閥門檢漏傳感器優(yōu)勢

  大家可能對閥門檢漏傳感器不是很熟悉，閥門檢漏傳感器到底有什么優(yōu)勢呢，這么值得大家這樣推崇，下面我們就帶大家詳細了解下閥門檢漏傳感器的特點及優(yōu)勢，

　第一、閥門檢漏傳感器認知

　　針對不同的環(huán)境條件有不同的檢測閥門泄漏的方法以及相應的傳感器元件。在眾多的閥門中，減壓閥是一種至關重要的安全裝置，當管道和容器中形成危險壓力時，它可用來保護設備和人員安全。閥門通常是關閉的，它僅受到彈簧力的控制，沒有受到其他輔助力量的控制。因此，這些閥門要求最大允許工作壓力和系統(tǒng)運行壓力之間有一個余量。標準制造商的建議是系統(tǒng)壓力不應該超過最大允許工作壓力的90%.當運行壓力接近閥門釋放點時，這個閥門就會像將要鳴哨的燒水壺一樣泄出氣體。當密封面完好無損時，氣體排放和產(chǎn)品損失僅僅局限于過剩壓力的釋放。然而，隨著時間的推移，這些閥門將出現(xiàn)泄漏問題。據(jù)國外數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，30%的閥門有不同程度的泄漏，其中10%有非常嚴重的泄漏，它們是產(chǎn)品損耗和環(huán)境污染的主要根源。

　　減壓閥泄漏時會在周圍產(chǎn)生超聲波信號，而超聲波的中心頻率為30~40kHz.由于加速度傳感芯片最高只能檢測到頻率為10kHz的超聲波，因此，采用被動超聲波傳感元件來監(jiān)測減壓閥的泄漏。這種檢測方法是非侵害性的，超聲波傳感元件只需要用托架安裝在閥門旁邊，不會影響過程設備的正常運行。實驗證明，這種檢測方法適用于大多數(shù)的減壓閥和隔離閥，對煉油廠和石化廠的閥門泄漏非常有效。然而這種檢測方法也有它的局限性，即不適用于氣體壓力小于0.21MPa的低壓應用環(huán)境。低壓環(huán)境要求管道的氣體壓力至少應為0.34MPa或更高，而且閥門的周圍環(huán)境沒有其他較高強度的超聲波；不能有效地檢測到液體泄漏，只能檢測到各種氣體或蒸汽。

　　為了彌補超聲波傳感元件的不足，可以使用表面安裝的溫度傳感元件，如管道表面安裝RTD或熱電偶。這種檢測方法針對管道流體溫度高于或低于環(huán)境溫度的情況是非常有效的。比如，管道出口處溫度升高，即使這時的氣流沒有使超聲波傳感元件工作，但泄漏仍然可以被檢測到；同樣，當管道出口處溫度降低時，冷凍流體的泄漏也可以被監(jiān)測到。由于這種檢測方法不依賴于閥門氣體泄漏所產(chǎn)生的超聲波信號，所以它可以適用于檢測液體泄漏。

　　當管道氣體或液體的溫度和環(huán)境溫度相近，閥門泄漏不會在周圍產(chǎn)生大的溫度變化時，就不能通過溫度傳感元件來檢測泄漏了。在這種情況下，采用壓力傳感元件來檢測閥門泄漏。壓力傳感元件被安裝在閥門的出口處，它可以檢測到超壓力的泄漏情況，但它不能檢測到少量的泄漏。

　　總之，閥門的泄漏檢測采用以超聲波傳感元件為主，溫度傳感元件和壓力傳感元件為輔的傳感器網(wǎng)絡，這樣可以可靠并及時地檢測到閥門的泄漏。

　　第二、無線傳感器網(wǎng)絡構成

　　本文所研究的閥門檢漏儀表是基于IEEE802.15.4/ ZigBee協(xié)議的短距離無線通信的傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)。短距離無線通信是指采用小型的，短距離（一二百米有效范圍）的無線網(wǎng)絡來實現(xiàn)低價位，低功耗，可替代線纜的無線數(shù)據(jù)和語音鏈路，為移動和工業(yè)，商業(yè)用戶提供各種服務。

　　目前，主流的短距離無線通信包括高速WPAN技術，低速WPAN技術（包括IEEE802.15.4/ZigBee和藍牙等），UWB高速無線通信技術等。不同的無線短程網(wǎng)和一些無線遠程網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸率和傳輸距離的特性定位，它們都是按照無線傳輸數(shù)據(jù)，圖像，語音和實現(xiàn)無線監(jiān)控等不同要求而設計的。

　　短距離無線通信技術具有低成本，低功耗和對等通信三個重要特征和優(yōu)勢。無線傳感器網(wǎng)絡（WSN）是一種沒有預定基礎設施支撐的，自組織可重構的多跳無線網(wǎng)絡。在這些無線通信技術中，網(wǎng)絡的拓撲，信道的環(huán)境，業(yè)務的模式隨節(jié)點的移動而動態(tài)改變。它通過大量低成本，資源受限的傳感節(jié)點設備協(xié)同工作，實現(xiàn)某一特定任務。

　　ZigBee協(xié)議規(guī)范自問世以來，相關的芯片和協(xié)議棧的開發(fā)包和應用都吸引了眾多的機構投入人力和物力，且其仍在不斷地完善和發(fā)展。在應用領域上，基于ZigBee的家居無線網(wǎng)絡和樓宇無線網(wǎng)絡等方面都獲得了相當廣泛的接受和認可；近幾年，隨著ZigBee協(xié)議的不斷完善和升級，它在工業(yè)領域中的應用也在逐漸成熟。

　　IEEE802.15.4/ZigBee網(wǎng)絡由三種類型節(jié)點構成，分別為協(xié)調器，路由節(jié)點和參數(shù)檢測點。閥門檢漏的無線傳感器網(wǎng)絡中的各類型節(jié)點包括協(xié)調器，超聲波檢測節(jié)點，溫度檢測節(jié)點，壓力檢測節(jié)點和多個路由節(jié)點。IEEE802.15.4/ZigBee網(wǎng)絡的工作方式為：檢測節(jié)點按預設的周期測量采集數(shù)據(jù)，并經(jīng)路由節(jié)點或直接發(fā)送到協(xié)調器；協(xié)調器接收數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)保存到相應寄存器內(nèi)，供監(jiān)控系統(tǒng)讀取。當檢測節(jié)點無法直接與協(xié)調器通信時，通過路由節(jié)點加入網(wǎng)絡，實現(xiàn)與協(xié)調器之間的通信。

　　協(xié)調器是作為網(wǎng)關使用的，它負責整個網(wǎng)絡的構建和維護?？紤]到無線傳感器網(wǎng)絡的兼容性，不能只考慮加入到某種DCS或PLC系統(tǒng)中，而是要能夠加入到任意控制系統(tǒng)中。鑒于各類控制系統(tǒng)采用各自的通信協(xié)議，如西門子采用Profibus，三菱采用CCLink等，而這些控制系統(tǒng)均提供 RS－232 /RS－485串口和使用M odbus協(xié)議。因此, 協(xié)調器與控制系統(tǒng)的接口采用了RS－232/RS－485 和 M odbus協(xié) 議。協(xié) 調器 電路 板由CC2430、 串口芯片和電源芯片等構成。

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