随着温度测控仪表的广泛使用,如何选用和安装测控仪表成了正在面临的问题。小编总结以下方面,与大家分享。
一、温控仪表的选用
1.根据生产过程中对仪表控制精度的要求选用仪表。
2.根据测控温度的范围选用仪表。如在一条生产线上,每一个工序的控温范围是不一样的,根据各个位置分别选用。
3.根据被测工件随时间变化的速度选用仪表如一些实验室中,一旦温度变化,传感器立即得出变化量,并将变化量及时输出显示。此时应选择采样速度快的仪表。
4.根据工作环境选用仪表。比如仪表附近有很强的振动源,动圈式和指针式就不适宜,此时可选用数字显示仪表。湿度较大的环境,不适宜拨码开关设定的仪表,拨码开关长时间工作在潮湿环境中,导致接触不良,此时宜选用触摸开关设定的智能仪表。
5.根据经济合理的原则选用仪表,不能盲目追求高大尚。精度较高的仪表,价格较高,维护支出也较高,超出工艺要求 无意义。
6.为了便于管理和维修保养,选择仪表时,仪表的类型和厂家不宜太多,可以选择一、二家质量优、信誉好的厂家,这样对减少库存,提高互换通用性和维护修理都有好处。
7.仪表工作电源的选用优先选用交流220伏,尽量不选择交流380伏。
二、温度仪表的安装
1.仪表工作环境不要超过50度,尽量远离热源,相对湿度不超过85%,无腐蚀性气体。
2.不要把仪表安装在振动太大的地方,以免影响其寿命。 仪表应安装 在操作和读数方便的位置。
3.大部分仪表无电源开关和保险丝,应根据情况加装。
4.仪表输入信号线与仪表电源线、负载控制线不要捆扎在一起,更不能放在同一根金属管内,以免电磁波干扰。
5.热电偶输入,应使用对应的补偿导线。热电阻输入应使用低电阻且无差别的三根导线(三线制输入)笔者本人遇到过有些同行采用二芯线输入热电阻信号,造成温度测量不准的现象,建议采用三芯屏蔽电缆(RVⅤP)。
工业用智能温控仪表由于使用环境的问题(生产车间中的污染、干扰、震动等),会出现各种故障。下面,介绍一下智能温控仪表常见故障和排除方法。
一、智能仪表显示正常时的故障
1.仪表显示正常,但仪表没有(4~20)mA电流输出
首先检查三极管5609、二极管4148及贴片电阻是否正常,若有损坏则更换;若正常,检查DC24V电源是否正常,若不正常,电源供电电路坏。其次检查信号输出是否正常,若正常,检查单片机控制信号,若有信号而TL5615cp无输出信号,则TL5615cp坏;若TL5615cp正常,而放大器无输出,则放大器坏。
2.仪表显示正常,但内部时钟不走或走时缓慢(假设有打印机接口)
①测量供电电池是否为3.6V,若低于2.0V则电池已坏。
②测量32.768kHz晶振是否正常。可用试电笔接入火线,捏住晶振一管脚,用另一脚去碰试电笔尾部,若试电笔亮则晶振完好,不亮则晶振损坏。
③若电池晶振均正常,则DS1302损坏。
3.仪表显示正常,但是实际控制温度时超差
若有PID控制,这类故障多是PIV控制参数设置不当造成的。对于这类故障,笔者认为应根据实际的温度控制系统,把PIV参数先固定在一个数值上,然后观察升温曲线再继续调整数值,直到找到合适的PID控制参数。观察升温曲线时,如果第一次过冲很大,则减少P的设置,反之则增大P的设置。如果升温很缓慢,则减少I的设置,反之则增大I的设置;如果曲线在设定目标值附近震荡,则减少D的设置。
二、智能仪表显示异常时的故障
1.短接热电偶信号输入端,室温显示过高或过低
造成这类故障主要有以下两种原因:
(1)仪表内部冷端补偿参数的设置过大或过小,导致仪表接信号输入时出现故障。
(2)当参数设置正常时,则可能是重点补偿电路三极管9014损坏。
2.仪表工作时,测量值无规律跳变
(1)温度传感器接线处虚连或测量端开焊(测量桥路正常)。
(2)仪表受到震动、噪声、磁场等干扰产生此故障。解决办法:使信号输入端远离动力线或感性负载,不要与动力线平行架设,应适当接地、屏蔽等。
(3)确认无干扰源,则A/D转换器ICL7135CN损坏。
(4)以上3项均正常,则单片机内部程序混乱。
三、智能仪表无显示时的故障
1.通电后,仪表内部没有任何动作声音(正常内部继电器动作)
这类故障多是由于开关电源损坏,具体原因如下:
(1)保险管熔断。
(2)整流桥2CW06损坏,导致直流输出端无300V直流电压。
(3)直流输出侧滤波电容漏电,导致电压输出达不到300V。
(4)开关三极管TOP222Y损坏,不能产生高频脉冲电压。
(5)脉冲变压器损坏。
2.通电无显示,面板上4个工作指示灯长亮,继电器动作(开关电源正常)
此类智能仪表的显示原理框图如图1所示。
原理:单片机送出每一时刻要显示信息的二进制代码,同时送出编码信息到译码电路进行译码,控制驱动电路。从测量值显示的最低位到设定值显示的最高位轮流进行显示。程序控制以高于人眼分辨率的速度进行刷新,从而实现信息的完整显示。
修理过程:
(1)先用数字万用表二极管挡(此电压约为3V)测量各笔段LED,正常时各笔段二极管应发光。
(2)显示正常,测量驱动电路的供电电压及驱动三极管是否正常,若正常则后极故障。
(3)测量译码电路,判断控制端是否为正常的低电平。若不是则为单片机故障。正常时,认为送入编码信息,测量是否输出相应的译码信息。译码电路作为3-8译码器时的真值表,如表1所示。
如果输出相应的信息,译码电路正常,否则损坏。
(4)用示波器观察单片机送出的编码信息波形,正常时C、B、A的波形。
只是三者不一定在同一时刻出现高低变化的电平,如果没有出现这种波形,则单片机损坏。
当然,智能仪表在使用时还有很多故障(如开焊、短路、虚连等),需维修人员认真仔细地查找,才能排除故障。
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