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数字接线盒在能源计量中的应用
2019-09-23 20:16:57 来源:http://www.scalesh.com 作者:http://www.scalesh.com 【 】 浏览:0次 评论:0

在能源计量数据采集系统管理中使用衡器可实现原材料进出料称重,但原材料进出料称重时,如果采用模拟传感器接线盒,称重传感器与计量显示仪表都存在长距离传输,且大多数衡器的安装现场条件比较苛刻等诸多问题。为了适应能源计量管理,针对现场条件差、信号传输距离远的特点,我们采用数字接线盒的方式,将模拟信号转换成数字信号,实现了数字角差调整与数字信号输出。一、数字接线盒工作原理每个称重传感器独立供电,采用独立A/D转换、独

在能源计量数据采集系统管理中使用衡器可实现原材料进出料称重,但原材料进出料称重时,如果采用模拟传感器接线盒,称重传感器与计量显示仪表都存在长距离传输,且大多数衡器的安装现场条件比较苛刻等诸多问题。为了适应能源计量管理,针对现场条件差、信号传输距离远的特点,我们采用数字接线盒的方式,将模拟信号转换成数字信号,实现了数字角差调整与数字信号输出。

一、数字接线盒工作原理

每个称重传感器独立供电,采用独立A/D转换、独立数字滤波,通过各称重传感器信号加权叠加、角差调整(即调整各称重传感器的加权系数)。

二、数字接线盒数据关系与数字处理

1.首先每个称重传感器独立A/D采样,数字滤波处理,得到稳定的A/D值xi

2.通过各个称重传感器A/D值,进行加权合成,加权系数ki,零位A/D总值Zo,Pw是标定系数。

3.角差自动调整过程

空载时,采集各称重传感器A/D值,x10、x20、x30、x40,然后对各个角加载同一重物Wj,得到下列方程组:

解上面的方程组,得到新的角系数:k1′、k2′、k3′、k4′。

消角差,采用新的角系数ki′,计算加权合成重量。

4.重量标定过程

空载时,记录加权合成值Zo=∑(xi×ki),同时保存各称重传感器零点A/D值xio

加载砝码We,对应的加权合成值Ze=∑(xi×ki)

计算标定系数Pw=We/(Ze-Zo)

5.由于能采集各称重传感器加载值xi,各A/D增值(xi-xio),可以判断各称重传感器的加载先后,从而判断重物加载方向。

6.由于数字接线盒自带按键显示器,调整都在数字接线盒内完成,不依赖外部仪表。

三、数字接线盒的优点

1.每个称重传感器独立供电和输出,不会破坏原传感器的温度补偿性能。

2.每个称重传感器独立A/D转换,独立数字滤波,稳定性更好,可判断单个传感器故障。

3.各称重传感器信号加权叠加,输出信号大,是模拟接线盒输出的N倍。

4.数字接线盒自带调试操作器,自动角差调整,角差调整方便、快速、高精度。

5.由于各称重传感器加载都能数字识别,所以能判断称重加载方向。

6.没有其他可动部件,长期稳定性好。

7.数字接线盒和显示仪表采用数字信号传送,具有承受传输距离远、抗干扰能力强的特点。

8.采用加装无线传输模块,方便实现无线传输。

四、数字接线盒在能源管理中的应用

1.由于现场条件限制,如果采用普通模拟接线盒,调整角差更困难。采用数字接线盒,现场调整方便快捷,而且角差调整准确,尤其是自动角差调整。

2.采用数字接线盒无线传输工程量减少,成本降低,解决了原工业现场布线困难、易损坏的问题。

3.普通模拟接线盒,不能判别重物进入秤台的方向。数字接线盒的重物加载方向判别功能,可以自动两次计量,计量准确度高。

4.数字接线盒由于自动判别重物加载方向,还能作方向自动修正,计量准确度更高。

五、小结

福建省计量科学研究院在全国率先开展能源计量数据采集,数字接线盒从2011年起已在福人公司等100多家企业试运行,适用于福建大部分企业在用的工业锅炉煤耗称量。在生产中采用数字接线盒进行给煤装置技术改造,在节约能源和员工绩效考评等方面可产生以下作用:一是能够及时准确地掌握每日、每班甚至每小时的能源消耗量;二是能够及时通过煤耗了解每批用煤的质量,为企业今后能源采购提供参考;三是通过数据能及时发现不同班组在生产中消耗能源的差别,使管理者能够根据装置作出的判断进行工艺和操作上的改进;四是有利于加强内部绩效管理和考核。

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