具有多種保護功能的一體化溫度變送器制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)提供了一種具有多種保護功能的一體化溫度變送器，它抗雷電沖擊和防電浪涌干擾。信號極性接反時，變送器仍能正常工作。信號線路過壓時，無損于變送器內(nèi)部線路。它包括防護殼體組件、顯示窗、電子腔、端子腔、電氣接口、TD傳感器：測溫元件、鎧裝芯線、高溫導(dǎo)線、絕緣材料、保護套管，其特征在于：防爆殼體外有一接地螺釘，殼體的端子腔與電子腔密封隔離，內(nèi)有4個接線端，殼體的電子腔內(nèi)置電路板和顯示器，外設(shè)顯示窗；RTD傳感器和變送電路為一體化結(jié)構(gòu)形式，電子線路由RTD傳感器、變送調(diào)整電路、防浪涌保護電路、過電壓保護和信號極性反接保護電路連接組成。可用于多種設(shè)備和油氣管道以及地表的溫度檢測與控制上。（*該技術(shù)在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及溫度參數(shù)檢測
具體的說是一種具有多種保護功能的一體化溫度變送器，多用于戶外機械旋轉(zhuǎn)設(shè)備、加熱爐設(shè)備、油氣管道以及地表的溫度檢測與控制。
技術(shù)介紹
原有的一體化溫度變送器，始終沿襲傳統(tǒng)的電路模式，即信號采集、放大調(diào)整，直至在額定精度范圍內(nèi)的輸出，很少考慮電路防護問題。但是隨著溫度變送器全戶外天候使用情況的增多，在雷雨季節(jié)，感應(yīng)雷很容易通過電纜引入儀表線路中，由此導(dǎo)致溫度變送器的損壞。另外隨著生產(chǎn)過程自動化水平的提高，一套大型機組的電力信號線路就比較繁雜，電力信號線多達(dá)幾十根，里面有電源線和信號線，有不同的接地線。而一個廠區(qū)的控制室又有多套大型機組和多種遠(yuǎn)控設(shè)備，電力信號線可多達(dá)幾百根或上千根，對此在安裝調(diào)試期間很容易造成接線錯誤，從而由于信號極性反接或由于雙MV電源串接電壓導(dǎo)致溫度變送器的損壞。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種具有防浪涌(雷)保護、過電壓保護和信號極性反接保護功能的一體化溫度變送器。本技術(shù)的電子線路，由RTD傳感器、變送調(diào)整電路、防浪涌(雷)保護、過電壓保護和信號極性反接保護電路組成。本技術(shù)中的溫度變送電路單元包括RTD傳感器、恒流源、信號采集、調(diào)整放大、線性溫度補償、V/I轉(zhuǎn)換電路、防浪涌(雷)保護、過電壓保護、信號極性反接保護電路和顯示器。本技術(shù)的外型結(jié)構(gòu)曲防爆殼體、防爆電氣接口、RTD組件、顯示窗、電子腔、端子腔、接線端子和接地螺釘所組成。本技術(shù)防浪涌保護電路由兩支雙向穩(wěn)壓二極管Dp D2、兩個限流電阻R9、RlO 和一支雙向三極氣體放電管G所組成，共有5根接線。防浪涌保護電路輸入端的兩線接變送器的輸入端子，防浪涌保護電路輸出端的兩線接變送器橋路輸入端的3和1，接地線與變送器的外殼相接。具體接線詳見附圖1。在正常情況下，雙向穩(wěn)壓二極管DpD2和雙向三極氣體放電管G處于截止?fàn)顟B(tài)，變送器線路處于正常狀態(tài)。當(dāng)變送器信號的正極線遭受雷電電壓沖擊時，電壓將高于雙向穩(wěn)壓二極管D1額定電壓時，D1處于擊穿導(dǎo)通狀態(tài)，將電壓限制在D1額定電壓值上，與此同時也在限流電阻R9處形成較高的電壓。當(dāng)雷電電壓增加到雙向三極氣體放電管G的額定電壓時，雙向三極氣體放電管的一個極被擊穿，瞬間與大地導(dǎo)通放電，電壓被限制在額定電壓范圍內(nèi)。當(dāng)變送器信號的負(fù)極線遭受雷電電壓沖擊時，電壓將高于雙向穩(wěn)壓二極管A額定電壓時，D2處于擊穿導(dǎo)通狀態(tài)，將電壓限制在&額定電壓值上，與此同時也在限流電阻RlO處形成較高的電壓。當(dāng)雷電電壓增加到雙向三極氣體放電管G的額定電壓時，雙向三極氣體放電管的另一個極被擊穿，瞬間與大地導(dǎo)通放電，電壓被限制在額定電壓范圍內(nèi)。這樣有效的保護了變送器。本技術(shù)的電源反接保護線路由四只二極管D3、D4、D5和D6組成一個橋路，接法見圖一。橋路輸入端的接線點⑶與信號⑴端相接，橋路輸入端的接線點⑴與信號㈠ 端相接。橋路輸出端的的接線點⑵與仏(10)端相接，橋路輸出端的⑷與仏(7)端相接。 當(dāng)橋路輸入端的⑶為正和⑴為負(fù)時，二極管1)3和06導(dǎo)通，1)4和1)5截止，橋路輸出端⑵ 為正和(4)為負(fù)，變送器正常工作。當(dāng)橋路輸入端的(3)為負(fù)和(1)為正時，二極管D4和 D5導(dǎo)通，D3和D6截止，橋路輸出端⑵為正和⑷為負(fù)，變送器仍正常工作。本技術(shù)電源過壓保護電路用穩(wěn)壓管D7實現(xiàn)，接法見附圖1。D7的兩腳與變送器信號相連，在正常電壓情況下，穩(wěn)壓管處于截止?fàn)顟B(tài)，變送器工作正常，當(dāng)信號線電壓高于穩(wěn)壓管額定電壓時，穩(wěn)壓管處于擊穿導(dǎo)通狀態(tài)，將電壓限制在穩(wěn)壓管額定電壓值上，從而保護了變送器的器件不被擊穿損壞。本技術(shù)包括防護殼體組件、顯示窗、電子腔、端子腔、電氣接口、RTD傳感器、測溫元件、鎧裝芯線、高溫導(dǎo)線、絕緣材料、保護套管，其特征在于防爆殼體外有一接地螺釘；殼體的端子腔與電子腔密封隔離，內(nèi)有4個接線端子；殼體的電子腔內(nèi)置電路板和顯示器，外設(shè)顯示窗；RTD傳感器和變送電路為一體化結(jié)構(gòu)形式；電子線路由RTD傳感器、變送調(diào)整電路、防浪涌保護電路、過電壓保護和信號極性反接保護電路連接組成。防浪涌保護電路由兩支雙向穩(wěn)壓二極管Dp D2、兩個限流電阻R9、RlO和一雙向三極氣體放電管G所組成，共有5根接線，防浪涌保護電路輸入端的兩線接變送器的輸入端子，防浪涌保護電路輸出端的兩線接變送器接橋路的輸入端，防浪涌保護電路的接地線與變送器的外殼相接。信號極性反接保護電路由D3、D4、D5和D6組成電橋，電橋的1、3腳通過 R9、R10分別與信號線相連，電橋的2、4腳分別與U1的10、7腳相連，RTD傳感器由兩路恒流源供電。變送調(diào)整電路由熱電阻傳感器RTD、集成電路仏、三極管％、量程電位器W1、零點電位器W2、電容Q、C2、C3和C4、電阻禮、&、R3、R4> R5> R6> R7和&組成溫度變送電路。RTD的一端通過&與U1的13腳相連，另一端經(jīng)R7與仏的6腳相連。U1為變送器專用芯片，內(nèi)有兩路恒流源輸出，其中一路為RTD供電，另一路為基準(zhǔn)電路供電。基準(zhǔn)電路由民和W1組成，基準(zhǔn)電壓經(jīng)R4連接到U1的2腳，RTD信號經(jīng)調(diào)理、放大、補償，V/I轉(zhuǎn)換后，由U1的10腳輸出標(biāo)準(zhǔn)電流信號。本技術(shù)的電源反接保護線路由四只二極管D3、D4、D5和D6組成一個橋路，接法見圖一。橋路輸入端的接線點⑶與信號⑴端相接，橋路輸入端的接線點⑴與信號㈠ 端相接。橋路輸出端的的接線點⑵與仏(10)端相接，橋路輸出端的⑷與仏(7)端相接。 當(dāng)橋路輸入端的⑶為正和⑴為負(fù)時，二極管1)3和06導(dǎo)通，1)4和1)5截止，橋路輸出端⑵ 為正和(4)為負(fù)，變送器正常工作。當(dāng)橋路輸入端的(3)為負(fù)和(1)為正時，二極管D4和 D5導(dǎo)通，D3和D6截止，橋路輸出端⑵為正和⑷為負(fù)，變送器仍正常工作。本技術(shù)電源過壓保護電路用穩(wěn)壓管D7實現(xiàn)，接法見附圖1。D7的兩腳與變送器信號相連，在正常電壓情況下，穩(wěn)壓管處于截止?fàn)顟B(tài)，變送器工作正常，當(dāng)信號線電壓高于穩(wěn)壓管額定電壓時，穩(wěn)壓管處于擊穿導(dǎo)通狀態(tài)，將電壓限制在穩(wěn)壓管額定電壓值上，從而保護了變送器的器件不被擊穿損壞。本技術(shù)的優(yōu)點是1)抗雷電沖擊和防電浪涌干擾。2)信號極性接反時，變送器仍能正常工作。3)信號線路過壓時，無損于變送器內(nèi)部線路。4)無需外接防雷器，結(jié)構(gòu)緊湊。5)制造的性能價格比低。6)大幅度提高了戶外應(yīng)用環(huán)境下的溫度變送器使用壽命。7)有效地提高了用戶設(shè)備運行的安全性。附圖說明圖1為本技術(shù)的電氣原理圖圖2為本技術(shù)的外形結(jié)構(gòu)圖正面圖圖3為本技術(shù)的外形結(jié)構(gòu)圖剖面圖圖4為本技術(shù)的外形結(jié)構(gòu)接線端子圖圖中1是隔爆殼體；2是電氣防爆接頭；3是顯示窗；4是接地螺釘；5是RTD組件； 6是活動螺紋；7是端子腔；8是電子腔；9是顯示窗；10是防水絲堵；11是接線端子；12是接地螺孔。具體實施方式以下結(jié)合實施例來具體說明本技術(shù)的實施，參照附圖1所示連接電器元件， 外殼采用常規(guī)手段制造。由熱電阻傳感器RTD、集成電路U1、三極管Q1、量程電位器W1、零點電位器W2、電容 C1, C2, C3和C4、電阻禮、R2, R3> R4> R5> R6> R7和&組成變送調(diào)整電路。RTD的一端通過本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
１．多種保護功能的一體化溫度變送器，它包括防護殼體組件、顯示窗、電子腔、端子腔、電氣接口、ＲＴＤ傳感器、測溫元件、鎧裝芯線、高溫導(dǎo)線、絕緣材料、保護套管，其特征在于：防爆殼體外有一接地螺釘；殼體的端子腔與電子腔密封隔離，內(nèi)有４個接線端子；殼體的電子腔內(nèi)置電路板和顯示器，外設(shè)顯示窗；ＲＴＤ傳感器和變送電路為一體化結(jié)構(gòu)形式；電子線路由ＲＴＤ傳感器、變送調(diào)整電路、防浪涌保護電路、過電壓保護和信號極性反接保護電路連接組成。

【技術(shù)特征摘要】
1.多種保護功能的一體化溫度變送器，它包括防護殼體組件、顯示窗、電子腔、端子腔、 電氣接口、RTD傳感器、測溫元件、鎧裝芯線、高溫導(dǎo)線、絕緣材料、保護套管，其特征在于 防爆殼體外有一接地螺釘；殼體的端子腔與電子腔密封隔離，內(nèi)有4個接線端子；殼體的電子腔內(nèi)置電路板和顯示器，外設(shè)顯示窗；RTD傳感器和變送電路為一體化結(jié)構(gòu)形式；電子線路由RTD傳感器、變送調(diào)整電路、防浪涌保護電路、過電壓保護和信號極性反接保護電路連接組...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐毅，李官正，宋麗梅，孫瓊，李丹，史寶義，
申請(專利權(quán))人：沈陽半島電器表業(yè)有限公司，
類型：實用新型
國別省市：89