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在電力行業(yè)，特別是發(fā)電廠壓、差壓測(cè)量的準(zhǔn)確性是安全生產(chǎn)的關(guān)鍵；125MW發(fā)電機(jī)組主機(jī)系統(tǒng)壓力、差壓測(cè)點(diǎn)在150點(diǎn)左右，因現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度、濕度變化大，安裝地點(diǎn)振動(dòng)大、電磁干擾大，安裝位置的高差造成補(bǔ)償?shù)牟淮_定性，這一系列問(wèn)題導(dǎo)致測(cè)量的誤差大、設(shè)備故障率高，給機(jī)組安全運(yùn)行帶來(lái)隱患。所以在設(shè)計(jì)選型時(shí)，選擇高質(zhì)量、高精度、高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)、維護(hù)量小的變送器是機(jī)組安全運(yùn)行的關(guān)鍵。
EJA系列智能變送器是日本橫河電機(jī)株式會(huì)最新研制采用單品硅諧振傳感器，數(shù)字化工作原理，實(shí)現(xiàn)了傳感器部分就可以消除機(jī)械電氣干擾、環(huán)境溫度變化、靜壓與過(guò)壓影響，同時(shí)，轉(zhuǎn)換部分的CPU經(jīng)軟件處理與數(shù)據(jù)補(bǔ)償，保證了EJA系列智能變送器的高精度與長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
凱里發(fā)電廠一期工程96年選用了280臺(tái)EJA系列智能變送器，97年一期工程竣工投產(chǎn)，二期工程98年選用了300臺(tái)EJA系列智能變送器，99年底二期工程竣工投產(chǎn)，EJA系列智能變送器97年6月投運(yùn)以來(lái)，以其高精度、高穩(wěn)定性、零故障率，在貴州電力系統(tǒng)贏得了聲譽(yù)，目前，貴州電力系統(tǒng)所屬發(fā)電廠以普遍采用EJA系列智能變送器。
EJA系列智能變送器的工作原理
EJA系列智能變送器采用單晶硅諧振式傳感器，在單晶硅芯片上采用微電子機(jī)械加工技術(shù)分別在其表面的中心和邊緣作為兩個(gè)形狀、大小完全一致的H形狀諧振梁，由于處于微型真空腔中，不與充灌液接觸，因而確保振動(dòng)時(shí)不受空氣阻尼的影響。諧振梁分別將壓力、差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，送到脈沖計(jì)數(shù)器，再將兩頻率之差直接傳遞到CPU微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的4～20mADC的輸出信號(hào)，并在模擬信號(hào)上疊加一個(gè)BRAIN/HART數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信。
膜盒組件中內(nèi)置的特性修正存貯器存貯傳感器的環(huán)境溫度、靜壓及輸入/輸出特性修正數(shù)據(jù)，經(jīng)CPU運(yùn)算，可使變送器獲得優(yōu)良的溫度特性和靜壓特性及輸入/輸出特性。
通過(guò)I/O口與外部設(shè)備如手持智能終端BT200或275以及DCS中的帶通訊功能的I/O卡以數(shù)字通信方式傳遞數(shù)據(jù)。即高頻24KHzBRAIN協(xié)議或12KHzHART協(xié)議數(shù)字信號(hào)疊加在4～20mA的信號(hào)線上。進(jìn)行通信時(shí)，頻率信號(hào)對(duì)4～20mA的信號(hào)不產(chǎn)生任何擾動(dòng)影響。
EJA系列智能變送器的優(yōu)良性能
1、優(yōu)良的溫度影響特性
數(shù)據(jù)是隨著環(huán)境溫度的變化觀測(cè)到的零點(diǎn)和濕度的變化，可以看出，具有很好的溫度特性。
溫度變化為什么對(duì)EJA沒(méi)有影響呢?這是由傳感器的固有結(jié)構(gòu)決定的。
為輸入差壓與頻率的關(guān)系，在正常溫度時(shí)，諧振片的頻率如圖中實(shí)線所示，邊側(cè)諧振片的頻率fr隨著壓力的增加而上升，中心諧振片的頻率fc隨著壓力的增加而減少。
當(dāng)溫度上升，由于邊側(cè)諧振梁和中心諧振梁形狀、尺寸完全一致，故在相同的溫度狀態(tài)下，變化量一致。
圖中虛線表示高溫時(shí)的頻率特性，在同一溫度狀態(tài)下相同比率變化，由于需要的是頻率之差，故變化量相互抵消，因此自動(dòng)清除誤差的影響。通過(guò)以下關(guān)系式得知：Iout0:常溫時(shí)的輸出Ioutt：高溫時(shí)的輸出Iout0=fr-fc
Ioutt＝fr-△fr-fc-△fc
＝fr-fc-△fr-△cf
＝Iout0-△fr-△cf
∵△fr＝△fc
∴Ioutt＝Iout0
2、優(yōu)良的單向過(guò)壓特性
傳感器的結(jié)構(gòu)決定了EJA系列變送器具有優(yōu)良的單向過(guò)壓特性。因有單向壓力作用時(shí)，接液膜片內(nèi)側(cè)的硅油向中心膜片移動(dòng)，硅油傳遞壓力到諧振傳感器，壓力增大到某一數(shù)值時(shí)，接液膜片與本體完全接觸在一起，此時(shí)，外部壓力不管怎樣增大，硅油的壓力不會(huì)增大見(jiàn)右圖，因此，硅諧振傳感器受到的一定壓力后就不會(huì)再受到更大的壓力，有很好的保護(hù)能力，即使受到了一定的作用，由于單晶硅材料的恢復(fù)性能特別好，故也能完全恢復(fù)而無(wú)誤差。
EJA系列智能變送器在電廠中的應(yīng)用
EJA系列智能變送器有強(qiáng)大的通訊功能，使運(yùn)行維護(hù)更為方便快捷。采用BT200型智能終端可在控制室、現(xiàn)場(chǎng)及回路的任何一點(diǎn)處與變送器通信，實(shí)現(xiàn)在線調(diào)零、量程范圍設(shè)定、顯示模式設(shè)定及參數(shù)設(shè)定等。
1、EJA系列智能變送器零點(diǎn)非常穩(wěn)定。在電廠中由于環(huán)境因數(shù)影響，其他類型的變送器零點(diǎn)漂移很大，因而需定期對(duì)變送器進(jìn)行校零工作，而EJA系列智能變送器在我廠使用六年來(lái)未出現(xiàn)零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。
2、在差壓式測(cè)量中，需特別注意引壓管方向，否則變送器將無(wú)法工作；而EJA系列智能變送器能在設(shè)置中改變引壓方向，也可改變輸出方向，以滿足現(xiàn)場(chǎng)需要。
3、在電廠中流量測(cè)量很普遍，結(jié)合取壓元件的不同，低流量有時(shí)需低截止模式，有時(shí)需線性或其他，通常在二次表或DCS組態(tài)實(shí)現(xiàn)，實(shí)施起來(lái)很不方便，而在EJA系列智能變送器中可通過(guò)設(shè)置低截止方式，在0～20%范圍內(nèi)靈活設(shè)置實(shí)現(xiàn)。
4、EJA系列智能變送器具有良好的量程設(shè)置功能。在磨煤機(jī)出口壓力測(cè)量中，原設(shè)計(jì)量程為0～600Pa,而實(shí)際運(yùn)行中只有500Pa左右，非常不便于運(yùn)行人員讀數(shù)，誤差也較大，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際在EJA智能變送器很方便地設(shè)置量程為0～1000Pa,大大減少更換變送器工作量及節(jié)約資金。
5、EJA系列智能變送器能調(diào)整輸出響應(yīng)速度，以滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行需要。例在爐膛負(fù)壓測(cè)量中，開(kāi)始把變送器阻尼時(shí)間常數(shù)設(shè)為05S，發(fā)現(xiàn)負(fù)壓波動(dòng)很大，把時(shí)間常數(shù)改為2S后，就能真正反映爐膛壓力，有效濾出干擾。
6、汽機(jī)高排逆止門前后差壓測(cè)量是電廠的難點(diǎn)，因正常運(yùn)行時(shí)，逆止門前壓力高，門后壓力低；機(jī)組異常時(shí)，逆止門前壓力低，而門后壓力高：由于引壓方向經(jīng)常變化，使得一般變送器易損壞。EJA系列智能變送器由于有優(yōu)良的單向過(guò)壓特性，使得測(cè)量穩(wěn)定、可靠。
7、EJA系列智能變送器有強(qiáng)大的自診斷功能，有故障時(shí)能顯示錯(cuò)誤代碼，便于檢修人員及時(shí)排除故障；例在#3機(jī)組給水壓力變送器試運(yùn)中，發(fā)現(xiàn)變送器顯示Er.07符號(hào)，Er.07是輸出超出上下限值故障，檢查發(fā)現(xiàn)是變送器上限值設(shè)置錯(cuò)誤，按標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定后變送器工作正常。
結(jié)束語(yǔ)
EJA系列智能變送器在近六年的電廠運(yùn)行維護(hù)中，以具強(qiáng)大的功能，高品質(zhì)的部件，極小的維護(hù)工作量，贏得了電廠的厚愛(ài)，維護(hù)人員根據(jù)電力系統(tǒng)生產(chǎn)的需要，通過(guò)智能終端BT200對(duì)EJA智能變送器進(jìn)行設(shè)置，就能高效滿足生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)需要。
EJA430A型高性能的壓力變送器可用于測(cè)量液體、氣體或蒸汽的壓力，并將其轉(zhuǎn)變成4～20mA DC的電流信號(hào)輸出。
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