[发明专利]一种燃气轮机油门位置变送器

说明书

本发明属于燃气轮机设备技术领域，具体涉及一种燃气轮机油门位置变送器，该位置变送器包括电压基准电路、传感器、V/I转换电路及取样基准电路；位置变送器上电后产生基准电压，传感器与油门执行器主轴相连，通过基准电压将位置信号转换为电压信号，而后经过V/I转换电路将其转换为4‑20mA电流信号输出，取样基准电路将传感器工作电压提升至最优工作区间，增强位置变送器的可靠性及可维修性。该变送器用以完成油门位置的信号转换，通过变阻器将油门位置信号转换为4‑20mA电流信号输出。变送器完全由模拟元器件及电路搭建，器件数量极少，体积小巧，功能完善，可靠性高。

技术领域：

本发明属于燃气轮机设备技术领域，具体涉及一种燃气轮机油门位置变送器。

背景技术：

目前，燃气轮机在舰船领域的应用越来越广泛，对其控制精度要求也越来越高，油门作为燃气轮机动力控制的核心执行机构更起到至关重要的作用，其位置精度直接影响系统对燃机整体控制。由于船用燃气轮机运行空间有限，环境恶劣，油门控制器及油门执行器体积较小，这就使得油门位置变送器必须小巧且可靠性高。因此，针对上述问题创新设计了油门位置变送器，完全由模拟电路搭建，元器件精简且功能完善，填补了国内相关设备在此技术领域额技术空白。

发明内容：

本发明用以完成油门位置的信号转换，通过变阻器将油门位置信号转换为4-20mA电流信号输出，变送器完全由模拟元器件及电路搭建，器件数量极少，体积小巧，功能完善，可靠性高。

本发明采用的技术方案为：一种燃气轮机油门位置变送器，该位置变送器包括电压基准电路、传感器、V/I转换电路及取样基准电路。

进一步地，所述位置变送器上电后产生基准电压，传感器与油门执行器主轴相连，通过基准电压将位置信号转换为电压信号，而后经过V/I转换电路将其转换为4-20mA电流信号输出，取样基准电路将传感器工作电压提升至最优工作区间，增强位置变送器的可靠性及可维修性。

本发明的有益效果：燃气轮机油门位置变送器用以完成油门位置的信号转换，通过变阻器将油门位置信号转换为4-20mA电流信号输出。变送器完全由模拟元器件及电路搭建，器件数量极少，体积小巧，功能完善，可靠性高。位置变送器小型化，全模拟电路。位置信号转换，输入信号为变化阻值，输出信号为4-20mA电流信号。

附图说明：

图1是电压基准电路图；

图2是传感器电路图；

图3是V/I转换电路图；

图4是取样基准电路图。

具体实施方式：

参照各图，一种燃气轮机油门位置变送器，该位置变送器包括电压基准电路、传感器、V/I转换电路及取样基准电路；所述位置变送器上电后产生基准电压，传感器与油门执行器主轴相连，通过基准电压将位置信号转换为电压信号，而后经过V/I转换电路将其转换为4-20mA电流信号输出，取样基准电路将传感器工作电压提升至最优工作区间，增强位置变送器的可靠性及可维修性。

位置变送器工作原理：变送器由外部输入24V电压供电，通过电压基准电路产生恒定的电压基准，此电压恒定不变，抗干扰能力强。传感器（变阻器）一端接基准电压，一端接地，当阻值变化时，输出端电压随之变化，经V/I转换电路将电压信号转换为4-20mA电流信号输出。由于输出4mA电流时，对应传感器（变阻器）输出端位置位于其电阻临界值（最大值与最小值过渡区间），稍有偏差会使变送器失效，因此设计取样基准电路将传感器工作区间提高至满量程30%以上，优化变送器工作范围并提高其可维修及调试性。

船用燃气轮机工作空间有限，油门控制器及执行器体积较小，因此变送器根据特定空间集成在执行器中。传感器与其主轴相连，当油门角度变化时，传感器阻值随之变化。

电压基准电路由电阻、稳压管及运算放大器构成。稳压管及电阻组成电桥桥臂分别接入运放正负两端，运算放大器输出通过负反馈使输出电压恒定。此电压加载到传感器，由于电压恒定，此时传感器输出端电压仅随油门角度变化。传感器输出位置信号电压接入V/I转换电路运算放大器正端，根据“虚短”原理，运放负端电压与位置信号一致，经高精采样电阻后转换为电流信号输出。取样基准电路由运算放大器及电阻构成，电压基准电路输出的恒定电压经电阻分压后接入运放正端，根据“虚短”原理，运放负端电压与正端相等且保持不变，此电压加在高精取样电阻另一端，使得输出4-20mA电流信号所需位置信号电压上升，从而使传感器工作在最优工作区间，提高变送器的可靠性及可维修性。