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远传燃气表传感类型的选择

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远传燃气表传感类型的选择

发布日期:2020-06-05 作者:深圳市佰斯特科技有限公司 点击:

远传燃气表传感类型的选择




    远传燃气表是在原有机械基表的某一周期运动部件上加装传感电路形成的。在表的额定流量范围内,远传燃气表显示的结果必须与计数器同步,即加装远传电路后的燃气表具备了机械与远传两套显示,且要求显示具备一致性[1]。
    确定远传燃气表最佳传感类型的标准是:在保证读数准确、可靠的基础上,使用方便,成本低廉,工艺简单,通用性强。下面对几种常见的远传燃气表的传感类型进行阐述。


1 光电转换型
    这种传感类型一般是在基表的旋转部件上加装1面反射镜,在与反射镜面相对应的部位固定安装1只光电传感器,当旋转部件上镜面转至传感器位置时,传感器就产生光电感应,发出1次脉冲信号。它的优点是:成本较低,工艺简单,容易制造。其缺点是:传感电路本身要耗电,需要外部供给电源;经信号线传输的是脉冲信号,脉冲信号在传输过程中如果处理不好容易受到干扰;反射镜面经污染退色后反射失灵;反射镜面的边缘易颤动产生误信号;至少需要4条引线[2]。 

2 霍尔型
    在普通转盘计数的燃气表中加装霍尔元件和磁铁,即可构成基于磁电转换技术的传感器。霍尔元件固定安装在计数转盘附近,磁铁安装在计数盘位上,当转盘每转1周,磁铁就经过霍尔元件1次,在信号端产生1个计量脉冲。其优点是:成本较低,工艺简单,容易制造。其缺点是:临界点颤动误发信号;传感电路本身耗电,脉冲传输过程中如果处理不好容易受到干扰;传感器的核心部件永磁铁随着时间的延长会出现退磁现象,使得霍尔元件在计数转盘转过时不能输出脉冲,从而导致脉冲少计。

3 干簧管型
    在普通转盘计数的燃气表中加装干簧管和磁铁,干簧管固定安装在计数转盘附近,磁铁安装在计数盘位上,当转盘每转1圈,磁铁就经过干簧管1次,在信号端产生1个计量脉冲。其优点是:成本较低,工艺简单,不需耗电,通用性较强。其缺点是:临界点颤动误发信号,信号容易受到外部磁场干扰;传感器的核心部件水磁铁随着时间的延长会出现退磁现象,使得下簧管在计数转盘转过时不能输出脉冲,从而导致脉冲少计。在实际使用过程中故障往往不是短时间可以暴露的,有的问题几个月以后才普遍出现,一旦出现就造成大而积的、不可挽回的损失。
    目前,这种远传燃气表应用较普遍。例如,深圳市燃气集团有限公司应用的自动抄表系统中,燃气表的传感器采用干簧管型,不同的是,为了使传感电路具有防外磁、防短路、防断路等功能,系统外加了1只防磁干簧管,传感电路见图1。 
远传燃气表传感类型的选择
图1中,Rl、R2为金属膜电阻,分别为22kΩ、2kΩ。K1为计量干簧管(常开),K2为防外磁干簧管(常开),正常工作状态下只有K1闭合,K2断开,A、B为连线连接点。

4 自保持开关型
    计量干簧管由刀单掷的干簧管(簧片无极性)改为自保持式的单刀双掷的干簧管(单刀簧片有极性),具有M、N两个磁钢感应头,M、N各安装在计量齿轮的两端,它们的夹角成180°,且极性相反。M磁钢接近干簧管时,簧片被吸引到一端并自我保持,直到计量齿轮转到N磁钢接近干簧管时,簧片才改变状态,排斥到另一端并自我保持,再到M磁钢接近干簧管时,干簧管才翻转位置。如此周而复始。只要颤动不至于使计量齿轮相对于干簧管的转动夹角>90°,都不会误发脉冲。而实际上这种转动夹角≤45°。其传感采集电路见图2。

远传燃气表传感类型的选择
图2中,当K断开时,信号为Vc,当K闭合时,信号为0。平时报警信号为0,当引线被剪断时为Vc,电路中的限流电阻R约为100Ω,R1、R2为10~100kΩ的上拉电阻。
    这种传感方式成功地克服了颤动、磁干扰、耗电、引线多等缺点,仅用2条线就可实现信号开、信号关、断路、短路4种状态的检测,是目前较为理想的远传传感方式。
    近2年出现了直读式远传燃气表,其原理是将燃气表每一位字轮上都装上多只传感器,这些传感器通过组合编码将相应的0~9共10个数对应传出。这种燃气表的最大优点是直接读出数据(即直读式)。由于这种技术从制造工艺上讲难度较大,至今没有长时间、大规模应用的较好实例,其能否经得住大面积和长时间的使用验证还需探究。而且,假如直读式远传燃气表在大面积、长时间的考验中能够成功,恰恰可以证明开关型远传燃气表的可靠性。

5 结论
    自保持开关型燃气表既克服了干簧管临界点颤动误发信号的缺点,又具备了不耗电、成本低、使用简单的优点,在防磁干扰、防静电、抗冲击等方面也很可靠。在通用性方面,所有适合于光电转换型、霍尔型、干簧管型的系统电路它都适合,而且可通过加入串并联电阻,对人为短路、断路等状态实施报警。因此,自保持开关型远传燃气表是燃气表的最佳选择方案。


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