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3 討論
3·1 基于探測器的相對測溫靈敏度的考慮
待測溫度每變化1 K時,號電平的變化量(本文即P1或P2的變化量)稱為系統的溫度靈敏度S[8,9]。即
不失一般性,同時也為簡單起見,以反射鏡不起作用時的情況(P1)為例進行討論。此時探測器輸出的電號的強度V(T)可寫成[8,9]
由式(12)作出的Sr~λT曲線如圖3所示。由圖3可以導出,在λT=2 898μm·K附近,系統正好工作在Sr~λT曲線的峰值區域。這就是說,對PIN硅光電二極管而言,只要待測溫度不高于T≈2 898/1·1=2 634 K,探測器的輸出號就處于靈敏區域。亦即,只要被測溫度有小的變動,就能引起Sr較大的變化。顯見,采用PIN硅光電二極管作光接收器件,肯定能滿足測溫范圍的高溫段對測溫靈敏度的要求。
3·2 基于探測器的溫度分辨率的考慮
據式(1),在極窄的波段內,當待測溫度改變ΔT時,容易導出系統接收到的輻射能的變化時,才能引起探測器的響應。式中,VS/VN為噪比,在推算系統的溫度分辨率時,取VS/VN=1;Δf為后續的選頻放大器的帶寬。將式(6)、式(13)、式(14)及式(15)代入式(16)中,并考慮極限情況,可以導出
上式中的ΔT即為探頭的溫度分辨率。
下面進行定量分析。對于實際的測量環境,取大氣的衰減系數τ0=0·85,光學系統對光的總透過率τλ=0·50,調制盤的調制系數η=0·80、PIN光電二極管的探測率D*=5·0×1012cm·Hz1/2·W-1、靈敏元面積A=5 mm×5 mm[10],選頻放大器的帶寬Δf=10Hz,光學系統的焦距f′=15 cm,通光口徑D=10 cm。為分析上的方便,同時也不失一般性,取ελ=0·50、Δλ=20 nm代入計算。在不同的待測溫度下,由式(17)作出的探測器的溫度分辨率隨波長的變化曲線,如圖4所示。
由圖4顯見:(1)探測器的溫度分辨率隨系統工作波長的增加而變高。例如,對于T=773 K而言,λ=0·60μm時,系統的溫度分辨力ΔT=1·662 K,顯然不符合要求。但當λ=0·80μm時,ΔT=0·004 K,顯然符合要求;(2)當待測溫度足夠高時,例如待測溫度T=923 K,λ≥0·70μm的波長都能滿足要求。
3·3 基于抑制光路中選擇性吸收氣體吸收影響的考慮
2004 年在河北華電石家莊熱電有限公司選取了五個內漏比較嚴重、具有代表性的電動閥門進行了技術改造試驗,經過近一年的運行考驗,效果非常理想,達到了預期的目的,2005年我們又分別對16#、17#、21#—24#爐部分電動閥門進行了這樣的技術改造,共計安裝ZDW-05B型智能定位器控制裝置200套,取得了良好效果。一年多來,采用ZDW-05B型智能定位器控制裝置進行技術改造后的200套電動閥門運行情況良好,無一例有閥門內漏現象。
應用 ZDW-05B型智能定位器控制裝置對現有電動閥門進行技術改造,具有投資少、見效快,簡單方便的特點。改造后不僅大大減輕了運行、維修人員的勞動強度,而且可以明顯提高機組的經濟效益和可靠性。在新建機組中直接選用ZDW-05B型智能定位器控制裝置,效果更佳,可有效的延長電動閥門的使用壽命。
雖然在老機組改造、新建、擴建工程中選用ZDW-05B型智能定位器控制裝置需花費一定資金,但換來了機組良好的經濟效益,因此,可以說用ZDW-05B型智能定位器控制裝置解決電動閥門關不嚴、內漏的問題,實際上是一項高回報的投資行為。
6 結束語
近些年來國內火力發電廠的運行和管理水平在不斷提高,火電廠長期以來只注意生產,忽略經濟運行的現象引起了管理者們的高度重視,但就節能、環保還沒有引起足夠的重視,距國外先進相比尚存在著一定的差距,特別是在節能降耗方面還有很大潛力需要開發。
電容薄膜式壓力變送器從70年代末發展至今,以其優良的性能,逐漸成為低真空測量的主要儀表。隨著工藝、技術的不斷發展,在原有產品的基礎上進一步開發出帶恒溫系統產品,使儀表的性能更趨完善。為了滿足用戶將真空儀表用于易燃、易爆場合的特殊需要,研制成功防爆型真空儀表,達到《GB3836—1983》防爆標準。
電容薄膜式壓力變送器(以下簡稱薄膜規)自80年代初誕生至今已有20年的歷史,由于它的高穩定性、高精度、耐腐性、耐污染、耐粉塵、可在許多惡劣場合工作及使用壽命長等優點,近年來它的發展迅速,在許多行業取代了傳統的真空計,市場覆蓋面越來越大。以美國為例:美國M.K.S公司是全球生產薄膜規的主要生產廠家,至目前為止,它的年銷售額已達上億美金,涉及民用工業的各個領域,并在航天工業,核工業等軍事工業中發揮著獨特的作用。
我們從80年代初開始研究薄膜規的生產技術,1993年正式投入生產,產品從原來的單一型發展至今,共四大系列,30多個品種,形成了相當的生產規模。以下介紹一下普通薄膜規(100系列)的基本原理、帶恒溫裝置的高精度薄膜規(200系列)和防爆型薄膜規(300系列)。
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