船用液压锚绞机实验教学研究外文翻译资料-外文翻译网

控制和仪表

这一周期性的无人机舱是在经过数年的进化过程后才得以实现的，最后通过对柴油发动机的桥梁控制的引入，这是很有可能的。在经过多年的改进和改进后，许多改进的设备被制成各种各样的机器以提高可靠性。一些类型的设备，如蒸汽往复泵，发动机室服务和货物工作，被抛弃，有利于离心泵，这是简单的可靠。在制冷设备中引入了自动操作系统，并将其从CO、系统中分离出来。辅助锅炉和发动机冷却回路的控制设备，因此排除其他日常工作。仪器和警报已经得到改进，然后更广泛地安装，以便在适当的时候关闭。早在UMS证书问世之前，主要机械的操作就不太注重常规，因为机房的工作人员进行了维护。

监视和控制设备和各种警报，在所有机器和系统被监控时必须继续运行。电力报警器和控制设备的电源是独立于主电源的，可以基于24伏直流电(d.c)系统。采用中等电压、直接电流控制方式，使设备简单、安全，在独立运行。24伏直流电(d.c)供应可通过变压器和整流器配置在浮子上使用，或在紧急情况下或在充电时交替使用电池供电。

低压直流电系统

一艘船舶，440伏交流电(ac)电力系统是高度危险的，不容易达到控制的目的。在55伏或以上工作的交流电源被认为是潜在的，部分原因是由于60赫兹(或50赫兹)的频率，会导致休克患者的肌肉收缩。此外，供应的交替性质会导致产生讨厌的杂散电流和与螺线管有关的问题。

直流电气系统在电池电压下运行和应急系统时是安全的，理想的螺线管操作需要电线和绝缘的最小尺寸，可以通过变压器和整流器来驱动，备用电池提供应急电源。

交流电源转换到30 V(一定大于24 V电池充电)壁面。在停电的情况下断电和整流，供应控制系统，并维持应急电池螺线管激活电池与系统之间的连接，同时将其与电源隔离。

仪表和控制空气

第2章讨论了控制系统的质量空气的推导。

控制系统

简单的控制回路有三个要素:测量元件、比较器元件和控制元件。该回路可通过气动、电子或液压方式实现。在某些情况下，控制回路是一个混合系统，利用电子传感器，气动继电器系统和液压或电动阀门执行机构。每个系统都有其优点和缺点。

气动--需要一种清洁干燥的空气可以在低温下冻结，暴露的条件，但是设备是经过充分证明和广泛使用的。

电子--良好的响应速度，长距离传输几乎没有损耗，很容易与数据记录系统集成，需要在危险区域的三元安全。需要一个动力装置，可能需要蓄能器以防止故障安全的动作紧凑和强大，特别是在暴露的情况下。

测量的工艺条件

在商船中测量的参数范围包括温度、压力、液位、旋转速度、流量、电量和化学质量。用于远程信息收集目的的仪器总是将测量的参数转换为电信号，该电信号可用于指示适当校准的刻度上的测量值，向数据记录器或计算机提供输入信息，启动警报或为进程控制器提供信号。

然而，如前所述，提供过程控制信息(与信息显示相反)的更有利的方法是使用气动系统。

温度测量

玻璃中的液体、钢中的汞和蒸汽压力式温度计已经在船上使用了很多年，在船上多采用电阻温度计、热电偶和热敏电阻的三种主要类型。这些是为本地或面板安装显示、数据记录器或控制系统提供输入的理想选择。

从本质上讲，电阻温度计是一种具有已知电阻温度系数的精密电阻(即电阻随温度的变化)。在船舶系统中使用的大多数电阻温度计都是作为它们的活性元素，在陶瓷材料上安装了一圈精细的铂丝。校准的共同标准是在o“C”上的100n，增加约0.385 / C，最高可达100C。为了更精确的校准，制造商的温度/电阻表应该被参考，电阻温度计元件可以安装在许多配置中，以适应特定的应用。最广泛使用的外壳是一个不锈钢管，安装在一个螺纹部分上，连接头安装在管道或储罐上。另一种类型包括长度的矿物绝缘，不锈钢或铜包电缆，与电阻温度计元件内置在一端。这种设计对于测量诸如尾管外侧轴承等困难位置的温度是有用的。

热电偶是由两根不同金属丝的连接处形成的。当这些导线的自由端连接到一个测量电路时，仪器端子上的电压就会出现，这是两个热电偶线结连接的温度与仪器终端(冷接点)之间的温度的函数。这种电压称为热电。对于各种热耦合材料的使用是不同的。典型的热电偶组合使用特别开发的合金是铜/康斯坦坦、铁/康斯坦坦和铬镍/康斯坦坦，这是最大的信号。在许多情况下，运行热电偶是不可行的，而不需要一些断点就能回到测量仪器。这可能是通过;

(a)扩展线索。这些是简单的电缆，同样的材料，作为温度计的元素。

(b)补偿电缆。这些电缆可能是由一种更便宜的与热电偶相同的热电特性制成的，但是不能承受同样的环境条件。

(c)铜电缆。如果在电缆运行的中间点引入铜线，那么热电偶将测量热电偶和交换铜线之间的温度差。

热电偶的主要优点是电阻温度计、机械强度和必要的小尺寸。该缺陷是一种小的工作信号，是控制或补偿传统的结温和较低精度的热敏电阻的问题，具有热电偶和电阻温度计的优点。常见的类型采用一种小的半导电材料的形式，从这两种测量导线被引导到第一个装置，在各种形式的电阻温度计中都有机械保护。一种类型的热敏电阻元件，在某些情况下，会产生一个非常大的负温度系数，其温度变化为100C。这些设备可以制造非常小，非常坚固并且具有非常精确的电阻/温度特性。

压力

大多数压力传感器的工作原理是首先产生与施加压力成正比的机械运动，由此产生的电信号由某种二级机制产生。

最常见的类型是波登管/电位器，它是用来移动电位器的滑移，以及膜片/应变片的类型。有两个通用类型的应变计,称为保税仪表非保税,保税仪表是巩固了隔膜,本质上是由一个网格的导电材料展览一个小电阻的改变其形状改变时由于隔膜的弯曲粘结类型之间的有源元件通常是一个线拉伸刚性支持流离失所的隔膜的运动(图16.1)

由于应变计只产生很小的电阻变化，在惠斯通电桥电路中正式使用。

测量液体的水平

大多数机房服务舱只需要在固定的高和低的限制之间进行监测，所以浮动式液位开关就足够了。对于燃料舱来说，一个广泛使用的系统是“类型液位计”，在这个系统中，管道被引导到坦克上。通过对管道进行小体积的空气阻力所需要的压力，通过压力计管在油罐水平上进行了校准。

电容式传感器也可以使用，在这种传感器中，坦克的电平是由两个同心元素组成的电路中的电容变化量来测量的，而电介质压力传感器则可以用来测量排气槽的水平。

对于锅炉鼓或冷凝器热井等较困难的工作，一般采用气动液位变送器。

流量测量

为了控制和效率计算，需要经常使用燃油补给水和蒸汽。燃料流动通常是用一个正位移计来测量的，在这个过程中，过程流体驱动一个已知的每一次转速的转子，转速是一个模拟的燃料流。

对于给水和蒸汽，孔板或流量喷嘴与差压传感器一起使用，流量与压降的平方根成正比。

扭矩测量

许多船只都有扭矩表和安装在螺旋桨轴上的电表。已经使用了一些类型，有些采用光学装置来测量轴的某一段的角位移;另外一些人使用电滑环也是出于同样的目的。传感器现在被广泛用于测量扭矩，因为它们是坚固的，并且不需要滑动环，因为污垢或坏的电接触容易误读。

扭矩测量仪的转矩传感器

环式扭矩传感器由三个相同的杆状环组成。选择的杆数为4的倍数，以减少环接头的影响，从而方便安装在轴周围的扭矩传感器。两根杆子被安装在两个不同的旋转方向上。中间的环与外圈的相对距离为一半，而环的距离大约相当于一半的杆距。中间的环通常被用作主环，并以50或60赫兹的频率兴奋。在图16.2中所示的字母A和B所示，这两个外圈被作为二次线和串联，并在串联中相互连接，如图16.2所示，它显示了环式扭矩传感器的轴表面的发展和电杆的投影。在磁化周期中，主波被标记为N和S。

如果轴无负载，且没有内部应力，不同n- s-极点之间的磁场将是对称的，因此零电势线将对称地分布在次级磁极A和B的二次流中，因此二次电压在零处为零。

当扭矩作用于轴上时，得到图16.2所示的主应力 0。在磁极B和S之间，在A和N之间，在张力方向上的渗透率增加了，而在压缩方向上的渗透率，也就是在B和N之间，A和S之间的渗透率降低了。因此，所有的磁极都有磁性地靠近n极，而所有的b极磁极靠近s极。其结果是磁性的，就好像次级环在相互相反的方向上偏离了方向，而与这些东西的扭转相反。产生的通量通过极点合作，在串联耦合线圈中产生输出电压。输出通常是，mg类型到0R的顺序是任何限制在10v和1 mA,i,e。足够大的仪器，不需要任何放大。

由于环型的转矩器在轴上几乎一致地测量，45应力实际上是围绕在圆周上的，因此输出电压的调制就会减小到非常小的值。

该装置的有效响应时间主要由激振频率和输出信号的期望滤波程度决定。在50-60hz的激励下，它可以达到10-30毫秒的顺序，取决于环式转矩器，它可以通过精确的静态标定。该标定必须与托架在传动轴上进行，因为灵敏度取决于它的合成和热处理。然而，这是一个缺点，它的扭矩传感器在原则上与所有其他扭矩传感器共享。

扭矩测量仪转速表

转速表(图16.3)是一个三相交流发电机。频率或电压被用来测量旋转的速度。这避免了画笔的问题，在输出电压和导体电阻幅值上的非线性。电子设备包括模拟电路和数字电路。应该提到的是，一个非常稳定的振荡器，在整个设备中是通用的，被用来作为产生脉冲的参考时间。电子设备的操作简单地如下。

转速计信号是一种具有恒定长度的方波，其频率与转速的频率成正比，方波控制与恒定输入电压的电子接触，通过这一频率的电流将与转速计的频率成正比。电流被输入一个a c。放大器，其输出电压是直接成比例的旋转速度。通过对相序的传感，确定了旋转的方向和输出信号的极性。在引擎室控制台的一个计数器上显示了革命的总次数，数字电路将数字电路传递给计算轴的第10次脉冲。

轴马力是根据与旋转速度相同的原理得到的。如果电子接触器的恒输入电压与扭矩成正比，则通过接触的平均电流将与轴马力成比例。目前的情况是像以前一样。放大，它在它的回合中驱动一个指针工具。

通过功率信号的积分得到总功率输出，从而将其馈送进一个容量反馈的放大器，作为电子积分器。当放大器的输出需要一定的值时，一个级别的鉴别器就会感觉到。通过电子触点，将所述的输入电压通过电子触点来实现。这些输出中的每一个都代表了能量的大小和脉冲的总数量。指示是用机电计数器完成的。

气动控制系统

对于这个讨论，测量的是一个过程量的值，或者是某个合适的测量装置所获得的。它可以用钢笔或指针在刻度上记录。术语笔和度量有时是同义词。例如，指针位置的变化意味着测量的增加。

一个简单的控制循环如图16所示。4所示。测量元件决定了控制阀下游的压力，并将其传送到比较器元件，这是一个气动控制器。气动控制器将测量值与手动设定的期望值进行比较，并生成一个校正信号，使控制阀打开或使用。在图16.5中，通过图16.5所示的方法来说明气动控制器的工作方式。在控制系统中寻求的设计值通过转动控制设置指标旋钮来设定，从而定位该指标。一种杠杆和链路的系统被安排，以便无论索引放置在任何偏离的位置上，从连接到水平连杆的比例的v的运动，预先设定的指数将会导致与比例杠杆相连的水平连接的比例运动。

图16.5所示的特定控制器称为比例或单项控制器。这种类型的仪器产生一个纠正气动信号范围0.2 - 1栏中测量值的偏差成正比(笔位置)所需的值(索引位置)最喜欢40比例控制器模型包含一个设备来改变驱动信号的比值改变反馈位置改变因此他笔改变和输出之间的关系,称为比例带,可调节以适应这个过程。比例调整的效果如图16.6所示。

用于调节信号压力的基本装置是阀瓣式喷嘴，调节空气供给通过细毛细管孔的减压阀，再从它到喷嘴的更大的喷嘴，使插入管的压力降低。如果挡板在靠近喷嘴处重新定位，则通过连接放大继电器的输入(图16的控制继电器)，在限制和喷嘴之间的截面上的压力会上升（图16.5）.在限制和喷嘴之间，可以用0.015毫米的挡板运动产生0.83 bar的信号变化。图16.7中的三幅图显示了过程变量的突然负荷变化的行为。一个宽的比例带将变量快速地返回到可稳定的值，但是在一个新的值下，比原来的设置点低了很多。这种效应被称为偏移。适度的和窄的比例宽度显示了连续的稳定时间和较小的偏移量。

因此，比例带调整是非常重要的，因为它使控制系统与过程控制的特性相匹配。从图16可以看出。在负荷变化后，带宽控制的本质是对预防的最佳折衷，这是一种不良的效果。

连任两届控制器

在活塞和气缸冷却水等服务中，在操作过程中会发生较大的热负荷变化。在这种情况下，单项控制所产生的偏移量可能是不可接受的，在这种情况下，可以使用两期控制器。

两项控制器具有比例和积分的作用。积分动作包括在比例校正信号中加入一个额外的增量，这将抵消原本会产生的偏移量。组合效应是将控制阀按比例与设定值的偏差成比例地复位。因此，对于一个大的负载变化，初始化的速度是快速的，随着偏差的减少而减慢。

过程偏差与复位速度之比是可调的，不同复位率的影响如图16.7所示，比例带保持固定值。在突然的负载变化之后，缓慢的复位率将变量恢复到初始值。减速带使情况更快速，且与快速复位的偏差更小，初始偏差更小，但这进一步增加了复位率，延长了对设置点的变量的追踪。在这个插图中，适度的复位率是最佳的

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