隨著溫度測控儀表的廣泛使用,如何選用和安裝測控儀表成了正在面臨的問題。小編總結(jié)以下方面,與大家分享。
一、溫控儀表的選用
1.根據(jù)生產(chǎn)過程中對儀表控制精度的要求選用儀表。
2.根據(jù)測控溫度的范圍選用儀表。如在一條生產(chǎn)線上,每一個工序的控溫范圍是不一樣的,根據(jù)各個位置分別選用。
3.根據(jù)被測工件隨時間變化的速度選用儀表如一些實驗室中,一旦溫度變化,傳感器立即得出變化量,并將變化量及時輸出顯示。此時應選擇采樣速度快的儀表。
4.根據(jù)工作環(huán)境選用儀表。比如儀表附近有很強的振動源,動圈式和指針式就不適宜,此時可選用數(shù)字顯示儀表。濕度較大的環(huán)境,不適宜撥碼開關(guān)設定的儀表,撥碼開關(guān)長時間工作在潮濕環(huán)境中,導致接觸不良,此時宜選用觸摸開關(guān)設定的智能儀表。
5.根據(jù)經(jīng)濟合理的原則選用儀表,不能盲目追求高大尚。精度較高的儀表,價格較高,維護支出也較高,超出工藝要求 無意義。
6.為了便于管理和維修保養(yǎng),選擇儀表時,儀表的類型和廠家不宜太多,可以選擇一、二家質(zhì)量優(yōu)、信譽好的廠家,這樣對減少庫存,提高互換通用性和維護修理都有好處。
7.儀表工作電源的選用優(yōu)先選用交流220伏,盡量不選擇交流380伏。
二、溫度儀表的安裝
1.儀表工作環(huán)境不要超過50度,盡量遠離熱源,相對濕度不超過85%,無腐蝕性氣體。
2.不要把儀表安裝在振動太大的地方,以免影響其壽命。 儀表應安裝 在操作和讀數(shù)方便的位置。
3.大部分儀表無電源開關(guān)和保險絲,應根據(jù)情況加裝。
4.儀表輸入信號線與儀表電源線、負載控制線不要捆扎在一起,更不能放在同一根金屬管內(nèi),以免電磁波干擾。
5.熱電偶輸入,應使用對應的補償導線。熱電阻輸入應使用低電阻且無差別的三根導線(三線制輸入)筆者本人遇到過有些同行采用二芯線輸入熱電阻信號,造成溫度測量不準的現(xiàn)象,建議采用三芯屏蔽電纜(RVⅤP)。
工業(yè)用智能溫控儀表由于使用環(huán)境的問題(生產(chǎn)車間中的污染、干擾、震動等),會出現(xiàn)各種故障。下面,介紹一下智能溫控儀表常見故障和排除方法。
一、智能儀表顯示正常時的故障
1.儀表顯示正常,但儀表沒有(4~20)mA電流輸出
首先檢查三極管5609、二極管4148及貼片電阻是否正常,若有損壞則更換;若正常,檢查DC24V電源是否正常,若不正常,電源供電電路壞。其次檢查信號輸出是否正常,若正常,檢查單片機控制信號,若有信號而TL5615cp無輸出信號,則TL5615cp壞;若TL5615cp正常,而放大器無輸出,則放大器壞。
2.儀表顯示正常,但內(nèi)部時鐘不走或走時緩慢(假設有打印機接口)
①測量供電電池是否為3.6V,若低于2.0V則電池已壞。
②測量32.768kHz晶振是否正常??捎迷囯姽P接入火線,捏住晶振一管腳,用另一腳去碰試電筆尾部,若試電筆亮則晶振完好,不亮則晶振損壞。
③若電池晶振均正常,則DS1302損壞。
3.儀表顯示正常,但是實際控制溫度時超差
若有PID控制,這類故障多是PIV控制參數(shù)設置不當造成的。對于這類故障,筆者認為應根據(jù)實際的溫度控制系統(tǒng),把PIV參數(shù)先固定在一個數(shù)值上,然后觀察升溫曲線再繼續(xù)調(diào)整數(shù)值,直到找到合適的PID控制參數(shù)。觀察升溫曲線時,如果第一次過沖很大,則減少P的設置,反之則增大P的設置。如果升溫很緩慢,則減少I的設置,反之則增大I的設置;如果曲線在設定目標值附近震蕩,則減少D的設置。
二、智能儀表顯示異常時的故障
1.短接熱電偶信號輸入端,室溫顯示過高或過低
造成這類故障主要有以下兩種原因:
(1)儀表內(nèi)部冷端補償參數(shù)的設置過大或過小,導致儀表接信號輸入時出現(xiàn)故障。
(2)當參數(shù)設置正常時,則可能是重點補償電路三極管9014損壞。
2.儀表工作時,測量值無規(guī)律跳變
(1)溫度傳感器接線處虛連或測量端開焊(測量橋路正常)。
(2)儀表受到震動、噪聲、磁場等干擾產(chǎn)生此故障。解決辦法:使信號輸入端遠離動力線或感性負載,不要與動力線平行架設,應適當接地、屏蔽等。
(3)確認無干擾源,則A/D轉(zhuǎn)換器ICL7135CN損壞。
(4)以上3項均正常,則單片機內(nèi)部程序混亂。
三、智能儀表無顯示時的故障
1.通電后,儀表內(nèi)部沒有任何動作聲音(正常內(nèi)部繼電器動作)
這類故障多是由于開關(guān)電源損壞,具體原因如下:
(1)保險管熔斷。
(2)整流橋2CW06損壞,導致直流輸出端無300V直流電壓。
(3)直流輸出側(cè)濾波電容漏電,導致電壓輸出達不到300V。
(4)開關(guān)三極管TOP222Y損壞,不能產(chǎn)生高頻脈沖電壓。
(5)脈沖變壓器損壞。
2.通電無顯示,面板上4個工作指示燈長亮,繼電器動作(開關(guān)電源正常)
此類智能儀表的顯示原理框圖如圖1所示。
原理:單片機送出每一時刻要顯示信息的二進制代碼,同時送出編碼信息到譯碼電路進行譯碼,控制驅(qū)動電路。從測量值顯示的最低位到設定值顯示的最高位輪流進行顯示。程序控制以高于人眼分辨率的速度進行刷新,從而實現(xiàn)信息的完整顯示。
修理過程:
(1)先用數(shù)字萬用表二極管擋(此電壓約為3V)測量各筆段LED,正常時各筆段二極管應發(fā)光。
(2)顯示正常,測量驅(qū)動電路的供電電壓及驅(qū)動三極管是否正常,若正常則后極故障。
(3)測量譯碼電路,判斷控制端是否為正常的低電平。若不是則為單片機故障。正常時,認為送入編碼信息,測量是否輸出相應的譯碼信息。譯碼電路作為3-8譯碼器時的真值表,如表1所示。
如果輸出相應的信息,譯碼電路正常,否則損壞。
(4)用示波器觀察單片機送出的編碼信息波形,正常時C、B、A的波形。
只是三者不一定在同一時刻出現(xiàn)高低變化的電平,如果沒有出現(xiàn)這種波形,則單片機損壞。
當然,智能儀表在使用時還有很多故障(如開焊、短路、虛連等),需維修人員認真仔細地查找,才能排除故障。