阀门开度测量项目报告.docx

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阀门开度测量项目报告

目录-------------------------------------------------------1

项目概述---------------------------------------------------2

设计要求---------------------------------------------------2

选型方案---------------------------------------------------2

系统方案设计-----------------------------------------------7

设计心得体会----------------------------------------------11

参考文献--------------------------------------------------12

阀门开度测量

1项目概述

蝶阀关闭时为0度，全部打开时为90度，中间任意位置为0～90度。

阀门开度测量系统主要组成：

能对阀门开度进行测量的ST278传感器检测安装在蝶阀上的反光板反光次数、利用测量电路ST288A辨向电路、通过显示仪提前设置好的正反输出的计算公式计算出角度值并通过JH800-A型角度表显示。

2设计要求

传感器技术指标：

测量范围：

0～90度

测量误差：

±1度

选择传感器，需选择两种不同类型的传感器进行方案对比；

详细说明所选传感器的技术指标、型号、规格及产生厂家；

画出系统组成框图，说明系统的工作原理及各组成的作用；

说明测量电路的原理；

简绘阀门开度测量系统的结构图。

3选型方案

所选传感器：

角度传感器：

FA绝对值编码器、无触点导电塑料电位器

红外光电传感器：

ST278

传感器介绍

FA绝对值编码器、无触点导电塑料电位器（弗朗克电子）

图

FA绝对值编码器、无触点导电塑料电位器采用智能磁敏感元件，讲机械转动或角位移化为电信号，非接触测量。

产品具有分辨率高，温度稳定性好，产品可提供多种输出形式，模拟量，PMW脉宽调制波，可配接显示仪表。

广泛应用于工业自动化测量和监控系统，尤其适用于机械变化频繁，环境恶劣，要求传感器使用寿命长，可靠性高的场合。

产品特点：

1、无触点，无噪音，高灵敏度，高重复性，接近无限转动寿命。

2、环境适用性强，可用于水，油，气，粉尘高低温，振动冲击等恶劣场合。

3、360°绝对位置测量，是替代光学编码器，旋转变压器，导电塑料电位器的理想产品。

参数说明：

电源电压VDC

5VDC±10%

供电电流Is

12mA

存储温度Is

-55℃-155℃

工作温度Ta

-40℃-150℃

分辨率

12bit

输出电流Io

8Ma

输入电压

0-360°任意编制（如0-30°0-90°0-120°0-180°均可对应输出0-5VDC）具体编制的角行程度有客户自行选择

RL上拉（带负载）

10KΩ

RL下拉（带负载）

10KΩ

频率响应

1KHz

表

红外光电传感器ST278

图

极限参数：

（Ta=25℃）

表

光电特征：

（Ta=25℃）

表

外形尺寸

图

ST278传感器特点

1．采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。

2．双光电晶体管，可用于检测被测物的运动方向。

3．检测距离可调整范围大，近距离2mm可用。

4．采用非接触检测方式。

应用范围

1．IC卡电度表脉冲数据采样

2．集中抄表系统数据采集

3．水表数据采集

4．与方向判别电路ST288A结合使用可判别被测物的运动方向及正反转速测量、行程测量等。

传感器方案的确定

方案一：

使用FA无触点导电塑料电位器

图

方案二：

使用红外光电传感器ST278

图

图

最终选型:

根据方案要求测量范围：

0～90度，测量误差：

±1度;两传感器的反感都分别满足,但ST278传感器较FA绝对值编码器、无触点导电塑料电位器价格便宜,性价比更高,适用于蝶阀开度的测量。

所以最终方案使用ST278传感器。

4系统方案设计

系统组成框图

图

测量电路及原理

ST288A电路

1）具有内部整形电路及数字滤波功能；

2）可去除抖动误差；

3）具有正方向脉冲、反方向脉冲、方向指示、双向脉冲输出功能

7-正方向脉冲输出（20mA）

6-反方向脉冲输出（20mA）

5-双向脉冲输出（20mA）

3-方向指示输出（H为反方向,L为正方向）

图

角度测量显示仪

技术特点

JH800-A型角度表是一个六位显示的角度、控制、显示模块。

可广泛应用于工业控制领域。

  1.国际通用96×48×112mm标准机箱,六位英寸数码管显示

  2.输入1和输入2构成双输入端,可识别相位为90度的脉冲编码器信号

  3.设定两个控制值，两路继电器输出、控制或报警

  4.可选4种继电器输出方式

  5.可设定自动延时复位时间，实现自动延时复位功能

  6.峰值显示功能

  7.参数设定密码保护功能

  8.当前计数值、设定值掉电不丢失

  9.可设定倍率，确定输入脉冲与显示角度值之间的比例关系

  10.外接传感器：

给传感器提供5V（200mA）、12V（300mA）电压

  11.计数倍率：

单倍频、双倍频、四倍频可选

  12.差补功能

  13.可选RS232输出

技术参数

1.供电电压：

AC110V~220V50HZ

  2.输入阻抗：

20K

  3.脉冲频率：

≤35K

  4.倍率范围：

~

  5.显示范围：

-199999~999999

  6.脉冲电平：

低电平：

-50V~高电平：

5V~50V

  7.脉冲宽度：

最小2uS

  8.触点容量：

AC220V3A，DC24V5A

  9.安装方式：

盘装卡入式

  10.开孔尺寸：

92×44mm

  11.环境温度：

-10℃~+50℃

原理：

利用ST278传感器检测手动蝶阀转动时反光条传回的光信号，通过ST288A辨向后输出正向、反向脉冲，利用角度测试显示仪设置好的计算公式计算并显示角度数值，从而达到检测蝶阀开度的效果。

5设计心得体会

参考文献

[1]何勇，王生泽.光电传感器及其应用[M].北京：

化学工业出版社，2004

[2]俞志根.传感器与检测技术[M].北京：

科学出版社，2007

[3]张洪润.传感器技术大全[M].北京：

北京航空航天大学出版社，2007