温度变送器外文翻译(中英文翻译).doc

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TT302温度变送器

概述

TT302温度变送器接收毫伏（mV）输出的信号，这类传感器包括热电偶或阻性传感器，例如：

热电阻（RTD）。

它所接受的信号必须在允许的输入范围之内。

允许输入电压范围为-50到500，电阻范围为0到2000欧姆。

功能描述-硬件

每个板的功能介绍如下：

图2.1TT302-硬件构成方框图

多路转换器

多路转换器将变送器端子接到相应信号调理板上，以保证在正确的端子上测量电压。

信号调理板

他的作用给输入信号提供一个正确的值以满足A/D转换。

A/D转换器

A/D转换器将输入信号转换成数字形式传给CPU。

信号隔离

他的作用在输入和CPU之间隔离控制信号和数字信号。

中央处理单元（CPU）RAMPROM和EEPROM

CPU是变送器的智能部分，主要完成测量，板的执行，自诊断和通信的管理和运行。

系统程序存储在PROM中。

RAM用于暂时存放运算数据。

在RAM中存放的数据一旦断电立即消失，所以数据必须保存在不易丢失的EEPROM中。

例如：

标定，块的标识和组态等数据。

通信控制器

监视在线动态，调整通信信号，插入，删除预处理，滤波。

电源

变送器电路通过现场总线电源供电。

电源隔离

像信号隔离一样，供给输入部分的信号必须要隔离，电源隔离采用变压器将直流供电电源转换成高频交流供电。

显示控制器

从CPU接收数据送给LCD显示器的显示部分，此时显示器必须处于打开状态。

本机调整

它有两个磁性驱动开关，它们必须由磁性工具来驱动而不是机械或电的接触。

图2.2-LCD指示器

温度传感器

TT302像前面所描述的那样，可以兼容多种类型的传感器。

TT302为使用热电偶或热电阻RTD测量温度进行了特殊设计。

此类传感器的基本内容如下所述：

热电偶

热电偶由两种不同的金属或合金在一端连接在一起所组成的，被称为测量端或热端。

测量端必须放在测量点上，热电偶的另一端是打开的连接在温度变送器上，这一端称做参考端或冷端。

在大多数应用中，塞贝克效应可以充分解释热电偶的工作原理。

热电偶是如何工作的（塞贝克效应）

当金属丝的两端有温差时，在金属丝的没一端都会产生一个小的电动势，这种现象就叫做塞贝克效应。

当两种不同金属丝连接在一起，而另一端开放时，两端之间的温差将会产生一个电压输出。

现在，有两个重要的问题需要注意：

首先，热电偶所产生的电压与测量端和冷端的温度成比例，因此，为了得到被测温度必须加上参考端的温度，被称做冷端温度补偿。

TT302可以自动进行补偿。

为此，在TT302传感器端子装有一个温度传感器。

其次，如果热电偶与变送器端子之间的导线没有采用与热电偶相同的导线（例如：

由热电偶传感器或接线盒到变送器端子之间采用铜线）那么就会对温度测量产生影响，因此必须要进行冷端补偿。

热电偶的电势在冷端温度为0℃时与热端温度的关系用热电偶分度表来表示。

分度表存储在TT302的存储器中，他们是国际标准NBS（B,E,J,K,N,R,S,T）和德国工业标准DIN（L,U）

热电阻（RTD）

热电阻通常被称做RTD，它的工作原理是金属的阻抗会随着温度的升高而增加，存储在TT302的中的热电阻分度表有日本工业标准JIS[1604-81]（Pt50,Pt100）。

国际电工委员会IEC,DIN,JIS[1604-89]（Pt50,Pt100&Pt500），通用电气公司GE（Cu10）和DIN（Ni120）。

为使热电阻能够正确测量温度，必须消除传感器到测量电路之间线路电阻所造成的影响。

在一些工业应用中，这些导线有几百米长，在环境温度变化剧烈的场所，消除线路电阻的影响是极为重要的。

TT302允许二线制连接，但可能会引起测量误差。

此误差取决于接线的长度和导线经过处的温度（图2.3二线制连接）

在二线制连接中，电压U2与热电阻的阻值RTD和导线的电阻R成正比

U2=（RTD+2RXI

图2.3二线制连接

为了避免导线电阻的影响，推荐用三线制连接（图2.4三线制连接）或四线制连接（图2.5三线制连接）

在三线制连接中，端子3是高阻抗输入端，因此，没有电流流过该导线，此导线上也没有压降。

电压U2-U1与电阻无关，因为导线电阻上的电压被抵消掉了，它仅与RTD的电阻有关。

U2-U1=（RTD+R）XI-RxI=RTDxI

图2.4三线制连接

在四线制连接中，端子2和端子3是高阻抗输入端，因此，没有电流流过此端，也没有压降产生。

另外两根导线的电阻可不予考虑，这两根导线上也没有测量点，因此电压U2只与RTD电阻值有关

U2=RTDxI

图2.5四线制连接

双通道连接和二线制连接相似，也存在相同的问题（图2.6双通道连接）

导线的电阻需要测量，而且在同一温度下测量也不能忽略他们的阻值，因为长度也会影响使它们不同。

图2.6双通道连接

西门子

SIMATICPCS7PS展望

投资成本低

标准化的系统基于标准化的部件，因此有高度的挠性和可变性。

由于标准化技术的使用使其具有开放性

运行和维护成本低

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顾客利益

与设备的适应性强

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工业发电厂

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过热器与再热器

过热器是一种将热量传给饱和蒸汽以提高其温度的换热器。

蒸汽过热是中心电站所采用的设计特点之一，过热增加了整体循环效率。

另外，它降低了汽轮机末级叶片的湿度，因此提高了汽机的内在效率。

一般而言，过热器可分为辐射式过热器、对流式过热器或联合式过热器，这取决于热量是怎样从烟气传给蒸汽的。

这些过热器具有不同的运行特性，在机组负荷的宽范围内如能保持出口汽温不变，这样的特性是最希望的。

当出口汽温变得过高，则会引起过热器因部分过热而失效。

对流过热器位于炉膛出口，或能够从燃烧的高温产物吸收热能的区域。

对流过热器常常通过一束水冷管来遮蔽炉膛辐射热。

当这些管子留有足够的间隔时，也能遮断渣粒而减少过热器上的结渣问题。

在大型蒸汽发生器系统中，对流过热器常常分为两部分：

一级过热器和二级过热器。

饱和蒸汽首先进入一级过热器而接受初始过热，一级过热器为于相对低的烟温区，在部分过热后，蒸汽进到二级过热器而完成其过热过程。

使过热器分为两级的主要原因是为蒸汽再热器提供一个空间，使烟气向蒸汽有效传热。

辐射过热器没有对流过热器那样得到普遍使用。

当需要辐射过热器时，它通常位于炉膛壁上代替一端水冷管。

另一种布置是使辐射过热器刚好在屏式管后面，辐射过热器是二级过热器的中间部分。

中心电站锅炉提供蒸汽再热。

再热器一般是对流式，且通常位于一级与二级过热器之间的空间。

当蒸汽温度在汽机中部分膨胀后，它返回锅炉再热。

离开再热器的蒸汽温度通常等于过热蒸汽温度。

因为再热器的设计在运行本质上与过热器一样，过热器的讨论将同样适用于再热器。

在过热器的热力设计中，首先确定蒸汽温度。

一般而言这点在电站系统设计中完成，以平衡电站初始费用和服役期运行费用。

近年来，对于所有蒸汽发生器系统，最佳蒸汽温度约538℃。

热力设计中的第二步是近似确定所要求的过热器面积数量。

在过热器表面积被确定后，下一步要考虑的是选择管子的长度、管径和管子数。

显然，选择是一个反复的过程，先产生一个尝试解，查看其各种约束是否满足，从各种可接受解中找到最优解。

最佳过热器应该有给予设计汽温所必需的足够的传热表面。

管子参数（长度和直径）使得蒸汽压降和管子金属温度将不超过设计值。

管子金属温度是一个重要参数，对管子材料的选择有很大影响。

另外，最佳过热器要使管子布置得使所产生的灰和渣最少。

现代过热器有许多管子通道，管子都顺排布置而不用错排布置。

管子通常是圆管，外径为5或6.3cm。

没有附在管子上的扩展表面（如肋片），材料的选择取决于蒸汽温度和压力。

碳钢的允许温度达430℃，常常用于低温过热器。

铬-钼钢、不锈钢或某种类似的耐热合金能承受高达650℃的温度，因而它们被选做高温区过热器。

温度调节与控制对过热器与再热器都很重要，蒸汽温度调节常常要在锅炉指定的时间内进行，原则方法是增加或减少传热面积。

蒸汽温度也可以通过调节热烟气温度和质量流量来实现。

一般而言，这些都是通过改变过量空气或者蒸发段效果来完成。

在锅炉运行中，有许多因素影响离开过热器和再热器的蒸汽温度，它们包括锅炉负荷、过量空气、给水温度和受热面的清洁度。

运行中蒸汽温度的控制必须在不改变设备布置的情况下完成，最有效的措施包括：

烟气旁路，燃烧器控制，温度调节，烟气再循环，过量空气以及分隔炉膛。

烟气旁路是控制烟气流过过热器的流量，这种方法是主要缺点是高温区可动闸板操作运行困难，且对负荷变化响应慢。

燃烧器控制通常是控制火焰位置和燃烧速度，使燃烧器倾斜可以使火焰指向或离开过热器，这将改变炉膛的吸热和过热器的烟气温度。

随着锅炉负荷减小，燃烧器将逐一推出运行，这将改变燃烧速度，从而改变流经过热器的烟气流量。

温度调节是常使用的方法之一，温度调节器通常位于一级和二级过热器之间。

有两种基本形式的温度调节器：

一种是管式，一部分过热蒸汽通过换热器管道，将热量传给锅炉水（可以是锅炉给水或锅炉汽包水），随后进入温度调节，从一级过热器分开的蒸汽将会合，一起进入二级过热器；第二种温度调节器是将给水喷入过热蒸汽流中。

给水蒸发使蒸汽温度降低，控制给水量就可以控制蒸汽温度。

必须注意要使喷水足够纯净，喷水要和过热蒸汽很好地混合，从而使得第二级过热器的入口没有水滴。

烟气再循环通常采用改变炉膛和过热器的吸收率来控制蒸汽温度，当需要蒸汽温度声高时，从省煤器出口取出的一部分烟气将循环返回炉膛底部。

因此，炉膛温度降低，导致炉膛吸热减少，而炉膛出口烟温升高。

这么高的烟温，加上烟气流量增加，将增加过热器的传热速率，使蒸汽出口温度升高。

温度控制也受所使用的过量空气量的影响，过量空气越多，蒸汽出口温度将越高，其原因与烟气再循环方法的原因类似。

必须指出，太多的过量空气将导致锅炉燃烧效率降低。

分隔炉膛锅炉是将饱和蒸汽的生产安排在一段，而将过热蒸汽的生产安排在另一段。

过热汽温是通过控制两个炉膛中的燃烧速率来调节的，这一方法不经济，很少应用中心电站锅炉。

译文：

TT302—FieldbusTemperatureTransmitter

Operation

TheTT302acceptssignalsfrommVgeneratorssuchasthermocouplesorresistivesensorssuchas

RTDs.Thecriterionisthatthesignaliswithintherangeoftheinput.FormV,therangeis-50to500mVandforresistance,0-2000Ohm.

FunctionalDescription–Hardware