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从火电站到挖泥船,Camille Bauer的角位变送器具有多种多样的应用

从火电站到挖泥船,Camille Bauer的角位变送器具有多种多样的应用

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从火电站到挖泥船,Camille Bauer的角位变送器具有多种多样的应用

Camille Bauer的角位变送器具有多种多样的应用,机械稳定性是其核心特性之一

从火电站到挖泥船,Camille Bauer的角位变送器具有多种多样的应用

Camille Bauer的角位变送器具有多种多样的应用,机械稳定性是其核心特性之一

机械变量的电子测量和远程传输在工业领域已变得至关重要。多年来,在很多应用场景,已实现将机械运动转化成电信号,在控制室显示并记录下来。监测任务的自动化通常是主要目标。角位变送器就是用于抓取角度位置和纵向运动信息。

Camille Bauer公司生产的KINAX系列角位变送器以其卓越的机械稳定性在很多恶劣的工业场景得到应用。同时,其具有专利的电容式传感技术也在多年的使用中获得了广泛的认可,例如船舶、沼气厂和涡轮机等领域。容式测量技术的主要优势之一是其对极端温度波动、湿气、杂质、冲击和振动等外界环境的抵抗性强。

 

Figure 1 : Kaplan turbine measurement of the guide vane position.

KINAX 角位变送器应用于水电站
水电站的类型有多种,但是他们的运行模式一般是相同的,

他们的设计也是如此。发电站通常包含一个坝,用于将水储存在电厂正前方或者更高水位的水库中。在那里,水通过进水口进入管道。根据涡轮的类型,势能或者动能驱动与发电机相连接的涡轮,从而将机械能转化为了电能。现代涡轮的效率已达到95%,因此能将几乎所有“水能”转化为机械能。不同的涡轮需要匹配不同的流量,才能保证高效率。

 

Pelton涡轮喷嘴的对准 
Pelton涡轮,也称为自由喷射涡轮, 专门使用动能高达2000m水头并且输出高达300MW。

Pelton涡轮直接引导水通过一个或多个喷嘴射向轮子上的勺型桶。 KINAX角位变送器则用于获取各个喷嘴的角位信号(Figure 2),以便通过液压或电动的方式对其进行调整。

由于操作需要,有时需要降低涡轮的动力输出,从而控制发电。控制的方法是在喷嘴和水轮之间安装导流板,导流板也可以旋转。导流板在对水流进行导向的时候也消耗了部分水流的推进力。导流板的角位信息也是通过KINAX来获取的。

Figure 2 : Acquisition of the nozzle alignment in a Pelton turbine.

 

恒定转速水轮

Francis水轮机是混流式水轮机,它有 一个蜗壳,水流进入其中会呈螺旋状流动。这类型的水轮机适用于500m的水头。


转轮四周有导水机构,称为导叶,导叶安装于涡流中,并且可转动。通过控制导叶的角位,来起到控制水轮转动的目的。KINAX WT707可以测量导叶角位,然后过程控制计算机根据这些测量值改变涡流,来达到使转轮转速恒定的目的,不管发电机的能量输入是多少。

Kaplan涡轮机适用于较小的水头(最大80米)和大流量的水。螺旋桨式的叶片类似于船的螺旋桨。导叶和叶片的调整提供了有利的控制特性和在部分负荷下的有利行为。(图1)导叶和叶片的位置由Kinax WT707角位置传感器测量,并由过程计算机进行调整,以在不受负载影响的恒定转速下获得最佳效率。

 

沼气厂的智能化监测
KINAX WT707在沼气厂的屋顶来监测气罐的液位水平。这类远程监测很容易通过输出信号集成到当前的过程数据中。这提供了在早期阶段识别和指出工厂运行中的问题和弱点的可能性,从而能够立即采取控制措施。关闭的标准是,例如,低于或高于最低或最大允许的罐液面。特别是在气体的危险处理中,使用本质上安全的装置(防爆)是很重要的。在任何情况下,在危险区域都必须防止爆炸、火灾、静电充电以及电气和机械风险,如冻结和腐蚀。KINAX发射机的另一个特点是其本质上的安全性,这使它适合于危险地点


Figure 3 : Level measurement in a biogas plant, biogas tank.


船舶的控制优化
荷兰Sliedrecht的Hollandse Aannemings Maatschappij (HAM)挖泥船也在使用 KINAX价位变送器(Figure 4)。 

这些角位变送器用来显示船舵的位置来指示航向。另一个重要应用是船舶的动力驱动,使用可调螺旋桨-类似于Kaplan水轮机,改变桨叶的螺距来达到最佳性能。

对于其它类型的船舶,驱动和控制是通过推进器来进行的。

这些船头推进器装有一个管状通道,贯穿整艘船前部十分之一的宽度。螺旋桨设备,使船首移动到左舷或右舷,横向布置在这个管。KINAX角位变送器测量螺旋桨和推进器叶片的角位,从而加以控制。因为很大的力作用在船的螺旋桨上,并且轴也必须承受很大的载荷,所以必须选择坚固耐用的产品才能适应该环境。


KINAX WT707安装在轴承的腔体内,完美胜任此任务。

挖泥船需要在世界各地不同的地点和不同的环境条件下作业。供应商提供的组成船体的零部件众多,这些部件的可靠性是决定船舶长期稳定的重要因素。振动、冲击和温度波动不能影响测量结果。只有这样,在不利条件下,控制和监测也是可行的。

Figure 4 : Dredger HAM316
 

关于终止北京金讯合代理Camillebauer产品的声明
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