一种燃气轮机油门位置变送器的制作方法

文档序号:14656508发布日期:2018-06-12 05:04阅读:193来源:国知局

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。



技术实现要素:

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。

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