仪表工转正总结范例6篇

仪表工转正总结

仪表工转正总结范文1

关键词:自动化仪表;应用;发展

一、自动化仪表控制系统的介绍

自动化仪表控制系统是设备的神经中枢,起到了监测设备正常运转的作用,也能够为调整设备的主要参数作出参考。 一般来说,自动化仪表是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的自动化技术工具。它一般同时具有数种功能,如测量、显示、记录、控制、报警等。自动化仪表主要分为:流量仪表、温度仪表、压力仪表、校验仪表的热工仪表、压力仪表、标准校验仪表、数控仪表、流量仪表广泛使用在石油、化工、电力、冶金、科研以及国防等行业 的自动化控制过程中。自动化仪表控制系统是自动化系统的一部分,自动化仪表主要起到了信息转换的功能,能够将输入信号转换成输出信号。信号可以按时间域或频率域表达,信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。

二、自动化仪表的发展特点

随着计算机技术的发展和进步, 自动化仪表也取得了巨大的进步,仪器仪表在实现过程自动化、测量结果的数据处理及系统控 制等多方面取得进展。

进入新世纪以来 ,一些高准确度、高性能 、多功能的测量仪器都开始嵌入微处理器。仪表实现了智能化、网络化、总线化与开放 性我国的自动化仪表取得了巨大的进步,虽然总体与国外先进技术上有一定的差异,但是在一些领域也取得国际领先水平。在工业自动化仪表方面, 近年来温度仪表的重要进展主要体现在红外热像仪的应用迅速扩大。国产低端压力变送器和带热功能的压力变送器近年来也发展很快,品种多、规格全、价格低,在市场上已经很具竞争力。控制阀行业近年来的进展是显著的,产品"跑冒滴漏"现 象得到很大改进,不少产品质量达到国外主流产品水平。在控制系统方面,进展令人鼓舞。

三、自动化仪表控制系统的发展趋势

科学技术的进步不断对仪器仪表提出更高更新的要求。自动化仪表技术也取得了不断的进步。仪器仪表的发展趋势是不断利用新的技术水平和采用新材料及新的元器件。自动化仪表技术包括信息采集、处理和应用。“企业信息化”实际上是企业信息的集成和整合。为此,必须用自动化和系统的信息模型“简化”、“规则”和“抽象”信息,以便最有效地利用信息。这是自动化仪表领域的一项基础工作,也是统一信息表达的重要手段。

近10年自动化仪表技术发展的重要领域——现场总线技术的发展虽然取得了显著成就,但是在应用方面大体上还处在替代模拟传输线的阶段。实际上现场总线不仅仅是信号制式的改变,它是为控制技术的信息化提供基础的。用户对系统底层信息化(控制、诊断、管理)改造的需求是现场总线技术推广的原始动力。近些年来现场总线在设备资产管理、预测诊断和平稳操作等方面的潜力开始被挖掘出来,显现了极富发展前景的势头。

但是基于现场总线技术的网络化控制和分布式只智能技术,到目前无论在理论上还是在实践上都未出现显著突破:而现场总线的速度瓶颈是的在复杂控制和快速响应方面有时还不如传统仪表:持续多年的现场总线之争至今在制造商中没有赢家,又使用户普通感觉厌倦,极大地消耗了各企业发展的资源。

国际上反映自动化仪表产品动向的几个重要窗口:以ISA EXPO、Miconix等为代表的国际仪表展览,以Readers’ Choice Award(读者选择奖)为代表的奖项。从近3年的读者选择奖看,获奖产品变化不多。自动化仪表今年发展的重点在仪表的应用方面。

这种发展趋势的变化是很自然的,数字化、智能化仪表和系统经过近10年的告诉发展,在应用方面积累了一些问题,智能仪表设计的许多创新功能也未得到充分的应用。主要问题有以下几点。

(1)数字仪表和系统的信息保密和安全问题

(2)微程序和软件的可靠性问题。

(3)通信的保密、安全和可靠性问题。

(4)智能仪表在运行时是可以与控制系统互动的以及如何进行互动。

(5)智能仪表提供了远比模拟仪表多的信息以及如何充分利用这些信息。

(6)众多智能仪表的可互操作问题。

(7)仪表和系统的故障诊断以及故障诊断信息的可互操作问题等。

上述问题都是由于数字化和网络化而产生的,并不是现有技术无法解决这些问题,只是可选的解决方案太多,而统一的解决方案才是最有效的。而如何统一是当前正在研究的。

1、分布式控制系统的发展趋势

DCS 是分布式控制系统的英文缩写 (DistributedControlSys-tem),在国内自控行业又称之为集散控制系统。即所谓的分布式控制系统,或在有些资料中称之为集散系统,是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统, 它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为 纽带的多级计算机系统 ,综合了计算机 ,通信 、显示和控制等 4C 技术 ,其基本思想是分散控制 、集中操作 、分级管理、配置灵活以及组态方便。 国产 DCS 系统已经进入大型超临界火电机组控制系统。

2、开放性控制系统的发展趋势

现在的测控仪器越来越多采用以 windows/CELinuxVxWorks 等嵌入式操作系统为系统软件核心和高性能微处理为硬件系统核心的嵌入式系统技术,未来的仪器仪表和计算机的联系也将会日趋紧密 ,Agilent 公 司 表 示 仪 器 仪 表 设 备 上 应 当 具 备 计 算 机 的所有接口,如 UBS 接口打印机接口局域网网络接口等,测量的数据也应通 过 UBS 接口存储在可移动存储设备中,使用这样的仪器仪表设备和操作一台简易电脑简直是如出一辙齐备的接口可连接多种现场测控仪表或执行器设备,在过程控制系统主机的支持下,通过网络 形成具有特定功能的测控系统,实现了多种智能化现场测控设备的开放式互连系统

3、网络化控制系统的发展趋势

现场总线技术采用计算机数字化通信技术,使自动控制系统与现场设备加入工厂信息网络,成为企业信息网络底层,可使智能 仪表的作用得以充分发挥随着工业信息网络技术的发展, 有可能不久将会出现以网络结构体系为主要特征的新型自动化仪表 ,即 IP 智能现场仪表, 如基于嵌入式 Internet 的控制网络体系结构,其 特点是:首先 Ethernet 贯穿于网络的各个层次 ,它使网络成为透明的,覆盖整个企业范围的应用实体它实现了真正意义上人办公自 动化与工业自动化的无缝结合, 因而我们称它为扁平化的工业控 制网络其良好的互连性和可扩展性使之成为一种真正意义上的全 开放的网络体系结构,一种真正意义上的大统一。

现代自动化仪表的智能化技术不但改变了仪表本身的性能 ,还影响到了控制网络的体系结构,它不再是功能单一的同定结构, 其适应性越来越强,功能也越来越丰富相信新一代的智能化仪器 仪表将在计算机网络技术支持下在各行各业得到越来越广泛的应用

参考文献:

[1]赵群,张翔,谢素珍,等自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述

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【关键词】压缩机;汽轮机;仪表

在化工企业,长时间连续生产以后,都会安排检修,而长达半月的大型检修中,往往以大型压缩机组的检修为时间轴线,安排全厂的大修进程。在压缩机组的检修中,最先安排的就是压缩机组的仪表拆卸,之后仪表的拆检工作穿插在整个机组的拆检过程中,机组回装过程中,也是以仪表回装完毕,来结束整个的机组检修。所以,仪表检修的速度和质量,直接影响着整个机组的检修水平,也会决定全厂大修的进度。

为了使得仪表检修能又快又好的进行,需要仪表人员不断总结经验,提高的检修水平。

以下是兖矿国宏2013年度丙烯压缩机组大修中,对仪表检修的总结,归纳了有关注意事项,并对可能出现的问题提出了可行的解决措施。

1.温度延长线防漏油

由于温度体安装在壳体内部,油会随温度延长线溢出,使得壳体表面存有油脂,当机组正常运转时,壳体温度会急剧升高,尤其是汽轮机侧,存在漏油受热,发生火灾的危险。所以,应采取以下措施防止漏油。

1)温度体的选择

由于温度延长线长时间与油接触,甚至浸泡其中,所以尽量不要选择带纱网外层的,避免油随纱网渗漏。在此次检修中,我们统一把原有的纱网外层温度,更换成曼透平生产的温度,它的外层光滑,温度包裹紧密,很适合密封。

2)温度延长线的壳体引出口位置和角度的选择

如图1所示,一般情况下,机组内部油液位低于机组的中轴线,所以温度延长线的引出口最好选择在机组上半部分,避免了浸泡在油中,此外,少部分的油会随着机组工作轴的旋转,被甩向引出口,这部分油品具有一定的速度,对引出口有压力,引出口安装在上半部时,应朝向下的角度开口,这样避免了引出口存油。如果在只能选择机组下半部分开口,在引出口外,应尽量使得引出管垂直向上,且高度在机组中轴线以上,消除由于内高外低形成的油柱压力。在壳体内部的温度延长线,要避免接触机械棱角,防止刮伤温度线,而且要固定牢固,不要接触到旋转部件。

3)密封处理

由于本套机组已经运行多年,经过多次拆检,原有密封材料已损坏,密封效果差。在本次回装中,通过研究,借鉴了气化炉高温热偶的密封形式。如图2所示,密封材料选用石墨盘根和耐高温的密封胶,接触面采用锥面密封,使用终端螺纹接头压紧石墨盘根,形成锥面密封,最大可能地减少漏油缝隙。

需要注意的是,温度体在拆装时,做好标记,轴瓦轴承等部位要区分清楚,使得以后能够准确地查找问题,不至于混淆。在温度回装时,由于和设备回装同时进行,温度线每穿过一个安装接头,都要测量阻值是否正常,防止出现因为温度损坏,而要重新拆卸设备。

2.转速探头的拆装检查

转述探头一般安装在汽轮机机头,由于探头与测量齿轮距离近,在运行过程中,当轴振动大时,会出现旋转齿轮磨损探头的情况。所以,应先检查探头有无磨损,需要更换的;再次,测量探头阻值是否符合要求。在这套汽轮机中,使用的是AI-TEK生产的型号70085-1010-081的转速探头,它的正常阻值210Ω~225Ω。在更换时,转速探头标准安装,无可调部件,探头与测量齿轮的距离固定。

3.速关组件和电液转换器的检查

速关组件和电液转换器是汽机控制的核心部件。控制油在进入速关组件后,先是输出启动油,使得速关阀的活塞与弹簧成为一体,然后,输出速关油,启动油归零,打开速关阀,当停机时,速关组件使得速关阀迅速关闭,保证系统安全。速关组件的速关电磁阀是检查的重点,应测量电磁阀线圈电阻,排除短路和断路的情况。

电液转换器接收控制信号,输出二次油去控制调节汽阀,从而调节汽轮机转速。在检查中,核对电液转换器的信号接线十分重要。本汽轮机选用的是德国VOITH生产的,型号:DSG-B07112,正确的接线如图3所示。

图3 电液转换器接线

4.机械监控系统的拆装检查

在这个机组中,机械监控系统选用的是本特利公司的3500系统,传感器系统选用3300XL 8mm系列,包含探头,延伸电缆和前置器。电涡流传感器探头拆卸后,要检查有无磨损,测量阻值是否在正常范围内(0.5m长探头阻值7.45±0.5Ω,1.0m长探头阻值7.59±0.5Ω);延伸电缆主要检查有无破损;前置器主要检查接线端子是否牢固。此外,回装时,各个连接头要做好防水防油处理。如果接头进水,会产生干扰,使得信号波动。

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关键词:现场总线;自动化仪表与系统;特点;影响

现场总线出现于20世纪80年代末90年代初,是一种以计算机网络、智能传感控制、数字通信为主要内容的综合技术,涉及电力、冶金、化工、建材、轻工、造纸等多个领域,主要用于制造自动化、过程自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通信网络。目前现场总线已在自动化仪表与系统领域受到广泛关注,实现了自动化系统的深刻变革,大大提高工厂自动化水平,提高劳动生产率和经济效益。

1.现场总线的发展概述

现场总线可以称作是第五代控制系统,即:FCS――现场总线控制系统。第一代为气动信号控制系PCS,第二代为4~20 mA等电动模拟信号控制系统,第三代为数字计算机集中式控制系统DDC,第四代为集散式分布控制系统DCS。现场总线控制系统FCS打破了DCs系统被束缚于通信专用网络的局面,形成了新型全分布式结构,将控制功能从根本上转移到现场。

关于现场总线标准,最早由国际电工委员会于1985年着手制订国际性现场总线标准,此后,美国仪表学会参与其中,但由于双方意见不一致而使该标准迟迟未出台,各国家便开始制订各自的标准。截止到1994年年初,在美国、德国、法国分别形成了Porifbus,IFP,IsA等几种主要的现场总线标准,国际上的ISP和World IFP两大现场总线组织合并,统一了IEC/SP50标准,此后,近200家仪表厂、公司成立了现场总线基金会(FF)。

目前,市场上的现场总线及相关产品包括主要用于工业控制的FF,用于楼宇自动化为的美国LON.以汽车工业为目标的德国CAN,传统的DCS等自动化控制系统逐渐被这种开放的自动化系统取而代之,整个测量与控制领域迎来发展的新时期。

2.现场总线的特点

现场总线作为21世纪现场控制系统的基础,以其独特优势对自动化仪表与系统产生了深刻的影响,在很大程度上影响着测量与控制行业的发展。文章主要从以下3点分析了现场总线的特点。

2.1系统的开放性

开放系统是指通信协议公开,各厂家设备通过互连实现信息交换,相关标准具有一致性、公开性特征,FCS的信号传输就实现了开放的全数字化通讯。现场总线的开放性特征,满足了用户对系统集成的要求,使用户能够根据自身需求将各供应商的产品组成任意系统。同时,互连设备间、系统间信息传送与沟通的实现,使各厂商现场设备可进行互换,并统一组态,从根本上解决了传统DCS控制层的封闭性和专用性问题。

2.2现场设备的智能化

现场总线将补偿计算、传感测量、工程量处理与控制等功能应用于在现场设备,通过现场设备便可实现自动控制与故障诊断。这一方面减少了传送误差,从根本上提高了测量与控制的准确度与系统运行的可靠性,另一方面也方便了用户对设备运行状态的查询,以便提前发现设备故障并尽快解决,缩短了维护停工时间,提高了设备工作效率。

2.3系统结构的高度分散陛

FCS废弃了DCS的输入/输出单元和控制站,由现场设备本身完成自动控制的基本功能,采用全分布式控制系统体系结构,把DCS控制站的功能分散地分配给现场仪表,简化了系统结构,既减少了变送器的数量,又无需单独使用控制器、计算单元等,传统DCS系统的信号调理、转换、隔离技术等功能单元及其复杂接线一并被废弃,大大节省了硬件投资与控制室占地面积。

3.现场总线对自动化仪表与系统的影响

现场总线被称为是一种引发自动化和仪器仪表变革的新技术,而现场总线之所以受到诸多关注,也正是由于它对控制及自动化产品和系统带来的冲击和影响,可以说,现场总线是推动自动化产品进入“新世纪”的主要因素。那么,现场总线究竟是如何影响自动化仪表与系统变革,人们又将如何抓住机遇,实现自动化仪表与系统的新飞跃?本文通过搜集大量资料,结合现场总线与自动化仪表与系统发展的实际情况,得到以下结论。

3.1促使工业控制由控制室转向现场

现场总线对于自动化仪表与系统的最直接、最大的影响,就是实现了各种控制功能由控制室向现场的转变,从根本上改变了工厂控制系统结构。数字式仪表将被模拟仪表取而代之,目前DCS控制功能将由FCS系统功能取而代之。现场总线涉及的各种新概念,会不断促进现场仪表的检测与控制功能的更新。为此,政府及各决策机构应积极鼓励各仪表生产厂家和广大用户分析研究与开发应用现场总线,为我国国民经济各部门提供新的自动化装备,振兴我国仪表工业。尤其是在面对当前国外仪表公司产品进入我国市场参与竞争的炙热局面下,我国仪表企业面临重重困难,推动现场总线仪表及系统的发展,将促进我国仪表产业及产品结构的调整,从而使我国仪表产业在技术与市场的推动下取得竞争优势。

3.2实现传输信号数字化

首先,现场总线将完全替代4-20 mA DC联络信号,实现传输信号数字化,更方便进行现场布线,降低了近70%的现场配线费用。其次,现场总线可将控制、报警、趋势分析等先进功能增加到现场仪表,减少了D/h与A/O变换,上层系统得到简化。最后,现场总线为系统的开放化奠定基础,实现了自动化仪表从封闭式系统向开放式系统的转变,从模拟数字混合技术向全数字化技术的转变,各厂家设备在相同标准下通过互连实现交互操作和互换使用,极大地方便了用户间的信息交换。此外,采用现场总线完成底层通信,系统冗余和故障诊断与容错功能增强,大大提高了系统可靠性、安全性,为其在更广泛领域的应用创造了条件。为此,本文认为政府应积极组织成立“中国现场总线协会”,形成以企业、大型集团、研究所及高校等各种力量为一体的凝聚力,共同致力于现场总线技术及其产品的开发和应用。并实现与国际上各现场总会组织的衔接与互动,密切关注现场总线国际标准的制讯以更好地指导我国现场总线技术的开发与完善。如国家重点安排几个DCS应用熟练且经济实力较强的化工企业与仪表研究、生产部门组成集团,进入国际现场总线基金会,并努力成为其试验基地,取得实际试验的初始资料,为发展我国新一代仪表打下基础。

3.3推动自动化仪表与系统的智能化

以现过程控制与企业管理的有机集成为主的综合自动化,是自动化发展的主要方向。现场总线在自动化仪表与系统中的应用,将成为实现这种综合自动化强有力手段。首先,现场总线使全部控制设备的测量值以工程单位体现,这样就避免了将控制装置中初始传感器数据转换为工程单位的工作环节,使控制装置可以去完成更高级的控制任务,方便了对控制装置的管理。其次,现场仪表中使用微处理器,使现场仪表表现出智能化、功能多样化的优势,促使先进的、新式的现场设备被研发,如多变量变送器及测控一体化产品,而这种产品将大大减少工业控制所需的总仪表数量,不仅节约了仪表购置、安装及维护费用,而且更有利于实现过程控制与企业管理的有机集成。为此,本文认为应大力发展全数字式智能化现场仪表,这将是未来整个控制、管理系统的发展方向。我国要取得经济的长远发展,必然离不开基础工业的发达,而现场仪表作为信息产业的基础,国家应加大支持力度,有计划地开发或通过引进、合资、建立起现场仪表生产基地,依托科技与信息技术的进步,推动全数字式智能化现场仪表在工业领域的影响力。

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关键词: VIIS?EM; 虚拟万用表; LabVIEW; 动态链接库

中图分类号: TN98?34; TM993.2 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2016)24?0124?04

Design of virtual multimeter based on VIIS?EM platform

WU Zhengling

(College of Information and Control Engineering, Jilin Institute of Chemical Technology, Jilin 132022, China)

Abstract: In order to perfect the virtual instrument integration system for electronic measuring (VIIS?EM) developed by Jilin University independently, the modular thought is adopted to develop and design the intelligent virtual multimeter. The main measuring part of the intelligent digital multimeter is composed of the integrated circuit to reach the high cost performance with the most concise way. The dynamic link library is used to design the drive of the instrument to encapsulate the hardware I/O operation into a function. The data input and output are realized by the access of USB driver. The multimeter was developed with LabVIEW8.6. The pattern to call the dynamic link library by CLF node is used to communicate with USB controller to achieve the purpose of controlling the virtual digital mulltimeter. The virtual multimeter has the functions of data analysis, storage, report and network communication besides the functions owned by the traditional digital multimeter, and can be widely used in electrical and electronic measurement, experimental teaching and other related fields.

Keywords: VIIS?EM; virtual multimeter; LabVIEW; dynamic link library

0 引 言

数字万用表(DMM)是电子测量及设备维修等相关工作中应用最广泛、使用最频繁的一种数字仪表。虽然当前数字万用表的技术已趋于成熟,但随着工业生产的飞速发展和科学技术不断进步,传统数字万用表显露出数据分析处理能力差、不能直观显示测量值变化趋势、难以实现网络化及远程测试无存储记忆功能等不足[1?2]。虚拟仪器技术的诞生,带给测试测量和自动化等领域一场革新,它是利用计算机的仪器和测量技术,将计算机技术与高性能模块化硬件和灵活的软件结合在一起,建立其功能强大,灵活易变的虚拟系统来代替传统仪器的功能[3?4]。本文设计的虚拟万用表应用于吉林大学仪器科学与电气工程学院VI实验室自主研发出虚拟电子测量仪器集成系统(Virtual Instrument Integration System for Electronic Measuring,VIIS?EM)。该万用表除了兼有传统数字万用表功能外,还具有数据分析、存储、报表、网络通信等功能。

1 系统的总体设计

VIIS?EM系统采用模块化的设计思想,将诸多体积庞大,相互独立的测试测量仪器集成到一个系统中,形成“多个模块化仪器+一个控制器”的构成方式,其总体结构如图1所示。目前设计的机箱中有9个设备槽,0号槽为控制器插槽,其余为模块化仪器插槽。控制器与模块化仪器都设计为相同的3U尺寸(3.94 inch×6.3 inch,100 mm×160 mm),并嵌入在机箱中。VIIS?EM系统仪器间通信采用的是自定义的类VXI总线方式,机箱内备板集成有直流稳压电源,提供±12 V,±5 V直流电压。

目前吉林大学研发的VIIS?EM平台现已研发成功,并且科技转化投入部分高校实验教学的模块化仪器有:频率特性测试仪、数字存储示波器、逻辑分析仪、信号发生器、数字集成电路测试仪、LCR测试仪、频率计数器、程控电源。本次设计虚拟万用表的加入更加完善了这套虚拟电子测试平台。

依据虚拟电子测试平台整体结构模型和总线通信协议,虚拟万用表系统总体结构如图2所示,主要由转换模块、测量模块、主控模块三部分组成,转换模块实现了对输入信号的衰减和测量功能的切换;测量模块包括电压、电流等测量模式电路,采用单片智能DMM专用芯片MAX134实现对输入信号的测量;主控模块由FPGA和MCU组成,实现系统控制和总线接口通信。为了方便数字万用表硬件设备板卡集成到VIIS?EM系统之前的设备调试,设计了串口通信模块。

2 系统的硬件设计

2.1 测量模块设计

测量电路是虚拟数字万用表硬件部分的核心,选用单片智能数字万用表专用芯片MAX134来进行设计。由于MAX134集成度高、元件少、线路简单,大大地节省了开发周期。MAX134最大计数值通常取N=±39 999;测量单极性信号时还可将N提高到79 999;若将备用位专供自动校零用,则N=±3 999。这比普遍3位半A/D转换器计数值提高了20倍。MAX134的测量电路包括电压模式、电阻模式、电流模式和二极管模式。

MAX134构成的电压模式电路只有400 mV量程可以直接输入,4~4 000 V量程需经过分压网络输入,具体电路如图3所示,其中R2~R5(设计采用0.2%,[14] W的精密电阻)为分压网络,C4~C7用于频率补偿,同时R1~R5与C4~C7构成RC型宽频带不失真衰减器。MAX134工作时如果给Vref引脚(26脚)输入655 mV的基准电压可以抑制50 Hz工频干扰,设计时655 mV的基准电压是通过电位器分压得到的。MAX134的内部积分器需要外接积分元件,为图3中的R7,R8,C5,内部滤波放大电路的滤波元件为R9,R10,C6,C7。

MAX134构成电流测量模式电路如图4所示,4 A量程时,分流电阻R28为1.0 Ω(10 W);400 mA量程时,分流电阻R28为1.0 Ω(1 W)。同时输入端还增加了D5,D6作为过压保护,0.5 A的保险丝作为过流保护(对于4 A档,FU取5 A)。

MAX134构成的电阻测量电路如图5所示,采用比例法测量电阻,图5中R1~R6为标准电阻,2 kΩ正温度系数热敏电阻PTC和作二极管接法的VT1,VT2都是保护元件,稳压管ICL8069提供了电阻测试时的参考电压1.2 V。需要指出的是电路通断功能的测试,实质上就是通过测试测量点间的电阻R来判断的。设计时MCU读取MAX134的测试结果,当测试点间电阻小于50 Ω,则认为两点间短路,MCU控制蜂鸣器发出声音。

2.2 转换模块设计

转换模块包括AC/DC转换电路和功能转换电路。由于MAX134内部没有集成AC/DC转换电路,在测量交流量时需外接AC/DC转换电路,电路如图6所示,工作方式是按平均值响应。电路采用双JFET输入运算放大器TL062,C28,C29为隔直电容;U5A与[R16 ,R17]构成同相比例放大电路,D4,D5双向限幅二极管,起到保护输入端的作用; U5B与D7构成半波整流,D6起到整流保护作用;RPX为电路校正电位器;C32,C33,R24,R25组成两级RC滤波器,AC/DC的输入接MAX134_28引脚,输出接MAX134_29引脚。

MAX134的电压测量和电阻测量使用的引脚是相同的,这就需要进行功能间切换。功能转换电路主要由继电器、精密电阻等组成,电路如图7所示。当控制信号RELAY_A3为高电平时,继电器的3引脚与4引脚内部触点相连,6引脚和5引脚内部触点相连, 配合MAX134内部的模拟开关(通过向MAX134写入控制字来实现对其控制),就会使R1~R6构成电阻和电路通断的测试功能所需的参考电阻网络,即实现电阻和电路通断的测试功能。当控制信号RELAY_A3为低电平时,继电器的2引脚与3引脚内部触点相连,引脚6和引脚7连通, 同时设置MAX134,使其内部的模拟开关配合,可使R1~R6构成分压电阻衰减网络,实现电压和二极管测试功能。

2.3 主控模块设计

主控模块由两个控制单元组成,AT89C52单片机与MAX134相连,主要负责完成功能及量程的设定,具体硬件连接图如图8所示。

MAX134经过4位双向数据线(MAX134_D3~MAX134_D0)、3条地址线(MAX134_A2~MAX134_A0)、两个读/写控制信号线(DMM_RD,DMM_RD)及转换结束信号线(EOC)与MCU控制模块相连。地址线MAX134_A2~MAX134_A0用以选择其内部寄存器,在写入模式下,数据从总线上写入所选定的寄存器中,完成功能及量程设定。MAX134底层的接口电路是在FPGA中实现的,其控制字写入接口电路如图9所示,转换结果读取电路如图10所示。首先设置MAX134_A2~MAX134_A0 三位地址总线, 也就是选择好相应寄存器,设置DMM_RD,DMM_RD控制信号,以确保读写操作正确。然后根据实际需求,通过向MAX134写入控制字或者从MAX134中读取转换结果。

由于MAX134的4位数据线是双向的,可以用作控制码写入数据线,同时也可用作转换结果读取数据线,为了使控制字写入过程和转换结果读取过程不冲突,所以写入、读取电路用了“锁存器+缓冲器”结构。

3 系统软件设计

虚拟数字万用表硬件板卡微控制器选用的是AT89S52,主要用于完成上位机的控制命令解释,以及实现数字万用表板卡中具体命令函数,其程序的编写采用C语言来实现。微控制器主程序流程图如图11所示,首先调用设备初始化开始子函数,对系统进行初始化,完成数字万用表模块的设备、功能等项目的设置。

仪器面板控制软件采用LabVIEW开发,主要是完成显示、处理、存储等功能,虚拟万用表的程序框图如图12所示,工作界面如图13所示。基于VIIS?EM平台研制虚拟万用表,与传统万用表相比,功能更加强大,更加智能化。可以用图表、指针、数字等多种形式显示测量结果,可以说是将模拟万用表和数字万用表相结合。

4 测试结果

现对基于VIIS?EM平台的虚拟万用表进行功能测试,记录数据如表1所示。

表1 数字万用表部分功能测试数据记录

在测试时,直流电压测试使用的是DF1731SL3A(三位有效数字,±20 V)直流电压源;交流电压测试使用的是DM32030(8位有效数字,1 mV~10 V)函数发生器;电阻测试时选用的电阻误差为0.2%([14] W);电流测量时将电阻连接电压源输出,用Tektronix TDS2012B示波器(100 MHz,1 GS/s)测量其电流值,标定本系统。测试结果显示设计的虚拟万用表是满足设计要求的。

5 结 语

从丰富完善VIIS?EM平台出发,以设计现代智能化数字万用表为目的,依照VIIS?EM平台的机械规范与总线协议,现设计出一款基于VIIS?EM平台的虚拟万用表。通过反复的实验测试,表明其功能与精度是满足设计要求的。设计采用虚拟仪器技术,结合了计算机强大的信息处理能力,将一部分硬件电路难以达到的功能交予软件来实现,使设计的投资更小,更新速度加快。所设计的虚拟万用表具有传统数字万用表的基本测量功能的同时且更加的智能化,还具有数据分析、存储、网络通信等功能。采用虚拟仪器技术使得虚拟万用表具有庞大的显示功能,使仪器的可扩展性强,可以在通用性的基础上进行功能提升和扩充,具有丰富的可重构前景。

参考文献

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仪表工转正总结范文5

1故障机理分析

坦克炮控系统液浮陀螺仪故障主要有陀螺仪电机失效、组合传感器功能下降、电机噪声与振动过大等,这些故障可能来源于设计、制造过程,也可能受使用情况的影响,本文将首先从陀螺仪结构的五个部分具体分析故障机理。

1.1陀螺电机陀螺电机高速旋转为陀螺仪提供角动量,它由定子、转子和轴承三部分组成。日常生产实践表明,陀螺的工作寿命在很大程度上依赖于陀螺电机的寿命,而电机能否正常工作主要由轴承决定,现将分析不同故障现象对应的故障机理。1)电机无法启动液浮陀螺多采用两相或三相磁滞电机,随着陀螺的长期使用,电机转子磁性可能退化,导致电机无法启动运转。电机失效也可能源于电机轴承的污染,这两类污染是:(1)电机及浮子中的可挥发物,在陀螺工作温度及高速气流的作用下挥发出来,并凝聚在轴承表面,逐渐增大其摩擦系数,当污染物凝集到一定程度时,可导致电机无法启动。(2)电机零部件在加工过程中接触到油剂,油剂浸渗到零部件缝隙中,在气动力作用下,从缝隙中溢出,装配后若未彻底清除,其残留物在电机运转过程中流到轴承表面,电机停转后,由于气压差,该油剂将转子部件与定位轴的轴承吸住,导致电机无法启动。2)电机噪声、振动过大随着陀螺仪工作时间的延长,电机在运转中可能产生剧烈的噪声与振动,甚至卡死,这源于轴承的磨损或永久变形。(1)轴承磨损,磨损是结构材料的逐渐流失。经过长时间的高速运转,陀螺电机转子轴承中各材料成分可能发生反应,且轴承间会出现少油或油沉淀现象,此时轴承的就不是完全的油,接触摩擦力大大增加,引起局部发热,进而影响保持架的稳定性,加剧滚珠与保持架的磨损,导致轴承失效,电机噪声和振动增大。(2)轴承永久变形,过量永久变形是轴承结构件在力的作用下发生不可逆转的变形。陀螺仪频繁启动和制动时,轴承将会不断承受外界强烈的冲击和振动,最终导致轴承永久变形。

1.2组合传感器组合传感器包括角度传感器和力矩器,它们是液浮陀螺仪中的反馈测量元件。角度传感器可将陀螺绕框架轴的转角转换为成比例的电信号,力矩器则将电信号转换为力矩,对陀螺仪的转子和惯性质量摆产生必要的平衡力矩,下面将分别分析角度传感器和力矩器。1)角度传感器角度传感器有电磁式、电容式等多种形式,此处以四级微动同步器式角度传感器为例说明,传感器总的输出电压为。理想情况下,当转子的机械位置对称于定子时,输出电压应为零,但由于尺寸的不对称,磁性材料的不均匀,不同输出绕组的感应电压大小不完全相等,相位不完全相等或相反,实际零点电压并不为零。并且,伴随陀螺工作环境的改变,空气导磁率μ是会改变的,陀螺反复振荡也会导致气隙径向长度h的变化。因此,由式(1)计算得到的传感器输出电压值并不准确,继而导致力矩器产生的平衡力矩也不准。以上诸多因素均会造成角度传感器工作性能下降。2)力矩器目前应用最普遍的是微动同步式力矩器和永磁式力矩器,此处以永磁式力矩器分析说明,磁场作用于线圈的总力矩为:。随着陀螺的使用,各部分摩擦生热,温度改变,继而影响气隙磁感应强度B,可见,必须选用高稳定性磁钢进行稳定性处理,并进行适当的温度补偿。在使用过程中,力矩器不可避免的会出现某些非理想的因素,比如由于结构或磁路不对称引起的定子各极作用在转子上的径向力差;永磁材料性能变化;永磁动圈型力矩器内的软导线引起引线干扰力矩;角度传感器输入值的不准确等,这些因素均会造成力矩器工作性能下降。

1.3辅助系统辅助系统主要由密封结构、悬浮液组成。密封结构可防止漏油、漏气,但随着陀螺仪使用时间的延长,密封胶可能老化,密封结构性能下降。悬浮液是液浮陀螺特有的悬浮介质,充满于浮筒和壳体之间,当整个浮筒的平均密度与悬浮液密度相等时,陀螺组件便浮起来,这样,陀螺框架便不承受重力,只起定位作用,可见悬浮液对于液浮陀螺能否正常工作起着极其重要的作用。陀螺壳体组装好后,需要在高温情况下充液,在此过程中不能带入任何杂质和气体。同时,陀螺仪长期使用时会放出热量,致使温度升高,车体振动也可能导致浮液分解或挥发,这些都会引发浮液密度的改变,引入不平衡力矩,继而后续角速度与角度测量值也会变得不准确。

1.4温控系统温控系统由伺服电路和温控电路组成,用于严格控制陀螺温度,上文已分析浮液密度稳定的重要性,正是温控系统保证了陀螺内部温度的恒定和密度的稳定。当感温元件和电路出现异常时,必然导致陀螺误差,严重的会引起陀螺失效。

1.5支承系统支承系统主要由壳体、浮子框架、宝石轴承三部分组成,提供陀螺仪的支承与定位。该部分故障一般来源于设计制造阶段,如零部件加工制造不良,精度不够;零件材质不良,强度不够;设计不合理,应力集中。这些故障大都可以在生产和装配阶段经特殊的检测或计量手段及时发现并得以更正,实际中,陀螺因支承系统问题而引发故障的情况非常少。以上从组成液浮陀螺仪的五个部分具体分析了故障机理,然而,液浮陀螺仪最常见的故障状况———陀螺仪漂移过大,其故障机理复杂,可能产生故障的部件较多,下面将单独分析。陀螺仪漂移是衡量陀螺仪精度的主要指标,一般包含常值漂移和随机漂移。常值漂移一般在系统初始校准的过程中加以补偿,随机漂移是围绕某一固定值μ作无规律变化的随机量,多种原因导致陀螺仪漂移过大。1)经过长时间高速运转,陀螺电机转子轴承会出现磨损和发热,因磨损产生的轴承间隙会使陀螺转子的重心偏离其支架中心而产生重力和惯性干扰力矩,使陀螺产生正比于偏心大小的漂移误差。2)装甲车辆加速运行以及剧烈振动,造成陀螺仪中陀螺电机自转轴方向的偏移及浮子组件输入轴向的漂移,从而引起输出漂移误差。3)温度的变化往往会影响陀螺仪的静平衡变化,如果陀螺仪各零部件所用的材料的膨胀系数不同,温度变化时热胀冷缩的程度也不一样,从而导致陀螺仪中心偏离,产生不平衡干扰力矩,继而产生漂移误差。4)陀螺长期使用后,传感器、力矩器、陀螺电机等部件会产生电磁干扰,形成电磁干扰力矩,引发漂移误差。

2FMEA分析

仪表工转正总结范文6

目前,技术改造成为企业搞活的一项重大举措,无论是工艺专业技术改造,还是仪表专业技术改造,都需要仪表专业配合。因此,仪表操作人员不仅需要日常维护的知识和技能,也需要掌握过程检测与控制系统的选用、安装、调试等的知识和技能,以便付诸实施。

一、电气仪表安装前的准备

为了保证测量结果的准确性和可靠性,电气仪表必须满足:准确度应与规定相符;要有足够的抗干扰能力,测量误差不应随外界因素影响而有很大变化;仪表本身的消耗功率应尽量低,以免在测量小功率电气设备时引起很大误差;应有足够的绝缘电阻和耐压强度,以保证安全使用;应有良好的、能直接读出的读数装置,表盘刻度应清晰明显和均匀。

同时,在安装施工前,要对仪表安装设计图中各个分项进行分析,其中主要包括设计说明书、电气仪表设备汇总表、电气仪表一览表、电气仪表加工组件汇总表、仪表布置图等等。

对上述各图纸分项进行详细的阅读分析,使安装仪表及组件符合各仪表、组件要求,保证其质量。这样有助于安装后的检测和试运行。同时也避免在安装后,因为某个部件出现问题而导致整个系统不能运行。

二、电气仪表的安装步骤

为了电气仪表工程施工的顺利进行,必须要对施工步骤进行合理划分。电气仪表安装工程是一项周期较长的工程,其在土建施工阶段就要开始进行,要求土建部门进行必要的配合工作,明确预埋件、预留孔的位置、数量、标高、坐标、大小尺寸等,然后按照以下步骤进行施工安装:

首先要对仪表盘基础槽钢进行制作。安装时如购买的仪表盘带有基础槽钢架,这一步可以省略。然后进行仪表盘、操作台的安装。同时要对土建预留孔、预埋件的数量和位置进行核对,并对管路进出控制室的位置和方式进行核对和安装。

在现场仪表安装完后,要及时将仪表保护箱等保护设施安装完毕,以防止其他施工部门施工中对已安装仪表的损坏。同时,进行仪表箱固定支架的安装。在这一过程中可以“两步走”的方式进行,一方面配线人员对已安装仪表进行配线和气动管等的安装,另一方面安装仪表保护箱等,这样有利于配线工作及各种管路安装的便捷性。

现场工作全部完成后,要对仪表管路进行吹扫和试压,进行现场安装工程的一次校验。同时进行施工工程的试运行工作。在试运行期间通过校验和调试将系统完善。

这样,安装施工及校验调试就基本完成。在后期的使用过程中要不定期对系统进行检验以保证系统运行的稳定性。

三、电气仪表安装基本原则

电气仪表安装必须遵循的10个原则是:任何电气设备上的标示牌,非有关人员不得移动;电气设备及线路绝缘有破损或带电部分外露以及设备正在运行中,发现异常情况,应切断电源停止工作,修复后方可继续使用;配管时,弯管口需根据管径选择,使用时不要用力过猛,穿线时头部要离开管口,以免铁丝刺伤;在建筑物上开凿沟孔时,应戴好手套及防护镜,同时应注意防止工具碎块掉下伤人;在铺设电缆时,应戴好手套及其必要的劳动保护,以免皮肤中毒;安装、组对及搬运仪表盘时,应有专人指挥配合协调,以免发生事故;在盘上安装仪表时,盘前盘后人员要密切配合,防止仪表调落,打坏设备及人员;装有液体标准电池的仪表不准倒放;不准在仪表室周围安放对仪表灵敏度有干扰的设备、线路等,也不准堆放散发腐蚀性气体的化学物品;不准在带压的工艺设备或管道上紧固和拆卸仪表配件,必要时应采取适当的安全措施。

四、工程交工及验收

工程完成后就要对整体工程进行试运行。试运行分为三个阶段:单体试车、联动试车及设计运行试车。

单体试车是对单体电气仪表进行试运行监测,主要测试一些指示性仪表。通过对检测仪表、检测管路进行运转及仪表控制室控制对其进行检测。

联动试车是在单体试车完成的基础上进行的,主要是将整个系统运行起来以水代料进行运转,检测整个系统的显示、控制等项目是否运转正常。在联动试车进行成功后,整个系统可以进行正式试运行。通过正式生产进行电气仪表的检测。这项检测必须由施工单位及委托单位双方共同进行。在运行合格后,通过交工文件等的签署完成整个工程。

五、结语