單元組合儀表用途

由若干種具有獨(dú)立功能的標(biāo)準(zhǔn)單元組成的一套電動(dòng)調(diào)節(jié)儀表。漢語(yǔ)拼音縮寫(xiě)為DDZ。標(biāo)準(zhǔn)單元是按儀表在自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的作用劃分的，各單元間使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的直流電流(或電壓)信號(hào)。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，這些單元可組成不同復(fù)雜程度的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。用集成電路作基本元件的電動(dòng)單元組合儀表采用直流低電壓24伏集中供電，并與備用蓄電池構(gòu)成無(wú)停電裝置，能保證儀表的可靠性和安全性?，F(xiàn)場(chǎng)儀表用直流4～20毫安,控制室儀表用直流1～5伏作為統(tǒng)一信號(hào)。它是電流傳輸、電壓并聯(lián)接收的信息系統(tǒng)。電動(dòng)單元組合儀表廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、輕工等工業(yè)部門(mén)，用于單參數(shù)、串級(jí)和多參數(shù)等自動(dòng)調(diào)節(jié)。在電子技術(shù)的不同發(fā)展階段，電動(dòng)單元組合儀表又有不同的型式。中國(guó)在60年代前后研制的電動(dòng)單元組合儀表采用電子管和磁放大器為主要放大元件，稱(chēng)為DDZ-Ⅰ型儀表。60年代采用晶體管作為主要放大元件,稱(chēng)為DDZ-Ⅱ型儀表。70年代逐漸采用集成電路，稱(chēng)為DDZ-Ⅲ型儀表.整套儀表的功能大大擴(kuò)大，性能顯著提高。

電動(dòng)單元組合儀表主要由變送、轉(zhuǎn)換、計(jì)算、顯示、給定、調(diào)節(jié)、輔助、執(zhí)行等8類(lèi)單元組成（見(jiàn)圖）。

①變送單元又稱(chēng)變送器（見(jiàn)傳感器）。它將各種被測(cè)參數(shù)(自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的被調(diào)參數(shù))變換為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，供指示、記錄或調(diào)節(jié)之用。變送單元主要有壓力變送器、差壓變送器、流量變送器、溫度變送器、溫差變送器、液位變送器等。變送單元按原理分為兩種類(lèi)型。一種是結(jié)構(gòu)型，運(yùn)用力平衡原理（見(jiàn)氣動(dòng)單元組合儀表、力平衡式傳感器）。測(cè)量元件膜片、膜盒或波紋管等將被測(cè)參數(shù)轉(zhuǎn)換為力，通過(guò)矢量機(jī)構(gòu)與電磁反饋力平衡。變送器將測(cè)量值變換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)（4～20毫安、直流）輸出。另一種是物性型，利用元器件的物理性能變化來(lái)測(cè)量參數(shù)。例如用擴(kuò)散硅片制成測(cè)量元件，直接將壓力或差壓信號(hào)變換成電信號(hào)。用這種新器件制成的儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度高，穩(wěn)定性好。變送器一般安裝在被測(cè)或被控對(duì)象附近，要求環(huán)境適應(yīng)性好、密封、防潮、防腐蝕、耐振動(dòng)。有防爆要求時(shí)可采用防爆型變送器。

②轉(zhuǎn)換單元電動(dòng)單元組合儀表與其他系列儀表之間聯(lián)系的橋梁。它將各種檢測(cè)儀表或其他系列儀表的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（4～20毫安、直流）。轉(zhuǎn)換單元包括直流毫伏轉(zhuǎn)換器、頻率轉(zhuǎn)換器、阻抗轉(zhuǎn)換器和氣電轉(zhuǎn)換器。

③計(jì)算單元對(duì)幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)進(jìn)行加、減、乘、除、開(kāi)方、平方等運(yùn)算，適用于多參數(shù)綜合調(diào)節(jié)，根據(jù)溫度、壓力對(duì)流量信號(hào)進(jìn)行校正計(jì)算,如加減器可對(duì)4個(gè)統(tǒng)一信號(hào)進(jìn)行加減運(yùn)算。

④顯示單元指示、記錄和累積計(jì)算被測(cè)參數(shù)，供操作人員操作、監(jiān)視調(diào)節(jié)系統(tǒng)之用。

⑤給定單元分為比值給定器和報(bào)警給定器，分別用于比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)和聲光報(bào)警。

⑥調(diào)節(jié)單元比較被調(diào)量信號(hào)與給定信號(hào)，按一定調(diào)節(jié)規(guī)律(如比例、積分和微分等)計(jì)算偏差值，然后輸出一個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)給執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)單元按調(diào)節(jié)功能區(qū)分有PID調(diào)節(jié)器、前饋調(diào)節(jié)器、非線性調(diào)節(jié)器等。調(diào)節(jié)器由控制部分和指示部分組成?？刂撇糠职ㄝ斎腚娐?、比例微分電路、比例積分電路、輸出電路、手操作電路等。指示部分包括測(cè)量信號(hào)指示電路和給定信號(hào)指示電路。儀表面板分為全刻度指示和偏差刻度指示兩種。DDZ-Ⅲ型的調(diào)節(jié)單元除具有PID調(diào)節(jié)器功能外，還有各種間歇調(diào)節(jié)器、自選調(diào)節(jié)器、前饋調(diào)節(jié)器和非線性調(diào)節(jié)器等功能。還有同計(jì)算機(jī)連用的調(diào)節(jié)器，是一種較完善的模擬調(diào)節(jié)器，能充分滿足各種生產(chǎn)工藝過(guò)程控制和調(diào)節(jié)的需要。

⑦輔助單元在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中起配合作用，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成更為靈活。其中，信號(hào)選擇器可在兩個(gè)或三個(gè)信號(hào)中選出最大或最小的信號(hào)作為輸出；信號(hào)限幅器用來(lái)限制信號(hào)的變化幅度不超過(guò)某一生產(chǎn)工藝的極限要求，當(dāng)輸入信號(hào)變化幅度超過(guò)限幅范圍時(shí)，其輸出信號(hào)就保持在限幅值上；安全柵分為檢測(cè)端和操作端兩種安全柵，其作用是可靠地進(jìn)行電路隔離，防止偶然從電源側(cè)竄入的高電壓混入信號(hào)電路，同時(shí)通過(guò)電流和電壓雙重限制能量電路，把進(jìn)入危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)的電流和電壓限制在安全值以下，使電路可能產(chǎn)生的電火花也限制在爆炸氣體的點(diǎn)火能量以下。

⑧執(zhí)行單元將調(diào)節(jié)單元送來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械位移，操縱閥門(mén)等執(zhí)行元件，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。執(zhí)行單元主要分為兩類(lèi)：一類(lèi)是以電機(jī)為動(dòng)力的位置伺服機(jī)構(gòu)（如直行程執(zhí)行器），另一類(lèi)是電氣閥門(mén)定位器。它們將調(diào)節(jié)單元的信號(hào)轉(zhuǎn)換成閥門(mén)的位置變化，使閥門(mén)開(kāi)大或關(guān)小，因而直接或間接改變被調(diào)量，如改變管道中燃油流量或煤氣流量。