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第三章 开关量变送器和执行部件 3.1 概述 3.2 开关量压力变送器 3.3 另外几种类型的开关量变送器 3.4 开关量信号的摄取方法 3.5 执行机构 3.6 开闭式阀门的操作及控制电路 3.7 转动机械的操作及控制电路 3.8 气动和液动的执行机构 3.1 概述 开关量变送器：就是将被测参数转化为标准开关量信息输出的测量设备。 要求：结构简单、体积小、中间转换环节少，可靠性高、造价低。 也可以先转换出模拟量信号再经比较器转换成开关量，但这种方法环节多，结构复杂，价格与故障率均较高，因此通常不这样做。 1、常用名词术语 1、设定值 用来设定被测量的预期参比信号。 上下限值，不同的动作值。 例如：电压监测，若100v~120v是正常范围，低于100v，高于120v，要发出报警信号。 常用名词术语 2、位式作用： 开关量变量值的数目，一般只取有限的数目。 二位：开关的通/断，信号的高/低，等。 三位：电动机的正/反/停转，变量的正/负/零。 多位：高/低 1值、2值、3值…… 电梯层信号可看成多个开关量信号的组合。 常用名词术语 3、开关量变送器及其特性 能够输出标准开关量信号的控制仪表，如行程开关，料位开关，压力开关，温度开关等装置。 (1) 当 时， ； (2) 当 时， ； (3) 当 时， 可能是 也可能 。如果 是增方向通过 时， 则 若 是减方向通过 时， 则 常用名词、术语 4、切换值 使输出变量改变的任一输入变量。 5、上切换值（动作值） 输入变量增大时，使输出变量改变的输入变量值。 6、下切换值（返回值） 输入变量减小时，使输出变量改变的输入变量值。 常用名词、术语 7、切换差（回差） 上切换值与下切换值之差。 8、重复性误差 相同条件下，输入变量按照同一方向变化时，连续多次测得的切换值之最大变化值。 2、开关量变送器主要技术指标 1、动作的稳定性 多次测量时动作值和返回值的稳定。 2、动作的可靠性 长时间待机后一旦有动作要非常可靠。尤其在自动保护系统和顺序控制系统中。 3、切换差 要有足够数值，并且可调。 3、开关量信息的获取方法 1、通过各种形式的开关量变送器获得 如压力、流量、液位、温度、电量等。 开关量变送器通常仅由测量元件、杠杆机构和微动开关组成。 2、通过模拟量转换至开关量 模拟量由常规变送器测得，在经过诸如差值转换器、限幅报警器或者二次仪表的触点转换而来。 3、采用显示仪表上的附加开关。可靠性差 ，一般不采用 微动开关的外观 微动开关内部结构 工作原理 外机械力通过传动元件（按销、按钮、杠杆、滚轮等）将力作用于动作簧片上，当动作簧片位移到临界点时产生瞬时动作，使动作簧片末端的动触点与定触点快速接通或断开。 当传动元件上的作用力移去后，动作簧片产生反向动作力，当传动元件反向行程达到簧片的动作临界点后，瞬时完成反向动作。 微动开关的触点间距小、动作行程短、按动力小、通断迅速。其动触点的动作速度与传动元件动作速度无关。 3.2 开关量压力变送器 压力开关：测量介质的压力，当介质压力达到（高于或低于）切换值时，输出开关量信息。 测量元件一般有：弹簧管型，活塞型，膜片型，波纹管型。 差压开关：压力开关的一种，测量元件为双室，被测压差引到弹性元件两侧。 弹簧管型压力开关 3.3另外几种类型的开关量变送器 1、流量开关 2、液位开关、料位开关 3、温度开关 4、行程开关、位置开关 5、火焰检测器 6、光敏开关 7、定时开关 1、流量开关 测量要求较准确的场合 节流装置+压差开关 例如：孔板、喷嘴等标准节流装置 测量不要求准确的场合 管道中所设滤网的堵塞信息、磨煤机的断煤信息、润滑油泵起动后回油的信息等 2、液位开关 浮子式 工作压力不超过3MPa 工作温度不超过150°C 液位开关小结： 浮子式液位开关：适用于工作压力和温度有限制的场合； 电极式液位开关：仅适用于导电度较高的液体； 平衡容器+差压开关：高温高压的场合。 3、温度开关 0～100°C 固体膨胀式的温度开关； 100～250°C 气体膨胀式的温度开关； 250°C以上 热电偶或热电阻温度计，经 测量变送器变为模拟量信号 ，再通过电量转换开关转换 为开关量信息。 例:施密特触发器。 施密特触发器—模拟量转开关量 4、行程开关