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1、开关量的测量,提 纲,开关量测量的基本原理,1,开关量测量的基本原理,何为开关量控制？,顺序控制与热工保护均属于开关量控制范畴，因此也称为热工开关量控制系统。,顺序控制控制系统的输入信号：1）直接测量得到的开关量信号(开关量变送器)2）由模拟量信号转换来的开关量信号,开关量信号的摄取方法,单一信号法：简单但不可靠信号串联法：可减少误动，但可能拒动信号并联法：可减少拒动，但可能误动信号串并联法：既可减少误动也可减少拒动三取二信号法：误动、拒动大大减少信号表决法：2/4、3/4、3/5表决法信号多重化摄取法：二取一、二取均、三取中、三取均等,1 单一信号法,单一信号法值用单个检测元件组成信号单元的
2、方法。检测元件误动作时，信号单元也误动作。元件少，结构简单，但是可靠性太差。,2 信号串联法,两者之间是与的关系逻辑表达式为：Y=A*B式中，A,B为检测元件的输出信号；Y为信号单元的输出信号。信号单元的误动作率可写为:P=PA*PB设两个检测元件的误动作率PA=PB=0.01，则P=0.0001，比单一信号的误动作率小得多。,信号的拒动作率可写为：Q=1-（1-qa)(1-qb)=qa+qb-qaqb.设两个检测元件的拒动作率qa=qb=0.01,计算出的Q值比单一信号时增加了约一倍。因此，信号串联法只适用于特别强调开关量控制系统的误动作率，而对拒动作率要求不高的场合。,P 误动作率,%Q
3、拒动作率,%W 无故障率，%E 规定时间内误动作次数F 规定时间内拒动作次数M 规定时间内正确动作次数,3.信号并联法,两者之间是与的关系逻辑表达式为：Y=A+B式中，A,B为检测元件的输出信号；Y为信号单元的输出信号。信号单元的拒动作率可写为:Q=qA*qB设两个检测元件的拒动作率qA=qB=0.01，则Q=0.0001，比单一信号的拒动作率小得多。,信号的误动作率可写为：P=1-（1-pa)(1-pb)=pa+pb-papb设两个检测元件的误动作率pa=pb=0.01,计算出的P值比单一信号时增加了约一倍。因此，信号串联法只适用于特别强调开关量控制系统的拒动作率，而多误动作率要求不高的场合
4、。,4.信号串并联法,逻辑表达式为Y=A*B+C*D误动作率为P=pApB+pCpD-pApBpCpD；拒动作率为Q=（qA+qB-qAqB)(qC+qD-qCqD);当单个元件的误动作率或拒动作率很小的时候，这种方法将使误动作率或拒动作率均大大减小。但是当单个元件的误动作率和拒动作率很大时，这种方法反而比单一信号法效果更差。因此，关键问题是提高单个元件的可靠性。,5.“三取二”信号法,误动作率P=pApB+pCpB+pApC-2pApBpC；拒动作率为Q=qAqB+qCqB+qAqC-2qAqBqC;当单个元件的误动作率或拒动作率很小的时候，这种方法将比单一信号法误动作率或拒动作率均大大减小
5、。但是当单个元件的误动作率和拒动作率大于0.5时，这种方法反而比单一信号法效果更差。因此，关键问题是提高单个元件的可靠性。目前在电厂最常用的一种,6.多重信号表决法,右图所示为3/4表决逻辑逻辑表达式为Y=多种表决电路一般都能有效的防止信号单元的误动作或拒动作。常在电厂用做判断是否有火。,思考：名词解释开关量开关量控制动作值复位值死区,开关量测量的基本原理,变送器和传感器有什么区别和联系,传感器是将温度、压力、液位、物料、气体特性等非电物理量按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称，通常由敏感元件和转换元件组成。是将物理信号转换为电信号的器件。变送器是把传感器采集到的微弱的电信号放大
6、以便转送或启动控制元件。或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源。是将非标准电信号转换为标准电信号的仪器。（0-5V直流电压或4-20mA直流电流信号）传感器的输出为规定的标准信号时，则称为变送器。传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。,开关量测量的基本原理,开关量变送器,直接把热工参量或机械量转化为开关量信号输出的测量设备。,为顺序控制装置提供操作条件和回报信号。,基本工作原理：将被测参数的限定值转换为触点信号，并按顺序控制系统的要求给出规定电平。,开关量测量的基本原理,动作值、复原值、切换差,P1,P1+P,输入,输出,1-2通,1-3通,动作值：被测参
7、数上升（或下降）到达某一规定值时，开关量变送器输出触点的状态发生改变，这个规定值称为动作值（阀值）。复原值：当被测参数返回到某一值复位，此时的值为复位值。切换差：动作值与复原值之间的差值。思考：切换差与测量误差是否相同？,切换差不同于模拟测量中的误差，测量误差应越小越好，但切换差并不是越小越好。干扰信号大的场合，应选用切换差大的产品；干扰信号小的场合，应选用切换差小的产品。,开关量变送器触点的闭合或断开是在瞬间完成的，具有继电器特性，因此可称为继电器，如压力继电器，温度继电器等开关量变送器的主要品种有：压力开关，差压开关，流量开关，液位开关，温度开关等,思考简述微动开关的工作原理.温度开关有哪
8、几种类型？各适合于什么测量范围？简述电极式液位开关的工作原理。简述如何获取流量开关量信息。,开关量测量方法,压力开关,压力开关结构示意,开关量测量方法,开关量测量方法,开关量测量方法,差压开关,差压开关也称差压控制器或差压继电器。传感器采用膜片或波纹管，使用时将高、低压介质分别引入膜片或波纹管的高、低压侧，其差压作用在敏感元件上，使其发生位移，然后根据力平衡原理推动微动开关。,差压开关与压力开关的区别？,开关量测量方法,开关量测量方法,流量开关,流量开关也称流量控制器或流量继电器。可分为差压式、电磁式、活塞式、浮子式、翼板式和叶片式等种类。火电厂中大部分水和蒸汽的流量都是采用差压方法测量，利用
9、孔板或喷嘴等标准节流装置，将流量信号转换成差压信号，并输入到差压开关，根据节流装置的流量差压特性整定差压开关的流量动作值，即可得到流量的开关量信号。应用例子1）滤网堵塞信号 2）火电厂的断煤信号,开关量测量方法,开关量测量方法,液位开关,液位开关也称液位控制器或液位继电器。可分为电接触式、浮子式、超声波式和电容式等种类。,浮子式液位控制器,开关量测量方法,温度开关,测温范围：0100 固体膨胀式温度开关,固体膨胀式温度开关工作原理：利用不同固体受热后长度变化的差别而产生位移，从而使触点动作，输出温度开关信号。,100250 气体膨胀式温度开关,250 以上 热电阻、热电偶,应用：1）空调 电子
10、式温度控制器（电阻式）是采用电阻感温的方法来测量的，一般采用白金丝、铜丝、钨丝以及半导体（热敏电阻等）为测温电阻，这些电阻各有其优确点。家用空调的传感器大都是以热敏电阻式。,开关量测量方法,双金属温度计,绝缘子,双金属片,触点,基片,调节螺钉,双金属温度计的结构,开关量测量方法,开关量测量方法,行程开关,行程开关也称限位开关。装在预定的位置上，当运动部件移动到此位置时，装在运动部件上的挡铁碰撞行程开关，使常闭触点断开，电路被切断，设备停止运行。常用的行程开关有滚动式和直动式两种。在某些电气控制系统中，还经常采用一种微动开关式行程开关。,应用：1）冰箱；2）洗衣机；3）录音机和录像机；4）机床；5）：自动运料车,开关量测量方法,THANK YOU！,
