常用保护装置传感器原理介绍

西安华光信息科技有限公司

刘迅

x.liu@1可编辑ppt保护装置及传感器2可编辑ppt保护装置有哪些？3可编辑ppt保护装置的作用？4可编辑ppt保护装置与传感器的关系？5可编辑ppt速度传感器的工作原理传感器安装在胶带输送机下面，胶带输送机运行时，由紧贴胶带的滚轮带动转盘（带有齿槽）在光电传感器凹槽内，光电传感器光路通断受齿槽控制，输出相应的方波频率信号，并可计算出皮带速度速度传感器常用于需要检测皮带速度的地方，是其它保护装置的有机组成部分6可编辑ppt速度传感器故障处理传感器滚轮是否紧贴胶带带面输入直流电源是否正常接线是否正确，有无松动、脱落若有轴承，请定期检查轴承是否运行灵活、自如7可编辑ppt温度传感器的工作原理温度传感器是利用PT100电阻随温度变化的特性进行电阻采样，把这些采样的电阻信号转换为电压信号（或把电压信号转换为频率信号输出）8可编辑ppt急停闭锁开关的工作原理正常工作时，拉杆压住内部的行程开关，控制回路内的接点处于常开（或常闭），指示牌竖直在上方。当拉动开关任意一侧的钢丝绳，拉杆松开并旋转，指示牌倒下，同时行程开关动作。PLC收到此信号后，发出指令，切断电机电源，胶带机急停故障排除后，人工将指示牌转到竖直位置，开关复位。不通过人工复位，拉杆不能自动回到原位，开关起闭锁作用

煤矿井下使用时，必须与本安电路连接；使用过程中发现拉杆拉出后开关信号不正常，请检查行程开关动作是否正常，必要时更换行程开关

9可编辑ppt急停闭锁开关的种类？10可编辑ppt胶带跑偏开关的工作原理胶带正常运行时，跑偏开关的探杆在竖直位置。当胶带跑偏时，胶带碰到跑偏开关的探杆并带动探杆轴旋转，当探杆转到一定角度时，拔动跑偏开关内的行程开关，发出跑偏信号煤矿井下使用时，必须与本安电路连接；该跑偏开关探杆只能顺时针方向转动，在安装时必须保证探杆的旋转方向按顺时针方向转动11可编辑ppt接点式堆煤开关的工作原理壳内有一钢球合延时开关，悬挂的传感器处于垂直状态时，钢球压在延时开关上。当物料上升使传感器倾斜超过动作角度时，钢球滚开，开关延时发出信号；物料下降后，传感器恢复垂直状态，钢球又压住延时开关，使其瞬时复位

注意：若传感器与非本安设备相连，则在使用中，内外接地螺栓均需接地；安装时必须妥善固定引出电缆，使其不影响传感器的正常工作；若需调节传感器延时动作时间，打开上盖，调节延时开关上调节螺钉；若传感器不动作或动作后不复位，请检查延时开关是否损坏，若延时开关完好，请检查顶杆是否灵活

12可编辑ppt电阻式堆煤开关的工作原理核心是一个施密特触发器，1＃线为接地线，2＃线为电极，7＃为电源正，5＃为电源负，4＃和5＃为输出线。当1＃和2＃线之间的电阻大于临界值时，输出电阻为52K欧姆；当1＃和2＃线之间的电阻小于临界值时，输出电阻为4.7K欧姆

注意：电极座设有防漏环，可减少误动作，但积尘太多、太湿，也可能误动作，应定期清除电极座过多煤尘，尤其在喷水后将煤尘和水擦干

13可编辑ppt温度传感器的工作原理温度传感器选用热双金属片作为感温元件。使用时，将其固定在机电设备外壳上，当机电设备外壳温度上升超过该传感器调定值时，传感器动作，发出信号煤矿井下使用时，必须与本安电路连接；若传感器动作失灵，打开上盖，检修热双金属片开关

14可编辑ppt自动洒水灭火装置的工作原理本装置由三部分组成：洒水控制部分、洒水部分、信号输出部分。当保护区的温度超过预定值时，温度探头动作，此时控制管路失压，使自动水阀开启，压力水进入洒水管路实现自动洒水灭火，同时压力开关动作向控制系统发出开关量信号，实现报警和停机定期检查整套装置是否完好，喷嘴是否堵塞，管路是否渗漏；定期清洗滤网；每次温度探头动作后，应及时更换新的易熔合金片；井下使用时压力开关必须与本安电路连接，压力开关必须垂直安装15可编辑ppt烟雾传感器的工作原理离子式烟雾传感器由两个独立离子室和信号转换电路组成。当出现火情时，烟侵入外部粒子室，含烟的微粒子被已离子化的空气吸附，离子电流减少。超过整定值，信号转换电路开始工作，转换为电流信号，经电源线传给烟雾继电器箱，使其动作定期检查整套装置是否完好；定期试验动作的可靠性；元器件损坏后更换时，应注意保证其本安性能

16可编辑ppt非接触式皮带纵向撕裂传感器的工作原理传感器时纵向撕裂的检测元件，当胶带输送机的胶带被异物穿透后，物料落入传感器上，传感器信号送到控制箱，控制继电器动作，发出报警和停车信号，实现对胶带的保护定期检查整套装置是否完好；传感器表面应避免有淋水或过多粉尘堆积；清扫时应注意避免划伤传感器表面；及时清理胶带毛边，避免可能因此而出现的传感器的误动作

17可编辑ppt其他皮带纵向撕裂传感器的工作原理预埋线圈式纵撕传感器保护装置：在胶带加工过程中每隔一定距离预埋入线圈。皮带运转时，控制箱在单位时间内读取皮带内部的线圈数量；当出现皮带纵撕或撕边的情况，预埋线圈被破坏，控制箱在单位时间内无法读取预定数量的线圈，立刻做出判断，发出信号。在实际使用过程中可依据皮带完好状态屏蔽一定数量的线圈，使纵撕保护装置动作可靠断线式纵撕传感器保护装置：该装置采用在皮带下方拉挂拉绳的方法，当皮带被撕裂时拉绳被割断，控制箱得到信号，使保护开关动作

18可编辑ppt接近开关的工作原理当传感器的探测面接近某一物体达到动作距离时，内部电路导通，点亮指示灯，并发出响应的信号定期检查整套装置是否完好；探测面距被探测物体表面大于动作距离值在溜槽侧板开出检测窗，当溜槽堵塞时，检测窗的移动使接近开关动作，实现堆煤装置的功能，并在PLC程序内延时处理返回信号，避免出现误动作，使堆煤保护功能更加准确、可靠。还有利用接近开关检测刮板机从动轴的转动情况，实现断链保护功能和失速保护

19可编辑ppt电子皮带称的工作原理20可编辑ppt电子皮带称的工作原理电子皮带称由三部分组成：称重桥架、速度传感器和积算器装有载荷传感器的称重桥架，安装于输送机的纵梁上，称重桥架支承的称重托辊，检测皮带上的物料重量，产生一个正比于皮带载荷的电气输出信号。每个脉冲表示一个皮带运动单元，脉冲的频率正比于皮带速度。积算器从载荷传感器和速度传感器接受输出信号，用电子方法把皮带运动和皮带载荷相乘，并进一步处理通过输送机的物料总重量，将其转换成选定的工程单位，通过对时间的计算，同时产生一个瞬时流量值。累计总量与流量分别在显示器上显示出来。瞬时流量计量公式如下：

P＝Q×V

其中： P—瞬时流量

Q—计量负荷

V—皮带速度电子皮带称的特点

电子皮带称是在皮带输送系统中对散装物料进行连续计量的理想设备。具有结构简单、称量准确、实用稳定、操作方便，维护量少等优点，不仅适用于常规环境，而且适用于酸、碱、盐及大气腐蚀环境21可编辑ppt核子皮带称的工作原理22可编辑ppt核子皮带称的工作原理核子秤系列产品是基于物质吸收γ射线原理，当输送带在γ源γ探测器间通过时，由γ源发出的γ射线一部分被物料吸收，一部分穿过物料作用于探测器，并行成电离电流，此电流和物料的质量存在严格的物理关系。二次仪表作为信号处理和控制系统，根据电离电流和输送机提供的速度信息，可适时计算出物料的流量，并完成产量计算、流量计算、配比控制、定值控制等多种计控功能23可编辑ppt核子皮带称的特点物料的物理化学性质的影响不受输送机的振动、厚度、惯性、磨损等因素的影响动态测量精度高，性能稳定，工作可靠结构简单、安装维修方便，不影响输送机的正常工作，也不需要对原有输送装置作较大的改动可以在恶劣的环境下工作应用范围广，除皮带输送机外，还可以用于其它结构的物料输送机功能强，可显示多种监测参数，进行打印与报警，并可给出多种模拟量或开关量信号供用户使用24可编辑ppt煤质在线灰份检测仪的工作原理25可编辑ppt煤质在线灰份检测仪的工作原理在线灰分检测仪的工作原理为：射源发出的γ射线照射到被测物体上，在物体内经过多次反射和散射后射出。射线能量的衰减程度随被测物体组成成分原子序数的变化而变化。煤可以看作由可燃物和非可燃物(矿物质)两部分组成。其中，可燃物主要是碳、氢、氮、硫等，平均原子序数约为6，非可燃物成分主要是硅、铝、钙、镁、铁等，平均原子序数约为13。当煤的灰分含量变化时必然引起其平均原子序数的变化。因此，通过测量穿过煤层的γ射线强度就可以确定煤中灰分的多少 ASH＝A1×Q＋A0

其中：ASH－灰份

A1－灰份曲线的斜率

A0—灰份曲线的截距

Q—计数脉冲26可编辑ppt煤质在线灰份检测仪的优点在线灰分仪能够对被测产品的质量进行实时动态检测，能快速及时得出检测结果，可以及时指导生产可以进行产品质量统计，保证产品整体质量的合格检测结果准确无误，大大消除了人工检查误差，可以有效指导选煤和配煤生产，确保产品的优质合格在线灰分仪现场应用效果好。由于在线灰分仪灵敏度高、测值准确，避免了工人采样的不均匀性及结果严重滞后的状况，所以使用后能及时有效地指导和控制跳汰操作和配煤生产，产品质量得到迅速提高27可编辑ppt变频器的工作原理28可编辑ppt变频器的工作原理变频器用于三相交流异步电动机的无级调速。其原理是：根据电动机拖动负载的性质及状态，改变电机工作电源的电压（380V或中、高压）和频率（一般为50HZ），使电机在拖动不同非负载时达到最佳工作状态。通过整流器变成平滑直流，然后利用半导体器件（关断晶闸管（GTO）、巨型晶体管（GTR）、功率MOSFET、绝

缘栅双极晶体管（IGBT）

）组成的三相逆变器，将直流电变成可变电压和可变频率的交流电，由于采用微处理器编程的正弦脉宽调制（SPWM）方法，使输出波形近似正弦波，用于驱动异步电机，实现无级调速

n1=60f/p(r/min)（1） 式中：f—三相交流电源频率，一般为50Hz；

p—磁极对数；

s－转差率； 转子的实际转速n比磁场的同步转速n1要慢一点，所以称为异步电机。

s=[1－n/n1]×100%

（2） 综合式（1）和式（2）可以得出

n=60f（1－s）/p

（3） 由式（3）可以看出，对于成品电机，其磁极对数p已经确定，转差率s变化不大，则电机的转速n与电源频率f成正比，因此改变输入电源的频率就可以改变电机的同步转速，进而达到异步电机调速的目的。

29可编辑ppt变频器的优点节约能源：其节电率可达20-80%保护电动机及负载设备免受瞬时启动的冲击，延长其工作寿命提高电动机及负载设备的工作精度30可编辑ppt变频器的优点节约能源：其节电率可达20-80%根据已知风机、泵类在不同控制方式下的流量－负载关系曲线和现场运行的负荷变化情况进行计算。以一台IS150-125-400型离心泵为例，额定流量200.16m3/h，扬程50m；配备Y225M-4型电动机，额定功率45kW。泵在阀门调节和转速调节时的流量－负载曲线如下图示。根据运行要求，水泵连续24小时运行，其中每天11小时运行在90%负荷，13小时运行在50%负荷；全年运行时间在300天。则每年的节电量为：W1=45×11×（100%－69%）×300=46035kW· W2=45×13×（95%－20%）×300=131625kW·h W=W1＋W2=46035＋131625=177660kW·h

每度电按0.5元计算，则每年可节约电费8.883万元31可编辑ppt超声波料位计的工作原理32可编辑ppt超声波料位计的