MK21-122-Ri 4-20mA转速监控仪的应用范围及工作原理

一、产品概述

MK21-122-Ri，核心特色在于配备4～20mA标准模拟电流输出，可将被测设备的实时转速线性转换为工业通用电信号，便于接入PLC、DCS及各类过程控制系统，实现转速的远程监测与闭环控制。该仪表同时具备2路继电器输出和1路晶体管输出，支持超速、欠速及窗口功能编程，是工业现场转速保护与过程监控的理想选择。

二、工作原理

MK21-122-Ri的工作原理基于频率-电流转换（F/I转换）技术，整体信号处理流程如下：

第一步：脉冲信号采集。 转速传感器（磁电感应式、光电式、霍尔式或符合EN 60947-5-6标准的NAMUR传感器）安装于被测旋转体附近，当旋转体转动时，传感器输出与转速成正比的脉冲信号。例如轴上安装有60个齿的齿轮盘，转速为3000r/min时，传感器输出频率为3000Hz。

第二步：频率测量与转速换算。 仪表内部微处理器在设定的门控时间内对输入脉冲进行计数，根据公式 n=60N/m 计算转速值（n为转速，N为计数脉冲数，m为轴上标记数或齿数）。同时支持反测法，即先测出脉冲周期再求倒数，以提高低频测量精度。

第三步：线性转换输出。 将计算所得转速值按设定的量程进行线性分度，转换为4～20mA标准电流信号输出。4mA对应量程下限（如0r/min），20mA对应量程上限（如600000r/min），中间呈线性对应关系，电流变换误差不大于0.25%FS。

第四步：继电器与晶体管输出。 两路继电器输出可分别独立编程为超速报警、欠速报警或窗口功能（将欠速与超速监控结合），晶体管输出可作为脉冲分配器使用。当转速超出设定阈值时，对应继电器动作，驱动外部控制回路实现停机或报警。

三、核心技术参数

四、应用范围

1. 电力行业。 用于汽轮机组、发电机组、风机、水泵等旋转设备的转速监视与超速保护。当转速超过额定值110%或116%时，仪表输出报警信号驱动紧急停机回路，防止大轴弯曲等恶性事故。

2. 石油化工行业。 用于压缩机、泵组、搅拌机、离心机等设备的转速监控。4～20mA输出可直接接入DCS系统，实现转速的远程趋势记录与超限联锁保护。

3. 冶金矿山行业。 用于矿山提升机、破碎机、球磨机、皮带输送机驱动滚筒等设备的打滑检测与转速监控。仪表支持NAMUR传感器输入，适应矿井潮湿、粉尘等恶劣工况。

4. 机械制造行业。 用于数控机床主轴、加工中心、注塑机、纺织机械等设备的转速检测与闭环速度控制，4～20mA信号可反馈至变频器实现恒速运行。

5. 港口物流行业。 用于岸桥、场桥、皮带输送机等大型起重运输设备的电机转速监控，配合窗口功能可同时监测超速与欠速状态。

6. 航空与汽车行业。 用于发动机试车台、风洞实验装置等场景的高精度转速测量，仪表响应速度快，可捕捉瞬态转速变化。

五、4～20mA输出优势

该仪表选用4～20mA作为模拟量输出信号，主要基于以下工程优势：

六、总结

MK21-122-Ri转速监控仪以频率-电流转换为核心原理，通过采集旋转体脉冲信号，经微处理器计算后输出4～20mA标准电流及多路开关量信号，实现转速的精确测量、远程传输与超限保护。其测量范围覆盖0.06～600000r/min，支持NAMUR等多种传感器接入，广泛适用于电力、石化、冶金、机械、港口等行业的旋转设备监控与安全保护，是工业自动化转速管理领域中功能全面、实用性强的监测装置。