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大容积贮罐测量装置——自整角机/旋转变压器的应用_论文

上 海 计 量 测 试  大容积贮罐测量装置  自 角枞 旋 转 变 压 器 的应 用  整 潘小珍 冼 志勇  张青  ̄/ - y 东省佛 山市质量计量监 督检测 中心  - 0 引言  在 日常的检测 工作 中 ,通常 遇到企 业要求 检  定使用 中的大容 积贮罐 的 问题 ,如运 油船舱 、大  型石油贮罐 、大型 贮液罐等 ,测 量时里 面 的物 料  不 能排空或 者不 能被污染 ,实 际上是测 量贮罐 还  有 多少贮物 空 间。检 定人员 不能从 外部 确定它 的  深 度位置 ,也 不能进 入里 面测量 ,给检 测工作 带  来很 大 的困难 。现介 绍几种 由 自整角机 构成 的贮  罐测 量装置 ,能从贮 罐外部 测量 其深 度 ,从而解  决 了检测在用贮罐 容量的难题 。   1 简 易 式 贮 罐 测 量 装 置    图1 简 易 式 贮 罐 检 定 装 置 示 意 图    装 置 由力 矩式 自整角机作 为驱 动及指 示传动  其 他指 示器 ,检 定员则 可从接 受机上 读取 发送机    器, 其结构简单 , 适用于测量精度要求不高 的场合 。 的转 角 数据 。检 测 时 ,检 定 员轻 轻 抬 起平 衡 锤 ,   由于系统造 价较低 ,不失为方便实用 的方案 。   1 装置 的组成和 _作原理  . 1 _ [ 将 浮子缓 缓放 下 ,同时观察 拉力计 示值 变化 ,当   浮子 接 触 到液 面 瞬间 ,拉 力 计示 值 会 突然 减 小 ,   本装 置 由一对力矩 式 自整角 机 ,外部 传感器  这 时 检定 员 可转 动 分度 盘对 零 或记 录 相对 示 值。   部分 ( 滑轮 、浮子 、平衡锤 、拉 力计 ) 、指示器和  然 后将平 衡锤 向下拉 ,使 浮子上 升到物 料最 大允  支 承 支架 组 成 ,如 图 l 示 。 所   许存 放高 度或有 分度 指示处 ,浮子上 升过程 中带  在 自整角机 转子上 安装滑 轮 ,滑 轮上 滑索一  动 滑索 、滑 轮使 自整角 发送机 转子转 动 ,因为接  头系浮子 ,另一 头系拉 力计 和平衡锤 。 自整 角发  收机 转子 是跟 随发送机 转子 同步转 动的 ,所 以可  送 机用专 用支架 支承 ,放 在被 测量罐 上方 ,浮子  从远 距离在 接收机 上准确 地观测 到发送 机所转 动  一 头对准贮 罐顶部 的计量 口,平 衡锤一 头悬挂 在  的角度 。若事 先将 线位移 ( 高度位 移 )换成 角位  罐 外。 自整 角接收机 定子 三相通 过导线 与发送 机  移反 映在分 度盘上 ,就能从 分度盘 上直接读 取贮  定子 三相相 互连接 ,在接受 机转轴上 装上 指针或  罐 的 深 度 。   lll lll ll圆  统    s  一 ,!    c. 1 -   , 1   学 术 论 文  ■圆圈 蜀盛圜 翻   ll l l   毒 痞 计量 测试  上 1 电机选择应 注意的问题  . 2 是转角 。而控 制式 自整角机 的输 人量是发送 轴的  根据工作原 理 ,力 矩式 自整 角接收机 和发送  转角 , 出量是接收机的输 出电压 , 输 要通过放大器 、   机之 间保 留了一定 的失调 角使 之产生转 矩 ,所 以   伺服 电动机 带动 ,接 收轴才能追 随发送轴 同步转  力矩式 自整角机 工作时不可避 免地存 在角差 ,成  动 ,结构相对 复杂 ,但 它的负载 能力和可靠性 显  为转 角 随动误差  ,   ≥ / ,式 中 为 自整  然 比力矩式 高 ,而且测 量精度也 高得 多。因为控    k   接 收机 的阻转矩 ,它包 括负载转 矩和接收机本 身  制式 的精度 主要 由静 态误差 和速度误差决 定 ,由   的摩擦转 矩 ,通常采用 减小 电刷 摩擦力将 阻转矩  于伺服机构 增设 了放大器 ,系统 灵敏度 高 ,加 上  减小 ,即将 电刷压力 调小 ,但不 能过小 ,否则 电  本装置用在低速运行状态 ,速度误差 可忽略不计 ,   机的可靠性就会 变差 。 为 自整角机 的比整步转矩 , 而静 态误差是 影响测量 精度 的唯一来源 。根据需  尼   它表示失调 角为一度 时 自整角机所 具有 的整 步转  要选择不 同等级 的电机 , 可以实现不 同精度的测量。   矩 ,一般 最大 只有几 十克 一厘米 / 。在 角差要  22 工作 原 理  度 . 求高些 的场 合 ,尽量选择 比整步转 矩较大 、摩擦  浮子位置 变化时 ,带动 自整角发送 机转子产   表示 。发送 机 和接 收机定 子三相  转矩 较小 的 电机 ,使 用 中尽量 减小 负 载 阻转矩 。 生 转角 ,用 0   例如用指针作 负载 时要 保持指针 平衡 ,以避免 因  同样是 相互连 接 ,当发送机 转子绕组 加激励 电压  指针不平衡 带来 的不平 衡转矩 ,轴 承要做好润 滑  等。使 用 日久后 要检查 电刷 压力有无 变化 ,运行  是否顺畅 ,这样才能保持原来 的测量精度 。   时 ,接收 机转 子绕组 便输 出一 个交变 电势  ,   的有效值与两轴的角差 A 0 近似成正 比    即  2 k   七(01 02      0= A   —  ) 1 系统 固有测量误差分析  . 3 根据力 矩式 自整 角机 技术参 数 ,0 自整角  级 机的角度随动误差 6 大约为 1 的数量 级。 。   式 中 k 电机常数 , 0 为  为接收机转 角。   经过放大后 送至交流伺 服电动机 的控制绕  组 ,控制 接 收 机转 动 。当 0 >  时 ,伺 服 电动    0  增 大 ,至 01 : ,   =0 时   假设测量 1   m深 的贮罐 ,将

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