虹潤NHR-XTRM溫度遠(yuǎn)傳監(jiān)測儀在水泥行業(yè)中的應(yīng)用

一、摘要

NHR-XTRM溫度遠(yuǎn)傳監(jiān)測儀采用先進(jìn)的微處理器進(jìn)行智能化控制，根據(jù)用戶的需要，可將指示儀表、記錄儀表、調(diào)節(jié)器等與電源串聯(lián)在XTRM儀表的輸出回路，輸出電流正比于溫度 的變化，用作溫度的指示、記錄或調(diào)節(jié)。用戶還可通過安裝在面板上的按鍵逐個查閱相對應(yīng)回路的溫度。該產(chǎn)品巡回檢測多可達(dá)四路測量信號,并能對溫度信號進(jìn)行高精度的線性校正，同時該產(chǎn)品的輸出信號可直接輸入到計算機系統(tǒng)模擬輸入接口，可實現(xiàn)中央控制室監(jiān)控管理 。外殼采用鋁合金材質(zhì)，整機采用壁掛式結(jié)構(gòu)（寬×高×深=110×160×60mm），安裝十分簡便。


二、產(chǎn)品的市場背景

溫度是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中zui常用的的參數(shù)之一，溫度的檢測與變送直接與安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、節(jié)約能源等重大經(jīng)濟指標(biāo)相聯(lián)系。在許多場合，諸如食品、化工、環(huán)保、能源、石油、制藥、科研等領(lǐng)域，對溫度的檢測與變送已經(jīng)成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中*的環(huán)節(jié)。NHR-XTRM系列溫度遠(yuǎn)傳監(jiān)測儀，首先被應(yīng)用在水泥生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中。上世紀(jì)九十年代初，上海某水泥廠技改工程從丹麥引進(jìn)主要生產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，建成日產(chǎn)二千噸熟料的窯外分解生產(chǎn)線。該廠采用ABB公司ASEA •MASTER集散 控制系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)管理和控制，要求國產(chǎn)設(shè)備的運行信息也集中于系統(tǒng)統(tǒng)一監(jiān)控，但當(dāng)時的儀表與該計算機系統(tǒng)難以匹配，為此，必須 開發(fā)新產(chǎn)品。行業(yè)專家通過共同調(diào)研該廠引進(jìn)的現(xiàn)場儀表、計算機接口及國產(chǎn)設(shè)備的信號，提出了相關(guān)要求。經(jīng)艱辛攻關(guān)，有關(guān)科研部門完成了XTRM系列多回路溫度遠(yuǎn)傳監(jiān)測儀研制，成功將國產(chǎn)設(shè)備的信號與該控制系統(tǒng)相匹配，完善 了全廠生產(chǎn)集中控制，取得了很好的實用效果。這個新產(chǎn)品，特別適用于水泥生產(chǎn)過程的監(jiān)控，因此，該產(chǎn)品在全國大型、中型干法水 泥廠的設(shè)計和生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。


三、產(chǎn)品的技術(shù)原理

NHR-XTRM系列溫度遠(yuǎn)傳監(jiān)測儀是二線制多回路溫度變送器。它可接受多點熱電阻信號，并將各種生產(chǎn)過程中固體、液體、氣體的溫度顯示和 變送遠(yuǎn)傳。該儀表安裝在被測對象附近，用屏蔽電纜將各回路的熱電阻的測溫信號連至該 儀表各自獨立的前置放大器，前置放大器將微弱變化信號放大處理，輸送到比較輸入電路（選擇高溫信號）或選點輸入電路，進(jìn)行信號 選擇。被選中的回路信號，再經(jīng)過電壓/電流轉(zhuǎn)換單元處理，將前置放大器的輸出電壓轉(zhuǎn)換成DC 4~20mA電流信號輸出。如選擇測溫 范圍0~150℃則對應(yīng)DC 4~20mA輸出。具體原理見圖一所示。

圖一


四、產(chǎn)品的應(yīng)用

1、NHR-XTRM系列溫度遠(yuǎn)傳監(jiān)測儀用于煤磨電收塵器、大型煤粉倉溫度檢測。
水泥廠一些現(xiàn)場儀表設(shè)計情況，如煤磨電收塵器，收塵器各底部有煤沉積，如圖二（1）所示。給窯頭、分解爐供 煤粉的大型煤粉倉，如圖二（2）所示。這類設(shè)備，為防止煤粉自燃、防爆，確保設(shè)備安全，必須設(shè)置多個溫度監(jiān)控。現(xiàn)場有溫度顯示，巡回人員可以了解設(shè)備內(nèi)部情況；中央控制室顯示和高溫報警，作為重要參數(shù)管理。

圖二


煤磨收塵器、大型煤粉倉的監(jiān)控儀表設(shè)計如圖三所示。

圖三


方案一：如圖三（1）所示，每個熱電阻傳感器配置一個二線制溫度變送器，分別用二芯屏蔽電纜引至計算機標(biāo)準(zhǔn)模擬接口，在中央控 制室監(jiān)控。
方案二：如圖三（2）所示，每個熱電阻傳感器分別用三芯屏蔽電纜引至計算機熱電阻接口，在中央控制室監(jiān)控。
方案三：如圖三（3）所示，四個熱電阻傳感器連接到現(xiàn)場XTRM儀表，再用一根二芯屏蔽電纜引至計算機標(biāo)準(zhǔn)模擬接口，在中央控制 室監(jiān)控。
根據(jù)以上三個設(shè)計方案，得出下面結(jié)論：
1. 前面二個方案的共同特點是各個測溫點自成一個獨立的回路，在中央控制室屏幕上都有顯示，從而帶來所用電纜多、接口多，而且 在現(xiàn)場沒有溫度顯示，不能給崗位工一個提示。
2. 方案一現(xiàn)場變送器產(chǎn)生故障，增加了安裝和日常維護(hù)。
3. 方案二省掉了變送器，但由于煤磨電收塵器和煤灰倉往往離車間控制站很遠(yuǎn)，熱電阻的信號變化很微弱，遠(yuǎn)距離的信息傳遞不見得 很合理。而更主要的是所應(yīng)用的計算機接口電路，不是一般壓力變送器、溫度變送器電流變送通用的4～20mA Dc標(biāo)準(zhǔn)模擬接口電路， 是的熱電阻接口電路，價格昂貴、通用性差，用了它，使得計算機系統(tǒng)的硬件及軟件變得復(fù)雜，給系統(tǒng)安裝、調(diào)試及維護(hù)帶來更多 的工作。
4. 比較三個方案，方案三較簡單。用一個NHR-XTRM-4-20儀表，四個熱電阻傳感器的溫度不僅都可以在現(xiàn)場顯示，而且傳遞到在中央 控制室監(jiān)控的僅是四個信號中的較高溫度點，這是NHR-XTRM儀表*之處。因為操作員并不需要知道煤磨電收塵器或煤灰倉內(nèi)溫度分布情 況，而必須要知道該設(shè)備內(nèi)的較高溫度是多少？是否超越臨界溫度？如煤粉倉，不管哪一點溫度大于60℃，都要高溫報警，溫度大于 70℃時，不但報警還要聯(lián)鎖，保證安全，報警后派人到現(xiàn)場處理，也可查詢各點的溫度，判斷事故情況。所以，同一設(shè)備，在中央控制 室設(shè)置一個高溫報警信號就可以了。很明顯，該方案是較省儀表、省電纜、省計算機接口的設(shè)計。這樣的設(shè)計方案，在國內(nèi)外大、中型 水泥廠的設(shè)計已廣泛采用。
綜合上述比較，可以得出這樣的結(jié)論：如果同一設(shè)備需要設(shè)置多點溫度監(jiān)控（如2~4點），且采用相同的測溫元件（如鉑電阻），相同 的測量范圍（如0~150℃），則采用XTRM儀表的設(shè)計是較合理的方案，是較省投資的方案。
2、虹潤儀表配置
1）NHR-XTRM-4-20用于測量各種軸承溫度
a)輥壓機軸承溫度測量。如水泥粉磨輥壓機，每小時通過160噸物料，軸承配置有4個鉑電阻傳感器，應(yīng)選用NHR-XTRM-4-20型儀表，當(dāng)軸承 溫度T＞46℃時在中央控制室報警，當(dāng)T＞50℃時報警并聯(lián)鎖，確保設(shè)備安全。
b)回轉(zhuǎn)窯托輪軸承溫度測量。Φ3.75×57M回轉(zhuǎn)窯，有三組托輪，每組托輪配置有4個鉑電阻傳感器，應(yīng)選用NHR-XTRM-4-20型儀表監(jiān)控。
2）NHR-XTRM-2-15用于測量各種軸承溫度
a)一個水泥廠往往有許多大型的電機，如原料磨電機、水泥磨電機等，還有許多大型風(fēng)機，如原料磨循環(huán)風(fēng)機、窯 尾排風(fēng)機、窯篦冷卻風(fēng)機等。工人較關(guān)心其軸承溫度，希望在機旁有顯示，中央控制室能監(jiān)控。象這類設(shè)備一般選用NHR-XTRM-2-15型儀表。
b)大型磨機的軸承溫度測量。如原料磨、水泥磨、煤磨等，磨機的進(jìn)料口、出料口的軸承一般各配置有二個熱電阻傳感器測溫，一般 選用NHR-XTRM-2-15型儀表。
3）NHR-XTRM-2-15用于測量高壓電機的繞組溫度
水泥廠有許多大型高壓繞線型電動機（磨機、風(fēng)機等），在電機制造時已配置有定子測溫元件（每相二個），電機運行時必須 監(jiān)控，當(dāng)繞組溫度大于120℃時報警。
3、NHR-XTRM系列溫度遠(yuǎn)傳監(jiān)測儀的特點
1）NHR-XTRM儀表具有多路輸入一路高選輸出的特點，它能同時對多個測溫點進(jìn)行測量，并自動將多個被測點中溫度較高的一個點的量值 顯示并以4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。同時它具備選擇按鍵，用戶在需要時可通過回路按鍵查看對應(yīng)測溫點的溫度。
2）NHR-XTRM儀表的關(guān)鍵元器件從國外進(jìn)口，整機設(shè)計合理，具有較高的穩(wěn)定性和可靠性；（經(jīng)某廠技改工程十多年的長期使 用，至今沒有損壞）儀表密封性能好，適合高溫多粉的水泥廠環(huán)境中使用。
3）工作電壓范圍寬。由于XTRM儀表內(nèi)部專門設(shè)置了一個電源部件，在外電源13~36伏范圍波動中能自我調(diào)整，以保證儀表在工況惡 劣供電條件下能正常工作。
4）具有良好的抗射頻干擾性能。在XTRM儀表設(shè)計中采用了多項抗射頻干擾技術(shù)，經(jīng)上海儀器儀表自控系統(tǒng)檢驗測試所依據(jù)GB18268- 2000《測量、控制和實驗室用的電設(shè)備電磁兼容性要求》試驗，在10V/m（80MHz~1000 MHz）的場強下它的變化范圍小于0.3%。因而它能有效抑制來自現(xiàn)場的諸如對講機之類的射頻干擾。
4、NHR-XTRM系列溫度遠(yuǎn)傳監(jiān)測儀圖片

五、結(jié)論
NHR-XTRM系列溫度遠(yuǎn)傳監(jiān)測儀表是一種新穎多功能的，節(jié)能的，值得推廣的儀表。它不僅在水泥廠生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，而在冶金、化工、電力等 工業(yè)領(lǐng)域中也能占有一席之地。