空调压缩机过载检测保护方案
空调压缩机过载检测保护方案 本文关键词:过载,压缩机,空调,检测,保护
空调压缩机过载检测保护方案 本文简介:空调压缩机过载检测保护方案空调压缩机易受电压、制冷系统工况的影响,在不良的使用环境中,压缩机容易烧毁。作为空调器成本最高的部件,压缩机的保护技术成为空调技术领域必须关注的一个重要课题。在现有的压缩机的保护技术中使用最多的是用电流互感器或温度传感器检测技术,前者是利用电流互感器感应压缩机主电路的电流,
空调压缩机过载检测保护方案 本文内容:
空调压缩机过载检测保护方案
空调压缩机易受电压、制冷系统工况的影响,在不良的使用环境中,压缩机容易烧毁。作为空调器成本最高的部件,压缩机的保护技术成为空调技术领域必须关注的一个重要课题。
在现有的压缩机的保护技术中使用最多的是用电流互感器或温度传感器检测技术,前者是利用电流互感器感应压缩机主电路的电流,通过电流的检测获知压缩机电流,当电流超过设定值时,通过软件的控制断开主回路保护压缩机,电流互感器可以装在室内机或室外机中;温度传感器检测技术是在压缩机的表面安装一个温度传感器,通过检测压缩机的温度来保护压缩机,由于压缩机线圈在内部,其表面与外部的温升相差甚远,温度测量误差较大,在瞬间的过流中,保护效果不理想。以上两种技术需要单片机控制,而且在室内机与室外机之间要增加一至两条连接线,制造成本较高。
从有关的实验中发现,压缩机烧毁往往出现在缺少制冷剂并在恶劣的使用环境工况下,压缩机线圈温度与进气压力、制冷剂的数量有关。本文主要讨论在常用的空调器室内机的软件、硬件不变的情况下,利用压力开关作为压力检测器件,在室外机的闲置的空间增加一个检测的电控板,通过对压缩机的压力检测实现压缩机的过载保护。采用这种方案,无需对空调器的原有电路进行更改,通用性极强,可应用于不同型号的空调器,而且室内机无需变化。
电流互感器
电流互感器的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器,可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。
使用
电流互感器与电压互感器均以变压器原理制成,电流互感器次级不能断路,电压互感器次级不能短路。均可用来做测量保护元器件。
1)电流互感器的接线应遵守串联原则:即一次绕阻应与被测电路串联,而二次绕阻则与所有仪表负载
电流互感器
串联
2)按被测电流大小,选择合适的变化,否则误差将增大。同时,二次侧一端必须接地,以防绝缘一旦损坏时,一次侧高压窜入二次低压侧,造成人身和设备事故
3)二次侧绝对不允许开路,因一旦开路,一次侧电流I1全部成为磁化电流,引起φm和E2骤增,造成铁心过度饱和磁化,发热严重乃至烧毁线圈;同时,磁路过度饱和磁化后,使误差增大。电流互感器在正常工作时,二次侧近似于短路,若突然使其开路,则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值,铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波,因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波,其值可达到数千甚至上万伏,危机工作人员的安全及仪表的绝缘性能。
另外,二次侧开路使E2达几百伏,一旦触及造成触电事故。因此,电流互感器二次侧都备有短路开关,防止一次侧开路。如图l中K0,在使用过程中,二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载,然后,再停车处理。一切处理好后方可再用。
4)为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障录波等装置的需要,在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母联断路器、旁路断路器等回路中均设具有2~8个二次绕阻的电流互感器。对于大电流接地系统,一般按三相配置;对于小电流接地系统,依具体要求按二相或三相配置
5)对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如:若有两组电流互感器,且位置允许时,应设在断路器两侧,使断路器处于交叉保护范围之中
6)为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障,电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧
7)为了减轻发电机内部故障时的损伤,用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障,用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。
互感器原理
在供电用电的线路中电流电压大大小小相差悬殊从几安到几万安都有。为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流,另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用。
较早前,显示仪表大部分是指针式的电流电压表,所以电流互感器的二次电流大多数是安培级的(如5A等)。现在的电量测量大多数字化,而计算机的采样的信号一般为毫安级(0-5V、4-20mA等)。微型电流互感器二次电流为毫安级,主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。
微型电流互感器也有人称之为“仪用电流互感器”。(“仪用电流互感器”有一层含义是在实验室使用的多电流比精密电流互感器,一般用于扩大仪表量程。)
微型电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作,变压器变换的是电压而微型电流互感器变换的是电流罢了。如图绕组N1接被测电流,称为一次绕组(或原边绕组、初级绕组);绕组N2接测量仪表,称为二次绕组(或副边绕组、次级绕组)。
微型电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比,叫实际电流比K。微型电流互感器在额定工作电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比,用Kn表示。
Kn=I1n/I2n
微型电流互感器大致可分为两类,测量用电流互感器和保护用电流互感器。
接线方式
电流互感器的接线方式按其所接负载的运行要求确定。最常用的接线方式为单相,三相星形和不完全星形(图4a、b、c)。
电流互感器
电流互感器接线方式
电流互感器接线方式
额定变比和误差
互感器的额定变比KN指电压互感器的额定电压比和电流互感器的额定电流比。前者定义为原边绕组额定电压U1N与副边绕组额定电压
U2N之比;后者则为额定电流I1N与I2N之比。即
KN=U1N/U2N
(对电压互感器)
KN=I1N/I2N
(对电流互感器)
电压(或电流)互感器原边电压(或电流)在一定范围内变动时,一般规定为0.85~1.15U1N(或10~120%I1N),副边电压(或电流)应按比例变化,而且原、副边电压(或电流)应该同相位。但由于互感器存在内阻抗、励磁电流和损耗等因素而使比值及相位出现误差,分别称为比差和角差。
比差为经折算后的二次电压(或二次电流)与一次电压(或一次电流)量值大小之差对后者之比,即fU
为电压互感器的比差,fI
为电流互感器的比差。当KNU2>U1(或KNI2>I1)时,比差为正,反之为负。
对没有采取补偿措施的电压互感器,比差为负,角差一般为正值,比差的绝对值和角差均随电压的增大而减小;铁心饱和时,比差与角差均随电压的增大而增大。
对于没有采取补偿措施的电流互感器,比差为负值,角差为正值,比差的绝对值和角差均随电流增大而减小。
采用补偿的办法可以减小互感器的误差。一般通过在互感器上加绕附加绕组或增添附加铁心,以及接入相应的电阻、电感、电容元件来补偿。常用的补偿法有匝数补偿、分数匝补偿、小铁心补偿、并联电容补偿等。
选择
户外型电流互感器
1电流互感器选择与检验的原则
1)电流互感器额定电压不小于装设点线路额定电压
2)根据一次负荷计算电流IC选择电流互感器变化
3)根据二次回路的要求选择电流互感器的准确度并校验准确度
4)校验动稳定度和热稳定度。
2电流互感器变流比选择
电流互感器一次额定电流I1n和二次额定电流I2n之比,称为电流互感器的额定变流比,Ki=I1n/I2n≈N2/N1。
式中,N1和N2为电流互感器一次绕组和二次绕组的匝数。
电流互感器一次侧额定电流标准比(如20.30、40、50、75.100、150(A)、2Xa/C)等多种规格,二次侧额定电流通常为1A或5A。其中2Xa/C表示同一台产品有两种电流比,通过改变产品顶部储油柜外的连接片接线方式实现,当串联时,电流比为a/c,并联时电流比为2Xa/C。一般情况下,计量用电流互感器变流比的选择应使其一次额定电流I1n不小于线路中的负荷电流(即计算IC)。如线路中负荷计算电流为350A,则电流互感器的变流比应选择400/5。保护用的电流互感器为保证其准确度要求,可以将变比选得大一些。
表1电流互感器准确级和误差限值
电流互感器准确级和误差限值
3电流互感器准确度选择及校验
所谓准确度是指在规定的二次负荷范围内,一次电流为额定值时的最大误差。中国电流互感器的准确度和误差限值如表1所示,对于不同的测量仪表,应选用不同准确度的电流互感器。
准确度选择的原则:计费计量用的电流互感器其准度为0.2~0.5级;用于监视各进出线回路中负荷电流大小的电流表应选用1.0—3.0级电流互感器。为了保证准确度误差不超过规定值,一般还校验电流互感器二次负荷(伏安),互感器二次负荷S2不大于额定负荷S2n,所选准确度才能得到保证。准确度校验公式:S2≤S2n。
二次回路的负荷l:取决于二次回路的阻抗Z2的值,则:
S2=I2n2︱Z2︱≈I2n2(∑︱Zi︱+
RWl+RXC)
或S2V1≈∑Si+I2n2(RWl+RXC)
式中,Si、Zi为二次回路中的仪表、继电器线圈的额定负荷和阻抗,RXC为二次回路中所有接头、触点的接触电阻,一般取0.1Ω,RWL为二次回路导线电阻,
计算公式化为:RWL=LC/(r×S)。
式中,r为导线的导电率,铜线r=53m/(Ωmm2),铝线r=32m(Ωmm2),S为导线截面积(mm2),LC为导线的计算长度(m)。设互感器到仪表单向长度为L1,
则:
L1互感器为星形接
LC=L1两相V形接线
2L1一相式接线
继电保护用的电流互感器的准确度常用的有5P和l0P。保护级的准确度是以额定准确限值一次电流下的
电流互感器
最大复合误差ε%来标称的(如5P对应的ε%=5%)。所谓额定准确限值一次电流即一次电流为额定一次电流的倍数(n=I1/I1n),也称为额定准确限值系数。即要求保护用的电流互感器在可能出现的范围内,其最大复合误差不超过ε%值。
电流互感器ε%误差曲线校验步骤:
(1)按照保护装置类型计算流过电流互感器的一次电流倍数
(2)根据电流互感器的型号、变比和一次电流倍数,在10%误差曲线上确定电流互感器的允许二次负荷
(3)按照对电流互感器二次负荷最严重的短路类型,计算电流互感器的实际二次负荷
(4)比较实际二次负荷与允许二次负荷。如实际二次负荷小于允许二次负荷,表示电流互感器的误差不超过10%误差:
1)增大连接导线截面或缩短连接导线长度,以减小实际二次负荷
2)选择比较大的电流互感器,减小一次电流倍数,增大允许二次负荷
3)将电流互感器的二次绕组串联起来,使允许二次负荷增大一倍。
4电流互感器动稳定度和热稳定度校验
厂家的产品技术参数中都给出了动稳定倍数Kes和热稳定倍数Kt,因此按下列公式分别校验动稳定和热定度即可。
1)动稳定度校验Kes×I1N≥iSh
2)热稳定度校验(KtI1n)2t≥I(3)∞tima
式中,t为热稳定电流时间。
测量用电流互感器
电流互感器
在测量交变电流的大电流时,为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流(我国规定电流互感器的二次额定为5A或1A),另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用。
它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器,电流互感器将高电流按比例转换成低电流,电流互感器一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表、继电保护等。
正常工作时互感器二次侧处于近似短路状态,输出电压很低。在运行中如果二次绕组开路或一次绕组流过异常电流(如雷电流、谐振过电流、电容充电电流、电感启动电流等),都会在二次侧产生数千伏甚至上万伏的过电压。这不仅给二次系统绝缘造成危害,还会使互感器过激而烧损,甚至危及运行人员的生命安全。
电流互感器
1次侧只有1到几匝,导线截面积大,串入被测电路。2次侧匝数多,导线细,与阻抗较小的仪表(电流表/功率表的电流线圈)构成闭路。
电流互感器的运行情况相当于2次侧短路的变压器,忽略励磁电流,安匝数相等I1N1=I2N2
电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比,叫实际电流比I1/I2=N2/N1=k。
励磁电流是误差的主要根源。
测量用电流互感器的精度等级0.2/0.5/1/3,1表示变比误差不超过±1%,另外还有0.2S和0.5S级。
保护用电流互感器的精度等级5P/10P
,10P标示复合误差不超过10%。
保护用电流互感器
保护用电流互感器主要与继电装置配合,在线路发生短路过载等故障时,向继电装置提供信号切断故障电
保护用电流互感器
路,以保护供电系统的安全。保护用微型电流互感器的工作条件与测量用互感器完全不同,保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十倍的电流时才开始有效的工作。保护用互感器主要要求:1.绝缘可靠,2.足够大的准确限值系数,3.足够的热稳定性和动稳定性。
保护用互感器在额定负荷下能够满足准确级的要求最大一次电流叫额定准确限值一次电流。准确限值系数就是额定准确限值一次电流与额定一次电流比。当一次电流足够大时铁芯就会饱和起不到反映一次电流的作用,准确限值系数就是表示这种特性。保护用互感器准确等级5P、10P,表示在额定准确限值一次电流时的允许误差5%、10%
线路发生故障时的冲击电流产生热和电磁力,保护用电流互感器必须承受。二次绕组短路情况下,电流互感器在一秒内能承受而无损伤的一次电流有效值,称额定短时热电流。二次绕组短路情况下,电流互感器能承受而无损伤的一次电流峰值,称额定动稳定电流。
保护用电流互感器分为:1.过负荷保护电流互感器,2.差动保护电流互感器,3.接地保护电流互感器(零序电流互感器)
产品选用指南
工作原理
电流互感器起到变流和电气隔离作用。便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流,避免直接测量
电流互感器
线路的危险。电流互感器是升压(降流)变压器,它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器,电流互感器将高电流按比例转换成低电流,电流互感器一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表、继电保护等。
名词解释
额定工作电压,互感器允许长期运行的最高相同电压有效值。
额定一次电流,作为互感器性能基准的一次电流值。
额定二次电流,作为互感器性能基准的二次电流值,通常为5A或1A。
额定电流比,额定一次电流与额定二次电流之比。
选用要点
(1)额定电流(一次侧)应为线路正常运行时负载电流的1.0~1.3倍。
(2)额定电压。应为0.5kV或0.66kV。
(3)注意精度等级。若用于测量,应选用精度等级0.5或0.2级;若负载电流变化较大,或正常运行时负载电流低于电流互感器一次侧额定电流30%,应选用0.5级。
(4)根据需要确定变比与匝数。
(5)型号规格选择。根据供电线路一次负荷电流确定变比后,再根据实际安装情况确定型号。
(6)额定容量的选择。电流互感器二次额定容量要大于实际二次负载,实际二次负载应为25~100%二次额定容量。容量决定二次侧负载阻抗,负载阻抗又影响测量或控制精度。负载阻抗主要受测量仪表和继电器线圈电阻、电抗及接线接触电阻、二次连接导线电阻的影响。
相关介绍
施工、安装要点
1.二次绕组必须可靠接地,以防止由于绝缘损坏后,一次侧高电压传入危及人身安全。
2.二次测绝对不容许开路。开路时互感器成了空载状态,磁通高出额定时许多(1.4-1.8T),除了产生大量铁耗损坏互感器外,还在副边绕组感应出危险的高压,危及人身安全。
电流互感器铭牌标志
电流互感器型号由以下几部分组成,各部分字母、符号表示内容:
第一个字母:L——电流互感器。
第二个字母:F——风压式;
M——母线式(穿芯式)。
第三个字母:C——瓷绝缘式;
Z——浇注式。
第四个字母:B——保护;
D——差动。
第一个字母:数字——电压等级(kV)。
例如
LMZ—0.66表示用环氧树脂浇注的穿芯式电流互感器
0.66kV。
额定工作电压,互感器允许长期运行的最高相同电压有效值。
额定一次电流,作为互感器性能基准的一次电流值。
额定二次电流,作为互感器性能基准的二次电流值,通常为5A或1A。
额定电流比,额定一次电流与额定二次电流之比。
额定负荷,确定互感器准确级所依据的负荷值。电流互感器二次K1.K2端子以外的回路阻抗都是电流互感器的负荷。通常以视在功率伏安或以阻抗欧姆表示。
额定功率因数,二次额定负荷阻抗的有功部分与额定阻抗之比。
准确度等级,在规定使用条件下,互感器的误差在该等级规定的限值之内电力工程中计量常用的等级有0.2.0.5.0.2S、0.5S等。
注意事项:
副边绕组必须可靠接地,以防止由于绝缘损坏后,原边高电压传入危及人身安全。
副边绝对不容许开路。开路时互感器成了空载状态,磁通高出额定时许多(1.4-1.8T),除了产生大量铁耗损坏互感器外,还在副边绕组感应出危险的高压,危及人身安全。
使用注意事项
电流互感器
-
使用注意事项电流互感器运行时,副边不允许开路。因为一旦开路,原边电流均成为励磁电流,使磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身和设备安全。因此,电流互感器副边回路中不许接熔断器,也不允许在运行时未经旁路就拆下电流表、继电器等设备。
电流互感器运行时,副边不允许开路。原因如下:
1.电流互感器一次被测电流磁势I1N1在铁芯产生磁通Φ1
2.电流互感器二次测量仪表电流磁势I2N2在铁芯产生磁通Φ2
3.电流互感器铁芯合磁通:
Φ
=
Φ1
+
Φ2
4.因为Φ1.Φ2方向相反,大小相等,互相抵消,所以
Φ
=
0
5.若二次开路,即
I2
=
0
,则:Φ
=
Φ1,电流互感器铁芯磁通很强,饱和,铁心发热,烧坏绝缘,产生漏电
6.若二次开路,即
I2
=
0
,则:Φ
=
Φ1,Φ在电流互感器二次线圈N2中产生很高的感生电势e,在电流互感器二次线圈两端形成高压,危及操作人员生命安全
7.电流互感器二次线圈一端接地,就是为了防止高压危险而采取的保护措施
因此,电流互感器副边回路中不许接熔断器,也不允许在运行时未经旁路就拆下电流表、继电器等设备。
压力开关
压力开关采用高精度、高稳定性能的压力传感器和变送电路,再经专用
CPU
模块化信号处理技术,实现对介质压力信号的检测、显示、报警和控制信号输出。压力开关可以广泛用于石油、化工、冶金、电力、供水等领域中对各种气体、液体的表压、绝压的测量控制,是工业现场理想的智能化测控仪表。
压力开关的特点
压力开关主要类别包括常开式和常闭式。主要特点是:
1、采用英制管螺纹快速接头或铜管焊接式安装结构,安装灵活,使用方便,无需特殊的安装固定。
2、插片式导线式连接方可供用户任意选定。
3、密封式不锈钢感应器安全可靠。
4、压力范围内可根据用户任意选定的压力值进行制造。
压力开关有机械式,电子式两大类,机械式压力开关又分多种,电子式的也分多种。
电子压力开关是通过高精度仪表放大器放大压力信号,通过高速MCU采集并处理数据,内置温度传感器进行温度补偿,是检测压力、液位信号,实现压力、液位监测和控制的高精度设备。广泛使用在化工、机械、水文、电力、环保等测量气体、液体压力的自动化系统中。因为调节方便灵活,安装简单,可以替代大部分使用液位开关的场合。
特
点:
采用高精度AD和高速微处理器,全数字化设计;
4位数码管显示当前压力或液位值;压力或液位可以根据自己的需要设置;
三个单位可以根据客户需要选择:Bar,PSI,Kpa;
可以设置高低压力或液位报警点,并通过继电器或光耦输出给控制设备;
输出双路继电器(单刀双掷)开关量;
两路继电器/两路光耦/带4-20mA/0-10V
输出可以选择;
采用高精度压力传感器,比机械压力开关精度高,迟滞小,响应快,稳定可靠;
调节无死区,可以在整个量程范围内任意设定继电器动作压力点;
使用按键调节动作压力,使用简便,更加灵活;
防护等级:IP65,可以用在环境恶劣的场合;技术参数:
量程范围:-1BAR~200MPa;
供电电压:12~35V
DC(24V
DC
校准电压)/交流220vAC供电
输出继电器容量:220V
AC
3A,24V
DC
5A;
精
度:优于0.5%FS
设置范围:全量程段可以设置监测点,防波动回差设置。
使用温度:-20℃—85℃;
防护等级:IP65
采样速率:10次/秒(可以根据客户需要定制要求的速度)。
接口螺纹:M20*1.5/G1/4/1/4NPT操作说明:l
字符说明:
SEt
已进入设置状态
S
AL
进入报警设置
AL
已进入报警设置
S
UN
进入单位设置
UN
已进入单位设置
PSI
单位PSI
bAr
单位bar
kP
单位KP
S
AL
进入低位报警设置
S
AH
进入高位报警设置
S
Ad
进入差度设置
S
SC
量程设置
FULL
满度校准
oooo
零点校准
S
FO
进入基本参数设置
0—H
过压进入设置:
按SET键两秒后松开按键,则进入设置状态:面板显示SEt.l
按UP键和DOWN键,面板循环显示S
AL、S
UN和SEt,按SET键则会进入所选择的需要设置的参数;选择S
AL,面板显示
AL;选择S
UN,面板显示
UN;选择SEt,退出设置状态。l
资料设置选择1)
S
AL:在该设置类别中,短按UP和DOWN键,面板循环显示AL
、S
ALd、S
ALL和S
ALH(选择AL将直接退出设置);
说明:短按SET键进入需要修改的设置。进入设置后,闪烁位为当前可以被选择修改位,短按UP键和DOWN键选择需要修改位;短按SET键进入当前位数值修改,短按UP键和DOWN键修改当前位数值,短按SET键确定当前位数值,仪表自动返回到S
AL设置的下一个资料;短按UP和DOWN键继续选择需要修改位,若修改完毕,短按两次SET键退出当前资料修改,资料将被保存,在设置过程中,随时可以长按SET键退出设置状态,原始资料不变。
2)S
UN:在该设置类别中,短按UP键和DOWN键,面板循环显示UN
、PSI、bAr和kP,短按SET键选择单位,仪表自动退出设置状态。(选择UN将直接退出设置)量程及校准设置:1.
同时按住UP键和DOWN键约两秒,进入量程和校准设置:S
FO;2.
短按UP键和DOWN键,面板循环显示S
SC、FULL、oooo和S
FO,短按SET键选择需要设置的参数。量程设置同报警参数设置;进入零点和满度校准时,数码管会显示当前AD采集到的资料值,显示的资料为一个中间值时短按下UP键(DOWN键),此时显示的资料不再更新变化,该值即为将要保存的校准值。再短按下DOWN键(UP键)(若无这一步骤,资料不会被保存),最后短按SET键退出设置状态,参数被保存。
3:正常显示状态下,分别按下左(右)键不放,则显示高(低)位动作点设定值。接线图:+
---
电源正极(红色);(24VDC)
-
---
电源负极(黑色);H-COM
---
高位报警公共端(绿色);H-OFF
---
高位报警常开端(白色);H-ON
---
高位报警常闭端(棕色)/24v(+);L-COM
---
低位报警公共端(蓝色);L-OFF
---
低位报警常开端(黄色);L-ON
---
低位报警常闭端(灰色)/24V(-)。
膜片式压力开关
用高精度、高稳定性能的压力传感器和变送电路,再经专用
CPU
模块化信号处理技术,实现对介质压力信号的检测、显示、报警和控制信号输出。参考资料:参考HPC-100,HPC-1000压力开关的说明书
压力开关的工作原理
压力开关的工作原理:是当系统内压力高于或低于额定的安全压力时,感应器内碟片瞬时发生移动,通过连接导杆推动开关接头接通或断开,当压力降至或升额定的恢复值时,碟片瞬复位,开关自动复位,或者简单的说是当被测压力超过额定值时,弹性元件的自由端产生位移,直接或经过比较后推动开关元件,改变开关元件的通断状态,达到控制被测压力的目的。压力开关采用的弹性元件有单圈弹簧管、膜片、膜盒及波纹管等。
压力开关的分类
机械压力开关
机械压力开关,为纯机械形变导致微动开关动作。当压力增加时,作用在不同的传感压力元器件(膜片、波纹管、活塞)产生形变,将向上移动,通过栏杆弹簧等机械结构,最终启动最上端的微动开关,使电信号输出。UE压力开关设定方式从功能原理上又分成连续位移型和力平衡型。
电子压力开关
电子压力开关
另外一种是市场上这几年比较流行的是电子式压力开关,用来替代电接点压力表和使用在工控控制要求比较高的系统上。这种压力开关内置精密压力传感器,通过高精度仪表放大器放大压力信号,通过高速MCU采集并处理数据,一般都是采用4位LED实时数显压力,继电器信号输出,上下限控制点可以自由设定,迟滞小,抗震动,响应快,稳定可靠,精度高(精度一般在±0.5%F.S,高则达±0.2%F.S),利用回差设置可以有效保护压力波动带来的反复动作,保护控制设备,是检测压力、液位信号,实现压力、液位监测和控制的高精度设备。特点是:电子显示屏直观,精度高,使用寿命长,通过显示屏设置控制点方便,但是相对价格较高,需要供电。
压力开关选择注意事项
压力开关广泛应用于家用、商用、汽车制冷系统的高、低压力保护控制,蒸汽工况和发电站;蓄能器,接收器,闪蒸罐,分离器,洗涤器,炼油装置。也可适用于各种设备工具的高、低压力保护控制。但在压力开关的选择中,须注意以下几点:
1.防爆的必要性:防爆形式分为隔爆型和本安型,长野产品多数为隔爆型。
2.是否需要带指示:根据客户指示。
3.
接点数量:一接点(一个输出)或两接点(两个输出)。
4.设定值和压力范围的确定:推荐设定范围在压力范围的30%—65%之间,可设定范围为压力范围的15%—90%之间。
5.接断差的形式:可调式或固定式。
6.是否有脉动:如果压力有脉动或振动,需要带节流阀用以抑制脉动压力对仪表的损伤。
7.带隔膜的场合:测定腐蚀性、高黏度或温度过高时,需要选用带隔膜,
压力开关常见相关术语
精度:表示设备精准程度的值,包括线性度、公差、迟滞、重复性等。目前长野的压力开关最高精度可达到±0.5%F.S,型号为CB33。
最大压力(Max.P):压力范围的最大值。
满量程(F.S):压力范围最大值和最小值的差值。
接断差(死区):是指开关设定动作值和复位值的差值,例如当设定、值为1MPa,实际复位值为0.9MPa时,接断差为0.1MPa。
工作温度:是指仪器的内部机构、敏感元件等工作时不会发生持续变形的温度范围。一般压力开关推荐工作温度范围为-5~400C,若介质温度过高时,可考虑加附件虹吸管(灌状),达到降温的目的。
S.P.D.T(单刀双掷):由一个常开、一个常闭触点和一个公共端构成。
D.P.D.T(双刀双掷):由一个对称的左、右公共端,两组常开、常闭端子构成。
上限一接点(常开):压力上升到设定值时,接点动作,回路导通。
下限一接点(常闭):亚力下降到设定值时,接点动作,回路导通。
上下限两接点HL:是上限式和下限式的组合,分为两接点独立动作(双设定、双回路)和两接点同时动作(单设定、双回路)两种类型。
上限2接点:合并了两个上限形式,分为分为两接点独立动作(双设定、双回路)和两接点同时动作(单设定、双回路)两种类型。
下限2接点:合并了两个下限形式,分为两接点独立动作(双设定、双回路)和两接点同时动作(单设定,双回路)两种类型。
耐压:压力开关保持其正常性能所能承受的最大压力。但是当压力开关用于过压场合时,敏感元件将会产生持续形变,这时压力设定值将变化,压力开关将不能发挥其正常性能甚至可能损坏。
IP(防护等级):是由国际电工协会(IEC)所起草,关于灯具防尘防潮特性的标准。
温度开关
温度开关又名温控器,主要是检测温度的元器件,一般为机械式,根据外形尺寸不同分为KSD3001、KSD9700等,外形尺寸种类繁多
温度开关以工作状态一般分为手动恢复型和自动恢复型,手动恢复型在超温断开后不能自动恢复闭合状态,不许手动操作,自动恢复型和此相反,待温度降到恢复温度即可自动恢复至闭合状态,温度开关还可分常闭型和常开型。
一般来说温度开关检测精度比较低,常见的有±5%、3%精度的,一般这个精度指动作精度,恢复精度往往大于该精度约2倍,温度开关可以串联与强点电路,可以承载较大电流,一般范围可达0~40A(根据需要选择)
温度传感器
温度传感器一般用热敏电阻未检测元件,可以外置不同壳子以便安装,温度传感器分为(NTC)负温度系数,即阻值随温度升高而降低,负温度系数的比较常用,价格较低精度稍差,最高可达到±0.5摄氏度,(PTC)正温度系数,正温的价格较高,精度也较高,可达到0.1摄氏度
决定温度传感器的参数为R值与B值,R值指的是25摄氏度传感器的阻值,B值指的是相间温度(一般为25/50
50/80摄氏度的对数的倒数比)确定这2个参数即可确定温度传感器的型号。
一般NTC传感器检测低温用R值较小的,检测高温用R值较大的,用环氧树脂封装的温度传感器一般检测温度不能高于125摄氏度,否则环氧树脂会变软或者融化,但可以选择其他工艺,比如直接用热敏电阻,其耐温可达300摄氏度左右。
李清德
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