水系统的供回水温度之差反映了冷冻水从室内携带热量的情况。温差大,说明室内温度高,应提高冷冻水泵的转速,加快冷冻水循环;反之,温差小,说明室内温度低,可以适当降低冷冻水泵的转速,减缓冷冻水循环。一般中央空调冷冻水系统设计温差为5oC~7oC。通过温差△T控制,控制冷冻水系统的循环状态,可以降低能源损耗,延长水泵的寿命。此外,空调冷冻水系统是一个密闭的系统不必考虑恒压问题。差控制器和循环泵温差闭环变频调速系统,控制冷冻水泵的转速随着室内热负载的变化而变化。工作过程为:温度变送器1、2分别在空调机组蒸发器输入和输出端测得温度后,转换为4~20mA的标准信号送入PID温差控制器,经PID与给定温差值比较处理后,输出4~20mA的标准信号到变频器2F的模拟量输入端,变频器2F输出相应频率,调节循环水泵的转速,达到控制温度的目的,形成一个完整的闭环控制系统。系统设计为手动和自动两种控制方式手动方式工作过程与设备冷冻水泵手动工作方式类似自动控制过程为:将控制面板上的空调冷冻水循环泵手动/自动控制开关打到“自动”档,系统将在自动方式下运行,由井水泵的运行给定PLC空调冷冻水泵起动指令后,首先控制KM31吸合投入3#循环泵变频运行,由温度变送器1、2检测蒸发器两端的温度,并将温度信号送到PID温差控制器,PID温差控制器将检测到的温差与给定温差比较处理后的标准信号反馈给变频器2F。若检测到的温差大于温差给定值时,变频器2F提升输出频率,提高水泵的转速,加快冷冻水的循环;反之,则降低频率,降低水泵转速。在自动运行方式下,将3台水泵设定自动循环周期,定时自动循环使用。3台水泵的开闭顺序为“先开先关”的顺序,当室内热负荷加大时,若变频器2F的输出频率已升至50Hz,经一定延时(如20min),当检测温差值仍大于温差给定值时,通过PLC程序控制,把3#水泵切换为工频运行,再投入4#水泵变频运行,如此循环,直到变频运行5#水泵。当3台水泵被全部投入运行,且变频泵频率已至50Hz,经延时若频率仍没下降,则由PLC输出报警,提醒工作人员及时修改空调机组设定值;相反,当室内热负荷减小时,变频器2F降低输出频率,降低5#泵的转速,当频率降到20Hz时,若检测温差值仍低于温差给定值时,经延时(如20min),停止3#泵,依此类推。为保证变频器2F只控制一台水泵,将KM31、KM41和KM51电气互锁和程序互锁,同时须将KM31与KM32、KM41与KM42、KM51与KM52电气互锁。当变频器2F或水泵发生故障时,由PLC输出声光报警,提示工作人员及时检修。井水泵软起动控制方案设计如图1所示,利用PLC控制一台软起动器,即可分别起动4台井水泵.将井水泵的运行方式设计为手动方式。具体控制过程为:按下控制面板上相应的起动按钮,如按下6#泵起动按钮,PLC控制KM61吸合并运行软起动器,软起动6#井水泵。当软起动器起动完毕后利用其辅助触点反馈信号给PLC,PLC断开KM61并立即闭合KM62,将6#井水泵切入工频运行,并停止运行软起动器,依此类推。为防止软起动器同时起动两台以上的井水泵,须将KM61、KM71、KM81、KM91电气互锁和程序互锁,另须将KM61与KM62、KM71与KM72、KM81与KM82、KM91与KM92电气互锁,4 S7-200与MM430变频器的通信设置S7-200PLC作为核心控制部件,它有总线访问权,可以读取或改写变频器的状态,控制软起动器的运行状态,从而达到控制和监视设备运行状态的目的。系统采用总线式拓扑结构,两台变频器采用总线接插件连入总线。S7-200选用S7-222CPU,软件采用。采用西门子Profibus屏蔽电缆及9针D形网络连接头。利用S7-222的自由通信口功能,即RS485通信口。由用户程序实现USS协议与两台MM430变频器通信。在硬件连接完毕后,需要对两台MM430变频器的通信参数进行设置,如表1所示。5软件设计在应用设计中,PLC起到“总监总控”的角色,可以对两台变频器的状态进行查询和控制。程序首先将S7-222的通信口初始化为自由通信口方式,然后程序进入一个顺序控制逻辑功能块。控制顺序为:手动起动井水泵,在井水流量满足要求的情况下,自动运行设备冷冻水循环泵和空调冷冻水循环泵。在PLC的程序中设计了井水泵的手动软起动井水泵控制、设备冷冻水循环泵和空调冷冻水循环泵自动定时循环程序;同时设计了设备冷冻水循环泵和空调冷冻水循环泵的手动控制程序。在本系统中采用了变频器自身控制的方法,这样就省去了对PLC的PID算法的编程。6结论本系统设计实际应用运行一个夏季后,得出与上个季度循环水泵电能消耗数据及故障次数如表2所示。数据显示,系统改造后节能达30%以上,并且在春,秋、冬季节空调冷冻水循环泵的节能效果会更加明显,并且故障发生次数大幅下降。因此采用调速调节流量的方式,可以大幅度降低截流能量的损耗,具有显著的节能效果,并能延长水泵的寿命,提高系统运行的稳定性,降低生产成本,提高生产效率。参考文献[1]王仁祥,王小曼.变频器在中央空调中的应用.通用变频器选型,应用与维护.北京:人民邮电出版社,2002:176-202.[2]西门子有限公司.MM430通信设置.MICROMASTER430使用大全..[3]蔡行健.S7-200模块.深入浅出西门子S7-200PLC.北京:北京航空航天出版社,2003:95-125.[4]原魁,刘伟强.变频器基础及应用.北京:冶金工业出版社,2006.[5]罗宇航.流行PLC实用程序及设计(西门子S7-200系列).西安:西安电子科技大学出版社,2004.叮叮猫进士 回答采纳率: 2010-03-24 20:38 随着我国经济的高速发展,交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代,其应用越来越广泛。而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具,与人们的生活紧密相关。随着人们对其要求的提高,电梯得到了快速的发展,其拖动技术已经发展到了变压变频调速,其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。通过对变频器和PLC的合理选择和设计,大大提高了电梯的控制水平,并改善了电梯运行的舒适感,使电梯得到了较为理想的控制和运行效果。并利用旋转编码器发出的脉冲信号构成位置反馈,实现电梯的精确位移控制。通过PLC程序设计实现楼层计数、换速信号、开门控制和平层信号的数字控制,取代井道位置检测装置,提高了系统的可靠性和平层精度。该系统具有先进、可靠、经济的特色。该电梯控制系统具有司机运行和无司机运行的功能,并且具有指层、厅召唤、选层、选向等功能和具有集选控制的特点。关键词: 电梯; PLC; 变频调速; 旋转编码器ABSTRACTAs China's rapid economic development, exchange of VVVF technology has entered a new era, its application more widely. The elevator as a modern high-rise building the vertical transport, and is closely related to people's lives, as people raise their requirements, the lift has been the rapid development of its technology has developed to drag the PSA Frequency Control, the logic control Also by the PLC to replace the original control the PLC chip and a reasonable choice and design, Greatly improving the control of the elevator, the elevator and to improve the operation of comfort, so that the lift has been better control and operation results. And using a rotary encoder pulse a position feedback, and lift the precise control of displacement. PLC program designed to achieve through the floor count, for speed signal, to open the door of peace control of the digital control signals to replace Wells Road location detection devices, improving the reliability of the system accuracy of the peace. The system has advanced, reliable and economic elevator control system has run drivers and drivers operating without that manual and automatic features, and with that layer, called the Office for the election of the Commission to function, with election-control : lift ; PLC; VVVF; rotary encoder目 录1 绪论 PLC控制交流变频电梯的简介 电梯控制的国内外发展现状 题目选择的来源与意义 本文所做的主要工作 32 电梯设备的介绍 电梯设备 电梯的分类 电梯的主要参数 电梯的安全保护装置 53 变频器的选择及其参数计算 变频器的分类 变频器的选择 变频器品牌型号的选择 变频器规格的选择 选择变频器应满足的条件 VS-616G5型通用型变频器 变频器有关参数的计算 变频器容量的计算 变频器制动电阻的计算 114 PLC的选择及硬件开发 PLC简介 控制器件的选择 PLC的选择 轿厢位置的检测元件 PLC硬件系统的设计 设计思路 I/O点数的分配及机型的选择 215 系统软件开发 电梯的三个工作状态 电梯的自检状态 电梯的正常工作状态 电梯的强制工作状态 系统的软件开发方法确定 软件设计特点 软件流程 模块化编程 系统的软件开发 电路的开关门运行回路 电梯的外召唤信号的登记消除及显示回路 利用旋转编码器获取楼层信息 呼梯铃控制与故障报警 电梯的消防运行回路 36结 论 38致 谢 39参考文献 40附录 Ⅰ VS-616G5型变频器的常用参数 41附录 Ⅱ VS-616G5变频器主要参数设置表 42附录 Ⅲ 梯形图 43
PLC火灾自动报警控制暑号张燕生口摘要:本文提出了一种由可编程控制器(PLC)控制的火灾自动探测报警控制器。将烟感、温度探测器接入PLC,经PLC逻辑判断,经专用声光报警集成电路来进行火灾报警、异常报警(烟感、温感其中之一动作)、故障报警,并发出不同的声光信号、显示出事故类型及位置。本控制器适用于总建筑面积不超过100om2的各种地方,如图书馆、档案馆、计算机房等处。由于PLC系统集成度高、杭干扰性强、编程简单、系统便于开发和维护及升级,因此其结构简单、可靠性强、开发使用及维护的成本都很低,便于推广。关键词:可编程控制器;火灾自动报警;烟感探头;温感探头;自动监测室内烟雾及温度的突变进行报警。2、如探测器遗落,布线故障,内部元件损坏能发生故障声光报警。3、如两只探测器中有一个动作表示室内有异常现象(如烟雾浓度过大或室内温差过大),该装置能发出异常报警信号,令值班人员到现场处理。4、如烟感、温感探测器同时动作说明有火灾,该装置发出火灾报警。5、故障、异常、火灾报警的声光各不相同,有明显的区别,并能准确地显示出事故类型及位置。6、留有接口,便于以后的系统维护和升级。一、引言近几年来建筑事业发展迅猛,现代建筑中要求具备火灾报警以至自动消防系统,目前国内厂家生产的还是以晶体管、小规模集成电路或单片机为基础的产品,其系统复杂、成本高,不易维护,因此我提出一种由PLC控制的火灾自动报警控制器的设想,其系统简单、成本适中、易于系统维护和升级。该装置能满足以下要求:1、该装置具有烟感探测器及温感探测器,能对二、系统组成与工作原理系统硬件原理如图1所示。1为探测器,包括温感和烟感实现各种信息的采集;2为PLC控制器,实现逻辑判断和控制;3为电源,提供24V直流电源;4报警显示盘,能够准确地显示出事故发生的类型及位置;5为声光报警电路,发出三种不同的声光报警信号。PLC不断地发出探测信号到探测器上,其反馈信号由PLC采集并判断是正常、故障、异常、火灾四种情况哪一种,然后控制声光报警电路。1、探测器传感器世界—27技术与应用TeehnologyAPPlieation加州细映眨翻的翔以吐切~(1)温感探测器采用机械式差定温探测器。这种探测器结构简单,灵敏度高,适于温度变化小的场所。它是膨胀系数不同的双金属片组成,当温度变化时,由于两种金属片会产生弯曲,因而使触点接通。温感探测器信号探测的工作原理如图2(a)所示。温度探测器K有三个接线端子,l是检查线,检查探测器是否有故障;2是电源线;3是信号线,如温度探测器动作,信号可从此线发出。平时在检查线上加以矩形波信号,如图2(b),高电平为检查周期,由图2(a)可知,1端为高电平则3端信号线输出也为高电平此为正常,反之如l端为高电平而在3端为低电平,则表明温感有故障,故可以根据检查周期3端信号线上的电平高低来检查探测器是否正常。在探测周期1端无电压,如温感未动作(K未闭合),则信号线3端也应无电平输出,当有温度变化温感动作K触头闭合,即使1端无电平输入,3端信号线也有电平输出,此电平就是电源电压,故在探测周期可根据3端的电压来判断温感是否动作。故根据检查线上不同周期,信号线3上是否输出电平来判断探测器是否丢失或断线,以及室内温度是否异常。吧吧县叠叠叠叠叠叠叠叠图图1系统硬件原理图光光光22222222222222222PLCCCCC报警电路路路lllll探测器器器器器器器器器器器111检查线线222电源线线333信号线线(((a)温度探测器接线端端一一少蔺匕燮J藤-L塑习习卜卜一水一一一神卜弓岭一一今}}}(((b)检查线上的矩形波波图图2温度等效线图及波形形(2)烟感探测器采用离子式感烟传感器。图3(a)为离子烟感传感器的原理图,图3(b)为工作电压波形图。它由1检查电离室、2补偿电离室、3信号放大电路、4开关转换电路、5火灾模拟检查电路以及6故障自动监测电路等组成。当无烟时,补偿室和检查室的电压几乎相等:而当有烟时,烟进入检查室,使电离电荷迁移速度降低,电离电流减少,监测室的等效阻抗增加,而补偿室内阻抗保持不变,因而引起电离室分压比的变化,在信号放大回路输入端产生电压△V,此电压增加到一定值时,开关转换电路即动作,发出报警信号并使确认灯亮。为了防止传感器至控制器间发生电路断线、接触不良、传感器丢失等问题发生,设有故障自动监测电路。当发生上述情况之一时,故障监测电路动作并发出报警信号,为防止探测器内部元件损坏而引起误报。传感器设有火灾模拟检查电路,定期通以电平,在信号端应有信号发生,否则应报传感器故障。由图3(b)工作电压波形图可知在传感器检查线上加以矩形电压波形,如传感器正常则信号线上电平与检查线波形相同。如传感器内部元件损坏或断线则不论检查线上电压如何,信号线上的电压皆无电压,即为故障状态。而当检查线无电平输入时,信号线上仍有电压输出则表明烟感探测器己动作。2、PLC控制系统PLC采用日本欧姆龙(OMRON)公司的C20可编程控制器。其输入端0000一0015分别接入各室的烟、温感信号线(至多16个)。输出端0500输出一个矩形波信号接到各室的烟、温感检查线,0501一0503接到声光报警器上发出不同的声光信号,0501一0508接到报警显示盘上,显示事故类型及地址。3、报警显示盘报警显示盘的面板如图5所示。由PLC输出端0501一0505发出的状态信号送至报警显示盘,可以显示出烟、温感异常或故障或火灾状态,并且由0506一0509发出的四位地址信号送至显示盘,可以显示具体地址(至多8个)。甘胜切汹技术与应用TeehnologyAPPlieation白匕,.翔叹奢7U一A检查线B电源线6故障自动全爹包客确认灯检查电离室信号放大电5火灾模拟检查电路4故障自动监测电路2补偿电离室C信号线D地线(a)离子烟感探测器原理检查线一一门一一-习信号线(正常)信号线(故障)信号线(异常)(b)工作电压波形图3离子烟感探测器原理图及波形烟信1温信10000C200500+黔号接至传感器的检查线05011井.军r~~~~,烟信2温信2000205020503系统采用模块化结构,编程使用用梯形图语言,因此其系统非常便于维护,功能扩展性强、升级容易且成本低。声光报警0504INPUI,0014001524V0505OUTPUT05060507报警显示盘烟信…温信…+24V05080509地熬蕊落夏漂石刃、地址b地址c/地址.材地图4PLC系统原理图}}}}亚亘三三二}、心}}}}}}}}}}}}}以以二巫亘』砂灰才口口}心心心心心}}}匡巫巫』可农八口口}常门门门门……巨画巫三口冽’{口门门门门门巨巨巨画巫三口冽’显示盘面板板板烟烟烟烟感故障障障障障障障障障障PLCFireAutoalarmAbstraet:Thisartieleofl七rsusaninstrumenioffireallto一,andanalyseslogie,thenissuesdifferentlightsoundsignalsandstatusmessages:FireAlarlll,UnusualAlert,FaultAlert,,forexample,libraries,arehivesandeomPuterroomsete二ThisinstrumenihassimPlestruetUreand15reliable,andeanbedeveloped,maintainedandPopularizedeasilyandeheaply,beeauseofifshighintegratedandanti一amminglevel,modularsystems如田的mableLogiealController,FireAutoalarlll,SmokeDeteetor,TemPeratureDeteetor,Aut0IT10llitor一三、总结本火灾自动报警控制器不同于其他的专用火灾报警控制器之处就在于它是采用PLC为控制核心,作者简介张燕生:中国煤田物探研究院,河北泳州072750读者服务卡编号008口传感器世界
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