Методы и средства телеизмерения
Особенность телеизмерения заключается в том, что измеряемая величина до ее передачи преобразуется в другую величину, удобную для передачи без искажений на расстояние. На диспетчерском пункте происходит обратное преобразование поступившего сигнала в измеряемую величину. Поэтому отличие одного метода телеизмерения от другого состоит в сущности в способе преобразования сигналов при их передаче.
Для передачи сигналов на небольшие расстояния в системах ближнего действия применяется метод интенсивности, по которому измеряемая величина передается путем изменения интенсивности тока или напряжения в канале связи. Для снижения потерь энергии в линии передача сигналов производится при малых значениях силы тока и напряжения. Передачу целесообразнее вести на постоянном токе, поскольку при этом такие параметры линии, как индуктивность и емкость проводов, не сказываются на уровне сигнала.
В системах дальнего действия применяют методы импульсной и частотной передачи сигнала, в которых измеряемая величина преобразуется в импульсы постоянного тока либо в переменный ток меняющейся частоты, в результате чего изменения сигнала, возникающие в канале связи, не вносят искажений в величину измеряемого параметра.
Увеличения количества передаваемых сигналов электрического тока добиваются применением различных способов их модуляции (амплитудной, частотной, временной и числовой). При выборе конкретного способа модуляции учитывают сложность преобразования сигнала и условия его передачи на расстояние. Чаще других используют две схемы телеизмерения.
Первая из них — телеизмерительная схема интенсивности тока ближнего действия с реостатным датчиком Д (рис. 77) основана на использовании перемещения ползунка ПИ-реостата R измерительным прибором Я одновременно со стрелкой на угол ан. Изменения тока в линии связи, пропорциональные измеряемой величине, фиксируются вторичным прибором ВП. Для уменьшения влияния изменения сопротивления линии связи включается балластное сопротивление /?б, значительно превышающее сопротивление проводов. Поскольку для передвижения ползунка реостата необходимо большое усилие, данная схема чаще всего применяется при телеизмерении расходов, давления и уровня. Это связано
Рис. 77. Схема двухпроводной телеизмерительной системы с реостатным датчиком
с тем, что измерительные приборы, контролирующие перечисленные параметры, развивают значительные вращающие моменты.
Вторая схема время-импульсного телеизмерения (рис. 78) дальнего действия основана на посыле сигналов в виде импульсов определенной продолжительности или на использовании пауз разной продолжительности между двумя импульсами. В этой схеме передающее устройство ПУ представляет собой синхронный двигатель 1, на вал 2 которого насажены два медных полукольца 3, изолированных от вала и друг от друга. К полукольцам прикасаются две металлические или графитовые щетки, одна из которых 4 неподвижна, а другая 5 имеет кинематическую связь с измерительным прибором ИЭ. К щеткам линии связи ЛС подключено
Рис. 78. Время-импульсная схема телеизмерения:
а — разрез электрической схемы; б — схема реле приемного устройства реле Р приемного устройства УП, использующего миллиамперметр ПП магнитоэлектрической системы.
В процессе работы синхронный двигатель непрерывно вращается с постоянной скоростью. Когда щетка 5 находится в одной плоскости со щеткой 4 (как показано на рис. 78), вращающиеся полукольца 3 не могут замкнуть цепь питания линии связи от сети с напряжением Ux, т.е. линия связи обесточена. С отклонением измеряемого параметра щетка 5 перемещается по полукольцу 3 к щетке 4. В связи с этим в линию связи посылаются импульсы продолжительностью, пропорциональной степени перемещения щетки 5 или величине параметра.
Реле приемного устройства при замыкании своих контактов посылает к прибору импульсы напряжением U2 такой же продолжительности, как и импульсы в линии связи. Шкала прибора, измеряющего среднее значение импульсов тока, градуируется в единицах измеряемой величины. Сопротивление R приемного устройства ограничивает ток в цепи прибора, а конденсатор С выполняет роль фильтра.
