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基于TDA2086相位控制器的D86型干点深圳网络分析仪的设计

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基于TDA2086相位控制器的D86型干点深圳网络分析仪的设计

发布日期:2016-12-05 作者:万喆 点击:

出沸点温度干点。

    深圳网络分析仪液位测量单元内置超声波传感器,该传感器通过测量静力槽液位得到残留液杯液位。超声波传感器输出O~10 V直流信号,该信号与残留液杯内液位高低相对应,液位信号经数据接口卡反馈至温度控制电路的输入端VIN(传感器输出0~10 V信号对应加热器供电功率0~110 V交流)。经运算放大后传送至相位控制器TDA2086(IC3)的偏差输入端(10引脚)。

深圳网络分析仪

2 TDA2806简介

    TDA2086型相位控制集成器通常用于阻性或感性交流供电负载控制电路。该器件特点如下:直接从交流电路或直流电路供电:提供-5 V辅助供电电源;功耗低,普通的金属膜电阻即可满足使用要求;具有斜坡发生器,通过相位角控制,实现电机等负载速度控制;具有双向可控硅负触发脉冲功能,提供电流大于100 mA,抗干扰性强;电压、相位角同步功能。图3为TDA2086相位控制器的内部工作结构框图。


深圳网络分析仪



    D86干点深圳网络分析仪通过使用TDA2086器件内的斜坡发生器、双向可控硅负触发脉冲信号功能、电压、相位角同步功能,实现对D86干点分析仪上的加热器的温度控制。TDA2086相位控制集成器在加热器温度控制中应用是其扩展应用。在温度控制电路图中,IC2、IC3、双向可控硅TRIACl、加热器等器件组成温度控制系统,如图4所示。





3 温度控制系统分析

    图4所示的温度控制电路为反馈电路。加热器线圈电压UA反馈输入至乘法器IC2-AD633,IC2输出W端(7引脚)为加热器供电的平方信号,此信号正比于加热器的功率:

    

式中,K为常数。

    AD633 IC2输出W端(7引脚)经ICl/B滤波缓冲后,传送至IC3的13引脚(偏差放大器输入端)。设定液位信号VIN(0~10 V)经ICl/A缓冲放大,传送至IC3的10引脚。IC3的10、13引脚分别为TDA2086相位控制器的偏差放大端。实际测得的加热器功率信号与设定液位信号在IC3内放大比较,产生偏差信号。触发脉冲电路(由斜坡发生器、零电压检测、脉冲计数器、电流同步电路、脉冲放大等电路组成)按照偏差信号的大小改变充电速率及达到阈值电平的时间,从而达到自动调整相位角。通过调整相位角,继而控制BTl39-500型双向可控硅TRAICl的导通角,控制加热器功率。

    在分析仪初始启动阶段,超声波液位传感器的所测得的液位信号远高于设定的液位值。此时,加热器处于最高供电状态,导致样品快速汽化,随着样品蒸发,静力槽的液位逐渐下降。当静力槽的液位低于设定值时,由双向可控硅TRAICl控制的加热器供电逐渐降低,样品蒸发量也随之减少,静力槽的液位逐渐上升。最终液位稳定在设定位置。同时K型热电偶输出所测得的温度信号。

 图5为TDA2086触发脉冲相位角为60°时的加热器供电情况,其导通角为120°。图6为TDA2086触发脉冲相位角为100°时,加热器供电情况,其导通角为80°。

    深圳网络分析仪随着触发脉冲相位角变化,加热器供电功率也随之变化,继而控制残留液杯液位,样品进入量与排出量平衡时蒸发器内残留液杯内所对应的温度值,即为该回收百分率的沸点温度或干点。双向可控硅TRAICl的触发脉冲是负值,这样可防止供电电压的干扰及误触发信号(触发信号为50μs,大于100 mA的负脉冲)。VRl、VR2为运算放大器LM324的微调电位器。将示波器正极接入图4中的D点,示波器地极接0 V。当输入信号VIN=10 V时(加热器功率100%),调整VRl使相位控制波形减至最小,如图7所示。输入信号为VIN=0 V时(加热器功率O%),示波器应显示完整波形,调整VR2使相位控制波形过零位的畸变减至最小,如图8所示。由该温度控制电路所构成的干点分析仪测量精度高,液位控制精度

高于1.0%,液位变化大于±0_35 mm。

 





4 结束语

    由TDA2086相位控制集成器构成的温度控制电路是D86型干点分析仪的核心,该干点分析仪广泛应用于化工领域,已成功应用于某石化千万吨/年炼油工程的常减压蒸馏装置、腊油加氢精制装置、石脑油加氢装置中。经实践证明:该干点分析仪运行平稳,满足工艺设计要求,响应时间为3 min。


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