监测监控系统原理13

1、第五章 矿井生产系统工况参数检测 第一节 常用检测仪器工作原理的讨论 第一节第一节 常用检测仪器工作原理的讨论常用检测仪器工作原理的讨论 1、风门开停传感器 2、设备开停传感器 3、物料体积检测设备一、风门开闭传感器一、风门开闭传感器 1、工作原理、工作原理 该传感器采用电磁感应原理，灵敏度高可靠性好，体积小安装方便，能长时间连续在井下工作的开关量传感器。 2、主要用途、主要用途 该产品主要用于监测煤矿井下风巷风门开闭状态。2、结构特征、结构特征 图11：壳体、2：显示窗、3：发光管、4：端盖螺钉、5：航空插座6：磁铁、7：端盖、8：防尘防水胶垫、9：安装底板、10：电路板3、结构特征、结构特

2、征 二、开停传感器二、开停传感器 1、 工作原理工作原理 电磁感应现象： 电与磁确实是密不可分的，奥斯特的电流磁效应实验给出了充分的证明，既然电流能够产生磁场，那么，反过来能否利用磁场产生电流呢？英国科学家法拉第对这个课题着手进行了研究。 法拉第通过分析奥斯特的电流磁效应后认为，既然磁铁可以使靠近它的铁块具有磁性，静电荷可以使靠近它的导体带电，那么磁铁也应当使靠近它的线圈感生出电流。法拉第的成功的实验设计如图所示，当K接通或断开时，线圈B中就产生了瞬时电流。 当导体不动、向上或向下运动时，电流表指针不偏转，即没有电流产生。但当导体向左或向右运动时，指针发生偏转，表明有电流产生。 1 电磁感应

3、只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应。 在电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。 2 产生感应电流的条件 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。 3 磁通量发生变化的原因 闭合电路的面积S发生了变化。 闭合电路所在处的磁场发生了变化。 该传感器采用磁场感应原理，连续监测被控设备的开停状态，并随时将监测到的设备开停状况转换成标准电信号送往井下分站。2、结构特征、结构特征 开停传感器属支架型结构，正面设有设备开停状态指示窗，其外形结构图如图1所示： 图1 开停传感器外形图1 、下盖 2、EX标志 3、 显示窗 4、支架

4、螺杆固定块 5、 支架提手柄 6、支架螺杆 7、 支架电缆压块 8、支架提手铰链 9、上盖 10、 MA标志 11、支架提手 12、螺母 3、主要用途和适用范围、主要用途和适用范围 开停传感器（以下简称传感器）是一种用于监测煤矿井下机电设备（如风机、水泵、局扇、采煤机、运输机、提升机等）开停状态的固定式监测仪表，具有将检测到的设备开停状况转换成各种标准信号并传送给矿井生产安全监测系统，最终实现矿井机电设备开停状态自动监测、控制的功能。该传感器系矿用本质安全型结构，具有设计新颖合理、安装使用方便、性能稳定可靠、功耗低等特点。三、三、3D可视物位体积监测仪可视物位体积监测仪 1、产品概述、产品概述

5、 3D物位扫描是迄今为止可实际投入工业领域应用仅有的一种可以准确检测固体物料和体积的创新和成熟技术，而且不受物料种类，物化性能，贮存物料间，开放仓或料仓的类型和尺寸的影响并适用于恶劣的物料贮存环境。3D物位体积扫描仪利用三个信号传送器发射低频脉冲，并接受来自筒仓，开放仓或者其他料位仓内物料表面的脉冲回波。通过使用三个喇叭口天线，设备不仅能够监测到每个回波的时间/距离，还能监测到回波的方向。料位计的数字信号处理器对接收到的信号进行取样和分析，非常准确的监测出物料的物位、体积和质量，生成料仓内物料的实际分布状况的三维立体图像，并在远程电脑上显示出来。 3维超声波物位计产品实际上可以监测储存在各种料

6、仓包括筒仓，大型开放仓，固体物料储存室，堆场和仓库中的各种散状固体物料，标出料仓内的物料物位以及绘制出物料随时变化儿随机形成的不规则表面形状，计算出物料的实际体积，使物位监测水平达到了新的高度，从而可以提供方案解决目前技术无法解决的问题。apm3D可视物位监测仪所发出的低频声波可穿透悬浮的粉尘，而不像其他技术非常恶劣环境下测量时会存在疑惑的信号。声波信号含有专利的自洁功能可防止材料黏附在辛创3维超声波料位计设备的内表面，从而保证在任何恶劣的环境下以非常低的维护量进行长期可靠的工作。 2、工作原理、工作原理 3D物位扫描仪基于二维数组波束形成器传送低频脉冲，接收来自筒仓、仓室或其他容室内物料的回

7、波。设备的数字信号处理器对接收到的信号进行取样和分析，通过估算回波到达的时间和方向，处理器形成一个物料表面的三维图，这个图像通过一种专有的计算方法对信息进行处理并生成3D图象，可以在远端屏幕上显示出来. 设备可以据此准确得出物料的体积和质量，够使工艺物位监测和库存控制达到一个新的高度。精确的物料检测能够提高操作效率和管理能力，高成本突发状况减少，加快收益回馈。3、产品系列、产品系列3D体积物位扫描仪现有四个型号供用户选择 401 402/403 4043DLevelScanner VS401检测储存物料的平均体积。基于30度波束角，VS401型是检测直径为4m以下，高度（最高至70m）的小型仓

8、的理想选择。3DLevelScanner VS402提供非常准确的物位和体积值，适用于大型（高度和直径达70m）的筒仓，开放仓等。3DLevelScanner VS403与VS402型相同，但增加了特殊的软件工具，可以在远程电脑上显示出仓内物料的3D图像，这项特点用于标出及绘制物料随时间变化的随机形状和不规则体积。3DLevelScanner VS404-systemVS404系统由2个或4个体积物位扫描仪组成，他们能以最大测量区域为原则进行安装，并能增强单个体积物位扫描仪的体积测量精度 4、成本控制、成本控制 在很多的场合，例如火力发电厂的生产过程中要燃烧大量的煤，大型电厂一年要燃烧掉几百万

9、吨，价值数亿元人民币，在电厂进煤、烧煤、储煤三个环节中，储煤的盘存一直是个较为麻烦的问题。但这确实是生产管理的重要环节，对电厂的经济指标有着直接影响。目前燃烧电厂煤场存煤量的测量一般采用人工计量的方法，即先用推土机对煤堆进行整形，人为地推成近似梯形，在用经纬仪和米尺进行人工丈量。这种方法不仅耗费大量的工时和人力，而且计量也不准确，受人为因素影响较大。 介可视3D物位扫描仪真实精确的物位测量能极大的提高运行效率和管理能力，大幅度节约使用成本，并能加快资本回收。sintrol3D物位扫描仪能够准确方便的支持过程控制、仓库管理、测绘、生产预测等。不仅能提高生产效率，减少过程耗费，而且能使生产流程更加

10、合理化，产品品质得到提升，同时还能节省昂贵的紧急补救费用。apm3D可视物位监测仪拥有高级的自动控制系统，能够保证远程测算和数据传输，这不仅大幅度减少了操作时间，而且节省了由于危险的人工测量而造成的工人保险赔偿。 喇叭天线内壁(自清洁) 喇叭天线外壁3D表面立体成像 多点检测技术5、3D物位扫描仪的优点物位扫描仪的优点 替代并超越雷达物位计或超声波物位计的革命性突破； 真正的介质可视化，过程自动化的唯一产品； 物位测量不再是单点检测模式，而是多点高精度检测并全面考虑物料表面的变化形态。 实现连续检测筒仓或开放式仓室内物料的物位、体积和质量的唯一产品； 3D图像形式显示的创新型设备； 扫描粉料表

11、面（成百上千个网格点）无论物料表面如何不规则，测量的是多点平均值； 扫描粉体表面，可以在DCS对粉体表面3维成像，从而获得筒仓内的粉体体积数据； 3D物位扫描仪优秀的高浓度粉尘透射技术，低频脉冲波技术非接触式测量； 无移动部件，无腐蚀风险，因此更适合用于水泥，钢铁、食品、化学品和药品等； 可检测粉末，粒状料，丸装料以及其他固体物料，无需特殊校准； 可用于高型简仓-检测范围可达70m； 成本效益高； 3个独立发射器确保检测准确可靠；6、3D物位扫描仪的优势物位扫描仪的优势更新的立体制图体验更新的立体制图体验3D物位扫描仪将物料的物位、体积和质量的监测带入了传统技术无法达到的全新领域。它完全可以监

12、测存储于任何容器，包括大型的开放式仓室、固体散料存储室以及特殊仓库里的任何物料，并能够以三维图像实时显示筒仓内物料形态的随机变化，进而可以广泛应用于传统技术无法进入的挑战性的测控领域；更高的精确度更高的精确度三维图像呈现出筒仓或开放式筒仓内物料最真实最绝对的表面物位值、体积和质量，消除了传统测绘中单点监测导致的误差；更高的性价比更高的性价比3D物位扫描仪可用于固体和液体的测量，为您提供前所未有的精确数据，更加全面的性能和更高的性价比；更可靠更持久更可靠更持久3D物位扫描仪完全依照可靠性和持久性的使用要求进行设计与制造。探头的发射声波产生共振，拥有自主清洁功能，不粘附粉尘；更简便的操作更简便的操

13、作3D物位扫描仪系统提供简便易读的三维图像和数据，使其成为目前市场上最方便、最有效地物位测量仪器；更精密的传感器更精密的传感器3D物位扫描仪内置温度传感器，监测环境温度并通过软件设置温度补偿以消除换能器长时间工作产生的温升而带来的测量误差。 7、各种料位测量设备的比较、各种料位测量设备的比较超声波物位计优点：非接触局限：粉尘影响/凹凸面影响非接触式雷达料位计优点：非接触局限：介电常数有要求/粉尘影响/凹凸面导波雷达物位计优点：对某个点的测量局限：介电常数有要求/挂料/拉力影响激光物位计优点：非接触局限：粉尘影响/凹凸面影响射频导纳料位计优点：点接触局限：介电常数有要求/时漂/温漂/挂料/拉力重

14、锤式料位计优点：直接测量手动控制局限：埋锤/乱绳r射线式料位计优点：非接触、稳定局限：有污染称重式料位计优点：可以测量质量体积局限：抗震问题/物料面状况不知/价格高8、3D物位扫描仪三维影像物位扫描仪三维影像1、这一独特的技术可以测量储存在各种容器中的任何原料，包括筒仓、大型开放式储存地、散装物料储存室、货堆和仓库。它可以映射出物料随机而产生的堆积形状和不规则性，从而为目前和其他先前无法进入的挑战性应用领域提供了解决方案。2、存储物的三维图像能够显示在远程计算机屏幕上。3、液晶显示。4、键操作，轻松导航。9、重要指标、重要指标应用场合：固体物料测量范围：70m安装界面：螺纹、法兰、捆扎带环境温

15、度：-40+85仓压：-0.21BAR输出：4线4-20mA/HART/RS485/Modbus工作频率：2kHz-7kHz精度：+-15mm10、3D物位扫描仪的技术参数物位扫描仪的技术参数材质:外壳：压铸铝合金观察窗:PC(聚碳酸酯)天线：压铸铝合金法兰：钢重量：5.6千克输出：输出信号：420mA/HART/RS485/Modbus分辨率：10A故障报警：电流输出不变，22mA,3.6mA(可调)电流限制：22mA环境条件环境、储存和运输温度：-40+85相对湿度：2085%安装海拔：最高5000m工艺条件仓室压力：-0.21bar(-2.914.5Psi或-201000kPa)工艺温度 工艺连接点：-40+85抗震性:机械振动2g,5200Hz电气接口电缆接入口/连接