传感器在电力行业的应用

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1、传感器在电力行业的应用杨莹哈尔滨电力职业技术学院150030摘要随着现代测量、控制和自动化技术的发展，传感器技术越来越受到人们的重视。在火力发电厂的电力生产过程中应用，保证热力设备系统的安全经济运行。木文通过介绍离子敏传感器、光线传感器、静电传感器、无线传感器、料位传感器在电力行业中的应用，体现传感器的实用价值。关键词离子敏传感器光线传感器静电传感器无线传感器料位传感器传感器是将各种非电量（乜括物理量、化学量、生物量等）按一定规律转换成便于处理和传输的另一种物理量（一般为电量）的装置。进入20世纪80年代以来，随着现代

2、科学技术的飞速发展，特别是大规模集成电路技术的发展和微型计算机的普及，传感器在技术革命中的地位和作用越来越突出。传感器作为电脑的五官，就像人的眼、耳、鼻、舌、皮肤那样，可以搜集各种信息，这些信息送入电脑后，由电脑进行思维判断，并发出各种控制信号去控制执行机构，从而满足各种社会需要。在火力发电厂的电力生产过程中，必须保证热力设备系统的安全经济运行，这就要求能准确、及时地分析和监督设备中使用的工质（水、汽等）的主要参数和品质。因此，长期以来，在火力发电厂中形成了一套化学分析和化学监督的方法。随着电力工业的发展，高温、高压、

3、大容量机组越来越多地进入电厂的生产行列。水处理设备、工艺不断革新，自动化技术也引入到水处理工艺和水处理控制的自动调解中，所有这些对分析的准确性和及时性都提出了更高的要求。另一方面，我国仪表工业发展很快，提供了越来越多的可供选用的成分分析仪表,一、离子敏传感器的应用离子敏传感器的敏感膜的作用是选择待测离子，是接受器；换能器的作用是将待测离子的活度转换为电信号。敏感膜和换能器是化学传感器的关键，器形式决定了离子敏感期的类型。因此，可以根据敏感膜和换能器将离子型传感器分类。按敏感膜分类有：玻璃膜式、固态膜式、液态膜式离子敏传

4、感器；按换能器分类有：电极型、场效应管型、光导纤维型、声表面波型离子敏传感器［1】。其中玻璃膜和固态膜类型应用最广泛，最易于各种换能器结合；而再换能器中，离子选择电极应用最广。但0前发现最多最快的是场效应管型离子敏传感器。这一方面得益于近年来飞鼠发展的硅半导体制造技术，另一方面，由于这种传感器性能可靠，应用方便，易于集成化，因而很受欢迎［2】。在电厂中利用离子敏传感器原理建立起来的仪表，最常见的是pH计和pNa计。二、光线传感器的应用光线是20世纪后半叶的重要发明之一。它与激光器、半导体光电探测器一起构成了新的光学技术

5、，即光电子学新领域。光线的最初研究是为了通讯;由于光线具有许多新的特性，因此，在其他领域也发展了许多新的应用，其中之一就是构成光线传感器。光纤传感器以其高灵敏度、抗电磁干扰、耐腐蚀、可挠曲、体积小、结构简单、以及与光线传输线路相容等独特优点，受到世界各国广泛重视［3】。现己证明，光线传感器可应用于位移、振动、转动、压力、弯曲、应变、速度、加速度、电流、磁场、电压、湿度、温度、声场、流量、浓度、pH值等70多个物理量的测量，II具有十分广泛的应用潜力和发展前景。电力系统把分布式光纤温度传感引入到电网高压电缆在线监测的应用

6、上，能对电力系统中的高压电缆实现全线路的实吋动态温度监测,在采用标准的电缆实时热模型下还可以得到电缆的动态载流量的情况。随着技术和设备成本的不断降低，该技术在电缆状态在线监测、电缆接头火灾监测,架空电缆应力监测、探测和识别电力电缆的热点、电缆的载流量动态计算、电缆发生断线故障吋断点位置的测量等方面都具有广泛的应用前景［4】。三、静电传感器的应用采用静电传感器对气力输送管道中煤粉颗粒的质量流量进行在线测量是一种极具前景的测量方法，具有很高的研究与应用价值［5】。其测量原理是利用气力输送过程中煤粉颗粒产生静电电荷的机理，通

7、过信号采集系统对静电信号进行转换和处理［6】。因此，静电产生原理静电传感器测量系统的基础，静电传感技术的本质就是静电电荷测量技术。静电法进行煤粉质量流量测量是国际多相流测量领域的一项新技术。-其主要的测量机理是因为在气力输送过程中，处于快速流动或抖动、振动等运动状态下的粉体与管壁、气流之间的摩檫、碰撞、分离，以及粉体自身颗粒之间的相互摩檫、碰撞、分离、固体断裂等，使粉体带上了相当数量的静电［7］。这些静电电荷可以通过采用合适的电极结合相应的信号处理电路而测量出来。采用静电传感器，对处于气力输送管道中各个位置的固体颗粒具

8、奋较高的敏感度，适合于在稀相及浓相等各种条件下进行测试。同时，由于固体颗粒的静电粘合特性会使传感区域产生颗粒沉积，这将导致在速度及浓度测试中产生较大误差。从这个角度来说，静电传感器只对管道中运动的颗粒产生反应，测得的浓度值在很大程度上不受颗粒沉积的影响［8】。因此，采用静电传感方法可以有效地避免这种误差的产生。静电传感器的结构设计