本文關(guān)鍵詞：礦用刮板輸送機狀態(tài)監(jiān)測信號隔離安全柵的開發(fā)與應用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本課題是國家“十一五”科技支撐計劃項目《年產(chǎn)千萬噸級礦井大采高綜采成套設備及關(guān)鍵技術(shù)》之子課題《綜采工作面輸送設備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)》的重要組成部分,是針對礦用刮板輸送機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中的信號傳輸與本安隔離問題而提出的。本文結(jié)合刮板輸送機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)應用現(xiàn)場的特殊環(huán)境,以解決傳感器與測量儀表之間信號安全傳遞問題為目標,基于變壓器磁隔離原理,開發(fā)了適用于系統(tǒng)危險區(qū)域溫度、壓力、液位、流量信號隔離傳遞的兩種本質(zhì)安全型信號隔離安全柵,完成了仿真模擬、電路調(diào)試、本安防爆測試與電子產(chǎn)品環(huán)境測試試驗。試驗結(jié)果表明：所開發(fā)信號隔離安全柵可實現(xiàn)本安側(cè)危險信號的隔離、傳遞以及本安電源供應。主要研究內(nèi)容如下： 在查閱大量國內(nèi)外參考文獻的基礎上,認真總結(jié)分析了安全柵的功能、分類及技術(shù)指標,結(jié)合刮板輸送機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)信號傳遞功能需求,確定了所需監(jiān)測傳遞信號類型,進而提出待開發(fā)信號隔離安全柵的總體方案。信號隔離安全柵的開發(fā)包括熱電阻隔離柵和檢測端隔離柵。熱電阻隔離柵負責危險側(cè)溫度信號的采集與隔離傳送；檢測端隔離柵為危險側(cè)傳感器提供本安電源,同時實現(xiàn)危險側(cè)壓力、液位、流量信號的隔離傳遞。 在考慮刮板輸送機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)信號傳遞安全要求的前提下,設計了信號隔離柵的電路結(jié)構(gòu),論述了本安保護電路的設計原理,計算并提出了隔離變壓器的技術(shù)參數(shù)。兩種隔離式安全柵均從電源、信號處理、本安保護隔離幾方面實現(xiàn)了監(jiān)測信號的采集、隔離、傳送以及本安能量的控制,硬件電路設計簡單、性能可靠、功能完善,滿足安全柵預期設計目標。 利用Saber和Multisim兩種軟件對隔離柵電源變換電路、熱電阻測量電路和信號解調(diào)電路進行模擬驗證,構(gòu)建了仿真模型,進行了仿真計算,仿真結(jié)果表明：電路設計科學,模型構(gòu)建合理,通過仿真分析,優(yōu)化了電路結(jié)構(gòu),達到仿真驗證效果,實現(xiàn)電路設計目標。 自主設計了小型高頻隔離變壓器,并應用至熱電阻隔離柵和檢測端隔離柵電路,實現(xiàn)了危險側(cè)監(jiān)測信號的采集、隔離、傳送以及本安電源供應。各部分電路調(diào)試結(jié)果表明：電路設計合理,輸出精確穩(wěn)定,達到了預期設計目標,滿足刮板輸送機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)實際需求,具有很高的經(jīng)濟與實用價值,為本安側(cè)的安全運行提供了重要保障。 考慮到信號隔離柵產(chǎn)品應用的特殊環(huán)境,對其進行了本安防爆與環(huán)境測試試驗,信號隔離安全柵順利通過火花點燃試驗檢驗,實現(xiàn)了對本安側(cè)危險能量的控制。自行設計研發(fā)的隔離變壓器耐壓測試合格,達到了預期技術(shù)指標,符合本安防爆標準中安全柵的安全規(guī)定。電子產(chǎn)品環(huán)境測試試驗中,信號隔離柵在各種嚴酷環(huán)境等級下未發(fā)生異常,輸出穩(wěn)定準確,滿足預期設計目標,達到礦井等特殊環(huán)境的應用標準。
【關(guān)鍵詞】：隔離安全柵 本質(zhì)安全 高頻變壓器 狀態(tài)監(jiān)測
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD76;TD528.3
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題的研究目的及意義11-12
• 1.2 安全柵的發(fā)展與現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國外發(fā)展和研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展和研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本安技術(shù)發(fā)展概況14-15
• 1.4 研究目標及內(nèi)容15-17
• 第二章 信號隔離安全柵總體設計方案17-27
• 2.1 刮板輸送機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)介紹17-20
• 2.2 安全柵概述20-22
• 2.3 安全柵開發(fā)類型的確定22
• 2.4 信號隔離安全柵總體設計方案22-25
• 2.4.1 熱電阻隔離式安全柵設計方案23-24
• 2.4.2 檢測端隔離式安全柵設計方案24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-27
• 第三章 信號隔離安全柵電路設計27-41
• 3.1 熱電阻隔離式安全柵電路結(jié)構(gòu)27-32
• 3.1.1 電源變換電路27-28
• 3.1.2 熱電阻測量電路28-30
• 3.1.3 信號調(diào)制和解調(diào)電路30-31
• 3.1.4 本安保護電路31-32
• 3.2 檢測端隔離式安全柵電路結(jié)構(gòu)32-35
• 3.2.1 電源變換電路32-33
• 3.2.2 電源輸出與信號采集電路33-34
• 3.2.3 信號輸出電路34-35
• 3.2.4 本安保護電路35
• 3.3 隔離變壓器的設計35-39
• 3.3.1 隔離變壓器功能要求36
• 3.3.2 電源隔離變壓器的設計36-39
• 3.3.3 信號隔離變壓器的設計39
• 3.4 本章小結(jié)39-41
• 第四章 信號隔離安全柵電路仿真及改進41-51
• 4.1 電源變換電路的仿真41-45
• 4.1.1 仿真結(jié)果及分析41-44
• 4.1.2 存在的問題及解決方法44-45
• 4.2 熱電阻測量電路的仿真45-48
• 4.2.1 仿真結(jié)果及分析46-48
• 4.2.2 存在的問題及解決方法48
• 4.3 信號解調(diào)電路的仿真48-50
• 4.3.1 仿真結(jié)果及分析49
• 4.3.2 存在的問題及解決方法49-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 第五章 信號隔離安全柵電路調(diào)試51-69
• 5.1 熱電阻隔離式安全柵電路調(diào)試51-62
• 5.1.1 電源變換電路實驗調(diào)試51-54
• 5.1.2 熱電阻測量電路實驗調(diào)試54-55
• 5.1.3 信號調(diào)制和解調(diào)電路實驗調(diào)試55-59
• 5.1.4 熱電阻隔離柵實驗存在的問題及解決方法59-62
• 5.2 檢測端隔離式安全柵電路調(diào)試62-68
• 5.2.1 電源變換電路實驗調(diào)試62-63
• 5.2.2 信號采集與輸出電路實驗調(diào)試63-67
• 5.2.3 檢測端隔離柵實驗中的問題及解決方法67-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 第六章 信號隔離安全柵防爆與環(huán)境測試試驗69-79
• 6.1 信號隔離安全柵本安防爆測試69-72
• 6.1.1 安全柵本安防爆測試標準69-70
• 6.1.2 本安防爆測試試驗方案70-71
• 6.1.3 本安防爆測試結(jié)果與分析71-72
• 6.2 信號隔離安全柵環(huán)境測試72-77
• 6.2.1 電子產(chǎn)品環(huán)境測試標準72-74
• 6.2.2 隔離安全柵環(huán)境測試試驗儀器74-75
• 6.2.3 隔離安全柵環(huán)境測試試驗方案75-77
• 6.2.4 隔離安全柵環(huán)境測試試驗結(jié)果與分析77
• 6.3 本章小結(jié)77-79
• 第七章 總結(jié)與展望79-81
• 7.1 工作總結(jié)79-80
• 7.2 研究展望80-81
• 參考文獻81-85
• 致謝85-87
• 作者在攻讀碩士學位期間的研究成果87

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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  本文關(guān)鍵詞：礦用刮板輸送機狀態(tài)監(jiān)測信號隔離安全柵的開發(fā)與應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：307729