[实用新型]一种化学仪表安全稳保装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化学仪表安全稳保系统。运用于电厂及石化、医疗卫生、自动生产线等需采用高精度化学仪表检测的行业。 

背景技术

随着我国火电及核电大容量装机机组，对系统内部各种监测化学仪表的精度及灵敏性提出了更高的要求，但决大部分电站只是一味追求采用精度更高、更昂贵的监测化学仪表，在使用时仍然会出现化学仪表测量值受外部干扰而出现测量值波动或达不到预期的测量精度等情况。 

在多年的现场实施过程中，针对上述现象作了仔细的研究与现场试验，得出了化学仪表的精确度与稳定性与供电电源的质量有着很大的关系。一般化学仪表电路中只是更专注于检测模块及处理模块的研发，往往对电源模块只是做了简单的降压处理、滤波等处理，而忽视了化学仪表运行所处于的工状： 

1．电站内供电都采用宽电压工业用电，末端电源电压的过低（低于输出电压的-10%），而线头电源则经常电压偏高（超过输出电压的+10%）。

2．电网中存在大量高功率、大电流的用电设备，还有工厂企业在生产过程中会经常有一些大型的设备（电机、变频器 ）频繁开关，他们也会造成一些容性、感性的干扰，也将影响仪器化学仪表正常显示或采集，另外在工业生产过程中实现监视和控制需要用到各种自动化化学仪表、控制系统和执行机构，它们之间的信号传输既有微弱到毫伏级、微安级的小信号，又有几十伏，甚至数千伏、数百安培的大信号；既有低频直流信号，也有高频脉冲信号等等，构成系统后往往发现在化学仪表和设备之间信号传输互相干扰，造成系统不稳定甚至误操作。 

以上情况会给化学仪表造成测量不稳、波动、信号采积易受干扰等情况，影响自动化生产，同时加速化学仪表电源模块的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件，甚至发生安全事故，造成不可估量的损失。 

发明内容

本实用新型目的是：提供一种为化学仪表提供稳定电压与电流、多功能综合保护、隔离传导性的安全稳保系统。 

本实用新型技术方案是：化学仪表安全稳保装置，是在化学仪表的供电回路设备输出端接电压采样装置，供电回路通过可控硅电路接化学仪表，接比较器，比较器的两输入端为采样装置的实时电压和额定电压，比较器输出连接微处理器（CPU），由微处理器输出连接供电回路的可控硅电路的输入端。 

电压不足时作出供电回路的电压加的命令。同时，检测区检测半导体是否已开、关。确认无误后，中央微处理器做出电压加的命令控制可控硅半导体工作，从而达到额定电压的标准。如果正值，微处理器则做出电压减的命令，由于对电路进行优化设计，整个过程全部数字化只需0.0048秒时间。 

在仪器交流电源输入端串入（按频谱均衡的原理设计的）干扰控制器，在化学仪表电源回路前加装安全稳保系统来保证化学仪表的正常稳定运行，让由于供电电源的波动对化学仪表产生的测量误差降到最低，隔绝外界因素对化学仪表所产生的干扰。 

本实用新型的改进还包括：化学仪表的交流电源输入端加隔离变压器，利用铁磁共振原理抑制尖峰脉冲；　 

在化学仪表的交流电源的输入端并联压敏电阻，利用尖峰脉冲到来时电阻值减小以降低仪器从电源分得的电压，从而削弱干扰的影响。　

1、稳定电压（高精度）：

　当电网电压出现瞬间波动时，对化学仪表电网有时会出现幅值很高，脉宽很窄的尖脉冲，它会击穿耐压较低的电子元件。稳压模块的抗浪涌组件能够对这样的尖脉冲起到很好的抑制作用，系统会以5-10ms的响应速度对电压幅值进行补偿，使电压波动稳定在±0.5%以内。 

系统具有过压保护（超过输出电压的+10%）、欠压保护（低于输出电压的-10%）、缺相保护、短路过载保护等保护功能。 

2、解决外界干扰因素： 

在工业生产过程中实现监视和控制需要用到各种自动化设备、控制系统和执行机构，他们之间的信号传输既有微弱到毫伏级、毫安级的小信号；又有几十伏，数千伏、数百安培的大信号；既有低频直流信号，也有高频脉冲信号等等，构成系统后往往发现在化学仪表和设备之间传输相互干扰，造成系统不稳定甚至误操作。

一些大型的设备（电机、变频器）频繁开关，他们也会造成一些电容性、电感性的干扰，也将影响仪器化学仪表正常显示或采集。 

系统采用高精度滤波及信号处理技术，从干扰源、敏感源和耦合路径三方面解决外界对化学仪表的干扰问题。