感应同步器及数显表故障分析处理截止阀
感应同步器及数显表故障分析处理
感应同步器及数显表故障分析处理 2011年12月09日 来源: 感应同步器是根据电磁感应原理制成的非接触式测量元件,具有对环境适应能力强、精度高、结构简单、寿命长,响应频率高、抗干扰能力强及测量范围广的优点,被广泛应用于位移的检测中。 我厂所使用的感应同步器及二次处理仪表是由某仪表厂设计生产的,它应用于四辊冷轧机上检测轧辊的位置,是实现各种厚度控制方式的最基本内环,一旦出现故障,将导致整个轧机停产,造成严重损失。因此,对其故障及时排除尤为重要。 一、测量原理及构成 位置检测系统是由一次检测元件感应同步器和二次处理仪表构成,采用鉴幅的形式进行信号处理,其工作原理为:位移给定信号由机械移动产生,由定尺的双绕组(正弦、余弦)激磁调制,在滑尺绕组产生一个偏差信号。这个信号经过滤波,放大信号处理后形成一个10kHz交流信号,经A/D转换,形成粗精控制信号脉冲。这个脉冲一方面送入逻辑控制部分,形成位置反馈信号,另一方面送入位置显示系统进行显示,当系统处于精模式时,一个脉冲当量为1μm,当系统处于粗模式时,一个脉冲当量为100μm。由D/A转换,将接收到的信号脉冲进行数模转换后送出一对励磁电压,对激磁系统进行调制,形成正、余弦调制电压,以平衡由于机械移动在滑尺上所产生的误差信号,形成闭环检测控制系统;逻辑控制部分控制整个系统有条不紊地工作,保证整个系统同步,控制粗精模式转换,计数脉冲的导通、关断、位置移动方面FX的形成;显示脉冲加减计数;+/-符号的形成、D/A转换、调制电压随位置给定变化而改变等。由于位置检测系统采用闭环控制,因此检测精度比较高,故障处理较为复杂。图1 感应同步器数显表工作原理 二、故障的处理 感应同步器数显系统是一种比较复杂的闭环系统,根据我们10余年的处理经验,概括为“分清机内还是机外、环内还是环外故障,利用信号注入方法,测关键点波形。”其流程图见图2。图2 故障检查流程图 1. 分清机内还是机外 分清机内还是机外故障,即区分是二次处理部分数显表的故障,还是一次检测元件传感器(含匹配变压器、前置放大器、感应同步器)的故障,其方法为既可以用同类数显表和传感器互换,也可以通过检查表内有无故障来排除。 2. 分清环内还是环外 数显表的环内有以下几个部分构成:数据转换D/A部分、数据处理A/D部分、逻辑处理部分及一次检测元件。环外部分有显示计数部分、预整定电路、+/-符号形成、加/减计数控制等。 3. 环内部分的检查 (1) 数据转换D/A部分的检查 数据转换D/A部分由转换计数器、电子开关、函数变压器等组成。这一部分的故障可通过转计圆轮法测试。即将数显表的检查开关拨至“正计”或“反计”状态,将正、余弦信号分别接至示波器的x轴和y轴,两者的示波器增益调到完全相同,在示波器上可以看到一个转动的圆轮,观察转计圆轮,缺一大扇或几大扇为1/10位故障,缺一小扇或几小扇为1/100位故障,缺一根或几根是1/1000位故障。然后将正、余弦信号分别显示于示波器的两个通道上,将怀疑有故障位的开关管的基极逐对对地短路,有缺口者为坏。通过测转计圆轮可以判定数据转换部分的故障。 (2) 数据处理部分 数据处理部分由滤波电路,误差放大电路,粗、精门槛控制电路组成。故障检查既可以通过外注入10kHz的正弦信号,观察各电路的波形法完成,也可以通过数显表本身的检查开关来检查。即将数显表的检查开关拨到“正计”或“反计”位置,检查数据转换部分无故障后,用示波器检测前置放大器反馈回数显表的误差信号,其波形如图3示。否则可判定为机外故障,依次检查滤波器,各放大器工作是否正常,检测精门、粗门是否有脉冲波形输出。图3 前放输出波形图 (3) 逻辑控制部分 逻辑控制部分包括周期划分电路、方向判别、防闪门及计数脉冲门电路,粗精转换逻辑等,这一部分的故障,可在(2)的基础上测试。对于测试粗精转换时,可在前放的输出端(断开前放输出)注入10kHz,幅值可调的正弦信号,调节正弦波幅度,观看粗、精转换输出,也可以通过外接传感器,通过快速、慢速移动传感滑尺进行逻辑电平测试。 4. 机外部分检查 机外部分含匹配器、感应同步器和前置放大器,对于匹配器和感应同步器可通过测量线圈电阻判断,对
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