[其他]電流/壓力變換器電流環中的頻率反饋

無效

• 申請號: 87106633
• 申請日: 1987-09-30
• 公開（公告）號: CN87106633A
• 公開（公告）日: 1988-07-06
• 發明（設計）人: 喬治·C·布朗;格拉德·R·庫希
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙德公司
• 主分類號: G05D16/00
• 分類號: G05D16/00;F15B5/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 杜日新

本發明涉及電流/壓力（I/P）變換器。

在已有的技術中已采用了各種電動氣動式的轉換器，它可以把電信號變成控制閥門之類的壓力信號。一般情況下，這些設備具有某種形式的機械反饋，以便在信號的控制下來穩定轉換器的輸出壓力。

最近，已開發了一種新的I/P轉換器或變換器，其工作是根據流過二線電流環的電流，并且利用了表征輸出壓力的電反饋信號和控制轉換器改變輸出壓力的輸入電流的幅度。這類I/P變換器的說明見Roger????L.Frick的美國專利4，481，967，R.L.Frick也指定為本申請的代理人。這類新型I/P變換器的其它例子見Prescott等的美國專利4，492，246，Simpson的美國專利4，527，583及美國專利申請號2065331。

一般講，無論是機械型的電動氣動變換器，或者較新的電子式I/P轉換器都是要用于這樣一種過程控制環境：多數情況下，要接近I/P變換器或者它所控制的閥門是困難且費時的。當出現故障或不工作時，有許多可能的故障源，而只有一部分與I/P變換器有關。在這些故障的原因中可能是：沒有輸入壓力;到I/P變換器的輸入管線受阻;閥門粘牢或損壞;在氣動管線上的過濾器受阻;壓力調節器的設置不合適;I/P變換器的標度不正確;或者I/P變換器故障。因此，對系統故障源的診斷能力以及確定I/P變換器是不是該故障的根原，對改進I/P變換器的工藝水平是極端重要的。

一般來說，與少用于同一過程控制系統的二線壓力變送器相比，I/P變換器是造價較低的裝置。因此，改進I/P變換器不一定會使I/P變換器價格有大的增加。

本發明的I/P變換器提供這樣一種輸出壓力：它隨可變輸入直流電流的大小而變化。該變換器包括：提供電反饋信號的裝置，該反饋信號表征輸出壓力;提供控制信號的裝置，該控制信號是輸入直流電流和該反饋信號幅度的函數。該控制信號用于控制輸出壓力的大小。

根據本發明，I/P變換器還包括一個裝置，該裝置經傳送輸入直流電流的電路，傳送一時變信號，它用于表征I/P變換器的工作是否正常。

在一具體方案中，該時變信號隨反饋信號變化，所以該時變信號提供的是I/P變換器所檢測的輸出壓力的指示。該時變信號最好是其頻率隨反饋信號變化。

根據本發明，可以遠距離監測I/P變換器的性能。由于所需的壓力是已知的（因為所需的壓力決定了加到I/P變換器的輸入直流電流的大小），所以，I/P變換器所檢測的壓力的值就可使操作人員或技術人員了解I/P變換器是否正在控制輸出壓力。根據該信息，不必實際去動I/P變換器，就可診斷處理控制系統中各種問題的可能原因，它們可能與I/P變換器本身的工作有關或無關。

圖1是具有本發明的I/P變換器的處理控制系統的原理圖。

圖2是本發明的I/P變換器的具體方案的方框圖。

圖3是圖2的I/P變換器部分的電原理圖。

圖4是本發明的另一具體方案的I/P變換器的方框圖。

圖1所示的控制系統10是一閉環控制系統，通過氣動驅動閥門14的控制操作，它可用以控制到處理裝置12的流量。控制系統10包括二線壓力變換器16、控制（操作）臺18及兩線I/P變換器20。

在圖1所示的具體方案中，壓力變換器16是一差分壓力傳感器，它測量管線24中隔板22兩邊的壓力差。該差分壓力表征管線24中的流量。隔板22位于閥門14的上流端。壓力變送器16通過一兩線電流環26連到控制臺18，電流環26從控制臺18（它位于控制室）延伸到壓力變送器16，壓力變送器16位于或者非常靠近管隔板22。壓力變送器16檢測壓力，并使流過二線電流環26的直流電流的幅度在一定范圍，比如，4到20毫安內變化。控制臺18包括一電源和負載，它與壓力變送器一起，構成該兩線電流環路。通過檢測該環路電流，控制臺18可監測壓力變送器16所檢測的壓力，因而在控制臺18處就有一個表征管線24內的流量的信號。

控制臺18也通過另一兩線電流環28連到I/P變換器20。控制臺18也通過二線電流環28提供一可變幅度的輸入直流電流給I/I/P變換器供電并用作決定I/P變換器20輸出壓力的命令信號。一源壓力（比如，20????psi）提供給I/P變換器20的入口30。I/P變換器20的出口32通過管線34接到閥門14。在控制臺18所提供的直流電流大小（比如在4到20毫安間變化）的控制下，I/P變換器20的輸出壓力在予定的范圍內（比如，從3到15????psi）變化。這樣，圖1所示的控制系統10就構成一個控制到處理裝置12的流量的閉環控制系統。