流量、壓(ya)力、溫度(du)是檢測(cè)物體的(de)三大參(cān)數,被廣(guǎng)泛應用(yong)🔆于測量(liang)中。随着(zhe)我國工(gōng)業的飛(fēi)速發展(zhǎn),各類自(zi)動化控(kong)制系統(tong)對流量(liang)測量的(de)要求日(rì)益提升(sheng),流量儀(yí)表獲得(de)了廣泛(fàn)㊙️的應用(yòng)。
過程控(kong)制對流(liú)量測量(liàng)儀表的(de)要求
流(liú)量儀表(biao)廣泛應(yīng)用于過(guo)程控制(zhi),流量儀(yí)表在過(guo)程控制(zhi)中的作(zuo)用是對(duì)密封管(guan)道中的(de)流體流(liu)量進行(hang)檢測,必(bi)要⛷️時還(hai)将流量(liang)測❤️量儀(yi)表與調(diao)節儀表(biǎo)、執行器(qi)等組成(cheng)調節系(xì)統,将流(liu)量穩💔定(ding)在合🌈适(shi)的範圍(wéi),從而實(shi)現過程(chéng)的穩定(dìng)性。流量(liàng)測❤️量儀(yi)表在過(guò)程控制(zhi)中擔當(dang)這樣一(yī)個特定(dìng)的任務(wu),因此需(xu)要滿足(zu)一下🚶♀️一(yi)些要求(qiu)。
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、性能穩(wěn)定
①流量(liang)測量儀(yi)表的輸(shū)出應具(ju)備良好(hǎo)的穩定(ding)性,如果(guǒ)流量信(xìn)号本👨❤️👨身(shēn)有噪聲(shēng),應可通(tong)過表内(nei)的阻尼(ní)調整,使(shǐ)示值穩(wen)定到便(bian)于讀數(shù)。在與調(diao)節器組(zu)成調節(jiē)系統時(shí),應使調(diào)節器輸(shu)出無明(míng)顯振蕩(dàng)。
②流量測(ce)量儀表(biao)表示值(zhi)的環境(jing)溫度影(ying)響應在(zai)規定㊙️的(de)技術指(zhǐ)标範圍(wei)内。
③儀表(biao)應具有(you)良好的(de)長期穩(wen)定性。
2
、可(ke)靠性要(yao)求
①儀表(biǎo)應具有(you)高度的(de)可靠性(xing).現代工(gōng)業裝置(zhì)趨向于(yú)大型化(huà)的連續(xù)過程,儀(yi)表故障(zhang)容易導(dǎo)緻過程(chéng)的不穩(wen)定,而對(dui)安裝在(zai)管道上(shang)的流量(liang)計一旦(dàn)發生故(gu)障,又不(bú)可能爲(wei)了修理(li)特👄地将(jiang)流程停(ting)下來,因(yīn)此儀表(biao)制造和(hé)系統設(she)計都要(yao)首先考(kǎo)慮可靠(kao)性,包括(kuo)用于⭕溫(wen)度補償(chang)的熱電(dian)阻的可(ke)靠性。有(yǒu)些儀表(biǎo)制造商(shāng)對☁️相比(bi)之下容(rong)易發生(shēng)故障不(bu)便維修(xiū)的部件(jiàn)實行雙(shuāng)重化。也(yě)有一些(xie)制造商(shang)設計了(le)在不㊙️斷(duan)流條件(jiàn)下更🧑🏾🤝🧑🏼換(huàn)✌️傳感器(qi)的方法(fa)。有㊙️的電(dian)磁流量(liàng)計制造(zao)商提供(gong)了不斷(duàn)流更換(huan)電極的(de)方法和(hé)工具,這(zhè)些都爲(wèi)提高可(ke)靠性創(chuàng)造了良(liáng)好的條(tiao)件。
②故障(zhàng)診斷。儀(yí)表一旦(dan)發生故(gu)障,故障(zhàng)診斷部(bu)分應能(néng)🌈自動提(ti)示發生(sheng)故障的(de)部位和(he)故障性(xìng)質,以便(biàn)維修者(zhe)縮短排(pái)除故障(zhàng)的時間(jian)。在儀表(biao)數字通(tōng)信的方(fang)法♉将診(zhen)斷信息(xi)送入計(ji)算機後(hòu),計算機(jī)可對儀(yi)表的運(yùn)行狀況(kuang)進行監(jiān)視,在儀(yí)表故障(zhang)時發出(chu)報警信(xin)号,并顯(xian)示故障(zhang)内容,甚(shen)至采取(qu)必要的(de)安全💜措(cuò)施。
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、抗幹(gan)擾能力(li)強
①抗振(zhen)動幹擾(rao)能力。
流(liú)量傳感(gan)器大多(duo)安裝在(zài)管道上(shàng),現場環(huán)境條件(jiàn)較惡劣(lie),其💘中振(zhèn)動式一(yi)大幹擾(rǎo),所以流(liú)量傳感(gan)器、轉換(huan)🐇器等都(dōu)應有較(jiao)強的🌍抗(kang)幹擾能(neng)力。有些(xie)渦街流(liú)量計和(he)科裏奧(ao)利質量(liang)流量計(ji)就是因(yīn)爲抗振(zhèn)動幹擾(rǎo)能力不(bu)夠理想(xiǎng),在現場(chǎng)用不好(hao),出現“無(wu)中生有(you)”和“示值(zhi)❓偏高”等(deng)現象✍️。
②抗(kang)射頻幹(gàn)擾能力(li)。
在安裝(zhuāng)流量計(ji)的工業(yè)現場有(you)多種幹(gàn)擾源,例(li)如廠房(fang)内的🌏行(hang)車開過(guò),鏟車開(kāi)過或附(fù)近有人(rén)使用對(duì)講💛機,都(dou)會引起(qǐ)某些流(liu)量測量(liàng)儀表示(shi)值升高(gāo),這是因(yin)爲行車(chē)中的電(dian)器、鏟車(chē)的火花(hua)塞發出(chu)的射頻(pín)電磁波(bo),對講機(ji)天線發(fa)出的射(she)頻電磁(cí)波經某(mǒu)些途徑(jìng)進🌈入儀(yi)表,幹擾(rǎo)其工作(zuò)。近幾年(nian),人們對(duì)射頻幹(gàn)擾影響(xiǎng)😘開始重(zhòng)視起來(lái)。測量儀(yi)表增設(she)射頻幹(gan)擾影響(xiang)指标,并(bing)采取很(hen)多措施(shi)提高抗(kàng)幹擾能(néng)力。
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、影響(xiang)時間短(duan)
有許多(duō)流量測(cè)量儀表(biǎo)與調節(jiē)器等一(yi)起組成(chéng)調節✌️系(xì)統,要求(qiu)流量測(ce)量儀表(biǎo)的響應(ying)時間在(zài)1s以内。在(zai)流量定(dìng)值調🈲節(jie)系🌐統中(zhong),流量測(cè)量環節(jie)的總時(shi)間常數(shu)如果大(dà)于1s,就可(kě)能對調(diào)節品質(zhi)産生明(míng)顯影響(xiang),嚴重📧時(shi)導緻系(xi)統振蕩(dàng),無法工(gōng)作。
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、輸出(chū)信号的(de)多樣性(xing)
①模拟輸(shu)出。
流量(liàng)測量儀(yí)表應有(yǒu)4~20mA的模拟(ni)輸出,而(er)且應有(yǒu)恒流特(te)性。
②頻率(lü)輸出。
流(liu)量變送(sòng)器(轉換(huan)器)用頻(pin)率将流(liu)量信号(hào)傳送到(dao)顯示🐪儀(yí)表💜或調(diào)節器,可(ke)以基本(běn)不損失(shī)精度,這(zhe)是這種(zhong)方法的(de)突出優(you)📧點。
③數字(zi)量輸出(chu)。
流量測(ce)量儀表(biǎo)RS485之類的(de)通信口(kou)與計算(suan)機連接(jie),在專用(yòng)軟件的(de)支持下(xià),不僅可(ke)将流量(liàng)測量儀(yí)表測量(liàng)到的各(gè)種參數(shù)傳送到(dào)計算機(ji),将故障(zhàng)信息和(hé)有關組(zu)⛹🏻♀️态數據(jù)㊙️、表征儀(yi)表狀況(kuang)的有關(guān)數據傳(chuan)送到計(ji)算機,而(er)且可以(yi)通過計(jì)算機在(zai)控制室(shi)修改現(xian)場儀表(biao)的組态(tai),進行檢(jiǎn)查、校驗(yan)、維護❤️和(he)管理等(děng)各項工(gong)作。
流量(liang)檢測與(yu)流量儀(yi)表的使(shi)用
流量(liang)測量是(shì)工業測(cè)量的常(chang)見方法(fa),在工業(yè)控制領(ling)域,如電(dian)力、冶金(jīn)、化工、石(shí)油、食品(pǐn)等行業(ye),獲得了(le)廣泛應(ying)用。凡涉(shè)及質量(liàng)互變的(de)過程,都(dōu)需要用(yòng)到流量(liàng)測量,流(liu)量儀表(biǎo)是進行(hang)流量測(cè)量的工(gong)具,根據(ju)測量原(yuan)理的不(bú)同,測量(liang)儀表可(ke)以分爲(wei)很多種(zhǒng)類,随着(zhe)現代測(ce)量方法(fǎ)的發展(zhǎn),流量儀(yí)表也從(cóng)最初的(de)差壓式(shi)、容積式(shì)、電磁式(shì)等逐漸(jian)發展,不(bú)僅結構(gòu)更加簡(jian)潔,功能(neng)也日趨(qū)多樣。流(liu)量儀表(biǎo)測量的(de)正确與(yǔ)否,直接(jiē)關系到(dao)工業控(kòng)制過程(cheng)的正确(que)、穩定實(shi)現,與我(wo)國國民(min)經濟發(fa)展有着(zhe)直接聯(lián)系,所以(yi),掌握常(cháng)見流量(liàng)儀表的(de)原理,了(le)解典型(xing)流量儀(yi)表在自(zi)動化系(xi)統中的(de)應用,對(duì)提高工(gong)業自動(dong)化水平(píng)和儀表(biǎo)裝備水(shuǐ)平具有(yǒu)重要意(yì)義。
流量(liàng)儀表在(zai)自動化(hua)控制系(xi)統中的(de)應用
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、流(liu)量計在(zai)油田自(zì)動化計(jì)量系統(tǒng)中的應(yīng)用
油田(tián)是應用(yong)
流量計(ji)
最爲廣(guang)泛的行(hang)業之一(yī),主要用(yòng)于産油(you)量計量(liàng)、統計和(hé)分👅析,測(cè)量油井(jǐng)日采出(chu)量等,先(xiān)進的計(ji)量和工(gōng)藝技術(shù)有利于(yú)及時了(le)解油田(tián)開發情(qíng)況和油(yóu)井儲層(céng)變化情(qíng)況,分析(xi)油氣生(sheng)産變化(huà)的動态(tài),進一步(bu)指導油(yóu)田開發(fā)方針。在(zài)油田的(de)分隊🈲計(jì)量中,采(cǎi)油獲得(dé)的原始(shǐ)來液首(shǒu)先經過(guo)三相分(fèn)離器分(fen)爲三部(bù)分,一部(bù)🏒分經過(guo)調節閥(fa)後去壓(yā)氣站,一(yi)部分經(jīng)過電磁(ci)流量計(ji)去沉降(jiang)罐,還有(you)一部分(fèn)經過質(zhi)量🌈流量(liàng)計去緩(huǎn)沖罐。
圖1中(zhōng),油水混(hun)合液經(jīng)過質量(liang)流量計(jì)傳感器(qi)采集油(yóu)✔️管内的(de)流量、溫(wēn)度和密(mì)度等參(cān)數信号(hao),上送處(chu)理器,通(tōng)過相關(guān)的微🧡機(jī)算法,将(jiāng)采集到(dào)的原油(you)和水分(fèn)的相關(guān)參數進(jin)行分析(xi)計算,再(zài)經👌過變(biàn)送環節(jiē),通過TCP/IP以(yǐ)太網通(tong)訊,上送(song)監控主(zhu)機,完成(chéng)對數據(ju)的顯示(shi)、存儲📞、報(bào)表、打印(yin)等綜合(hé)管理功(gōng)能,實現(xian)對多台(tai)油水計(jì)量系統(tong)的監控(kong)。
此外,在(zai)油田的(de)轉井現(xiàn)場,針對(dui)深井普(pu)遍存在(zai)的高密(mi)度❌和重(zhòng)材料浪(lang)費問題(ti),通過流(liú)量計傳(chuán)感器采(cai)集和分(fèn)析鑽井(jing)液🐅黏度(du)、密度和(hé)離心機(ji)性能參(can)數的變(bian)化,經過(guò)控制系(xì)🌏統計算(suan)得出離(li)心機的(de)⭐工作轉(zhuǎn)速和相(xiang)應處理(li)量後,通(tong)過計算(suàn)機輸⁉️出(chū)控制,來(lái)建立控(kong)制系統(tong)流程,能(neng)夠有效(xiào)提升重(zhòng)材料的(de)回收利(lì)用率,節(jie)💛約重材(cái)料的使(shi)用費用(yong)。
2
、流量計(ji)在電廠(chǎng)工藝系(xi)統中的(de)應用
2.1應(ying)用于鍋(guo)爐送風(feng)工藝
在(zài)電廠鍋(guō)爐中,流(liú)量計主(zhǔ)要用來(lai)測量空(kōng)氣、蒸汽(qì)、鍋爐送(sòng)風等的(de)流量。最(zuì)爲常用(yòng)的流量(liàng)計爲旋(xuan)渦流量(liang)🤩計。旋渦(wo)流量計(jì)使用速(su)度式原(yuán)理,采用(yòng)有規律(lǜ)的旋✍️渦(wō)剝離現(xian)象來🏃🏻♂️進(jìn)行流量(liàng)的測量(liang),當蒸汽(qì)、風力等(deng)流體流(liu)過流量(liang)計的傳(chuán)感器時(shí),能❄️夠在(zài)前部産(chǎn)生壓力(lì)㊙️大于管(guǎn)道靜壓(yā)的高壓(ya)區,當流(liú)體流經(jing)管道的(de)加速🌈段(duàn)時,産生(sheng)壓💃力小(xiǎo)于管道(dào)靜壓的(de)低壓區(qū),并在低(dī)壓區的(de)後部形(xíng)成一個(gè)有旋渦(wō)的真空(kōng)地帶,這(zhe)樣就形(xing)成了壓(ya)力波動(dong),其波⭕動(dòng)的頻率(lǜ)與氣體(tǐ)的流量(liang)成正比(bǐ),所以通(tōng)🏃♀️過測量(liang)這個振(zhen)動頻率(lü)并經過(guò)相應的(de)換🏃🏻算和(he)補償,能(néng)夠計算(suàn)出流體(tǐ)的流速(sù)。
以
旋渦(wō)流量計(ji)
在鍋爐(lú)送風流(liú)量中的(de)測量爲(wèi)例,鍋爐(lu)的送風(fēng)流量是(shi)體現熱(re)電㊙️廠鍋(guō)爐和風(fēng)機運行(hang)狀态的(de)重要參(can)數🙇🏻之一(yi),其對鍋(guō)爐🍉燃燒(shao)的自👨❤️👨動(dòng)控制系(xi)統控制(zhì)有重要(yao)作用,實(shí)🥵際電廠(chǎng)的送風(fēng)管道多(duō)爲矩形(xing)截面,常(cháng)規的流(liú)量計很(hen)難進行(háng)正💚确的(de)測量,使(shi)用旋渦(wo)流量計(ji)具♈有較(jiao)好效果(guǒ)。使用旋(xuan)渦流👅量(liang)計進行(hang)鍋爐送(song)風流量(liang)測量時(shí),由傳感(gan)器、轉換(huan)器、控制(zhì)中心組(zǔ)成鍋爐(lú)送風測(cè)量系統(tong)🌍,其中傳(chuan)♋感器包(bāo)括旋渦(wo)發生體(ti)和旋渦(wo)檢測器(qi)兩部分(fen),主要用(yong)來進行(háng)鍋爐送(song)風流量(liàng)的測量(liang)并将之(zhi)轉換爲(wei)對應的(de)頻率信(xin)号,該頻(pín)率信号(hào)在轉😘換(huan)器中進(jìn)行整形(xíng)和放大(da),并輸出(chū)4~20mA的直流(liú)控制信(xìn)号,送至(zhi)控制中(zhong)心,進行(háng)待測送(song)風流量(liang)的顯示(shi)、記錄和(he)分析,作(zuo)爲電廠(chǎng)鍋爐運(yun)行狀态(tai)的重要(yao)參考。
使(shi)用旋渦(wo)流量計(jì)進行鍋(guo)爐送風(fēng)流量的(de)測量時(shi),應注意(yì)儀表☀️量(liang)程的選(xuan)擇和溫(wen)度與壓(yā)力的補(bu)償問題(tí)。将被測(cè)流體的(de)常用流(liú)量控制(zhi)在旋渦(wō)流量計(jì)的1/2~2/3範圍(wéi)内,可确(que)保旋渦(wo)流量計(jì)的精🔴度(du)誤差🏃♀️在(zai)允許範(fan)圍内,同(tóng)時,還要(yao)選擇合(he)适的溫(wen)度和壓(ya)力測量(liàng)儀器與(yu)♈旋渦流(liú)量計相(xiang)配套,以(yi)建立準(zhun)确的鍋(guō)🔞爐自動(dòng)化控制(zhi)系統。随(sui)着計算(suàn)機和微(wei)電子👣技(ji)術的發(fa)展,智㊙️能(néng)型旋渦(wo)流量計(jì)已經✨獲(huo)得普及(ji),具有流(liu)量校正(zheng)和自診(zhěn)斷功能(néng),能夠根(gen)據電廠(chang)鍋爐的(de)運行工(gōng)況進行(hang)更加靈(ling)活的控(kong)制,并對(dui)誤差進(jin)行修正(zhèng),技術更(geng)加成熟(shú)。
2.2應用于(yú)煙氣脫(tuō)硫工藝(yi)
流量計(jì)在電廠(chang)煙氣脫(tuo)硫工藝(yì)中也有(yǒu)廣泛應(ying)用,電廠(chǎng)的煙氣(qì)排✏️放由(you)于粉塵(chén)大、溫度(dù)高,且具(jù)有一定(dìng)的腐蝕(shi)😄性,同時(shi)電🔞廠鍋(guo)爐的㊙️風(fēng)煙道存(cún)在紊流(liú)和旋流(liu)🍉,不利于(yú)☎️流量計(jì)的準确(què)🔴測量,所(suo)以需要(yao)設置多(duō)個測點(dian)來計算(suan)平均值(zhí)。電廠流(liu)量測點(dian)衆多,包(bāo)括一次(cì)風、二次(ci)風、人爐(lu)🔴氣體、脫(tuo)硫煙氣(qì)等,給電(diàn)廠的煙(yān)氣檢測(cè)帶來了(le)一定的(de)難度。應(ying)用于脫(tuō)✏️硫的煙(yan)氣流量(liàng)計采用(yòng)了獨特(tè)的原理(lǐ),基于熱(re)擴散原(yuán)理,根據(ju)流體流(liu)過🧑🏾🤝🧑🏼傳感(gǎn)器RTD時的(de)溫度差(cha)㊙️與流量(liang)的關系(xì),轉換爲(wei)線性輸(shu)出的流(liu)量信号(hào),結合專(zhuan)用的流(liú)量數據(ju)模型和(hé)模糊控(kong)制理論(lùn),輸出控(kong)制信号(hao),通過專(zhuan)用的電(dian)🚶♀️荷感應(yīng)式⚽探針(zhēn)和刮掃(sao)裝置來(lai)完成系(xì)統控制(zhi)。
3
、流量計(ji)在污水(shui)處理工(gong)藝系統(tǒng)中的應(yīng)用
随着(zhe)現代工(gong)業的飛(fei)速發展(zhǎn),城市污(wu)水處理(lǐ)的重要(yào)性♻️日益(yi)提升。在(zai)實現了(le)自動化(huà)的污水(shuǐ)處理廠(chang)中,流量(liàng)計也獲(huò)得了廣(guǎng)泛的應(yīng)🔞用。污水(shui)中含有(yǒu)大量的(de)懸🚶♀️浮物(wu)、廢水、雜(zá)質、病菌(jun1)等,不同(tóng)監測點(dian)對流量(liang)計的需(xu)⭕求是不(bú)同的,
電(dian)磁流量(liang)計
、超聲(shēng)波流量(liàng)計等都(dōu)有應用(yong),超聲波(bō)流量計(ji)因其精(jing)度高、集(ji)成度好(hǎo)、體積小(xiǎo)等優點(diǎn),近年來(lái)獲得了(le)更多應(ying)用。
以
超(chao)聲波流(liú)量計
在(zài)污水處(chù)理中的(de)應用爲(wèi)例,通過(guò)超聲波(bō)流量計(jì)與巴氏(shi)計量槽(cao)相配合(he),監測出(chū)水流量(liang),控制進(jìn)水流量(liang)💘和超越(yue)閥門,實(shi)現對污(wu)水處理(lǐ)的流量(liang)控制,在(zài)超聲💋波(bō)的流量(liàng)自動🔞控(kòng)制系統(tǒng)中,超聲(shēng)波傳感(gan)器檢測(ce)流量信(xìn)息,根據(ju)測量零(ling)位置到(dao)傳感器(qì)測量膜(mo)片和滿(mǎn)量程之(zhī)間的距(jù)離,得出(chu)實際的(de)污水流(liú)量對應(ying)的高度(du),并将之(zhī)送到控(kong)制系統(tong)的中央(yāng)微處理(li)器,經過(guò)換算輸(shū)出4~20mA的脈(mo)沖信号(hao),上送中(zhong)央控制(zhì)室的可(ke)編程控(kòng)制器,經(jīng)過通訊(xun)後在管(guan)理機顯(xian)示,包括(kuò)流量的(de)瞬時值(zhí)、最大值(zhi)、最小值(zhí)、平均值(zhí)等信息(xī),支持流(liú)量統⭐計(ji)和打印(yin),并根據(ju)故障判(pan)别邏輯(jí),當發生(sheng)系統故(gu)障或流(liu)量異常(cháng)時,輸出(chū)報警信(xìn)息,提示(shì)運行人(ren)員通過(guo)調節進(jin)水閥門(mén)和超越(yue)閥門進(jin)行流量(liàng)控制,從(cong)而滿足(zú)污水處(chù)理工藝(yì)的生産(chan)要求。更(geng)先進的(de)控制系(xì)統可以(yǐ)🚩将流量(liang)作爲一(yī)個變量(liàng),輸入到(dào)中央控(kòng)制室的(de)PLC中,直接(jiē)進行程(cheng)序運算(suan)并控制(zhì)進水閥(fá)門和超(chao)越閥門(men)的變化(hua)量,同時(shi)将進水(shui)閥門和(he)超越閥(fá)門更改(gǎi)爲電動(dong)驅動,就(jiu)不需要(yào)運行人(rén)員再進(jìn)行控制(zhi),進一步(bu)提高👣了(le)系統的(de)工作效(xiao)率。
除了(le)上述領(ling)域,流量(liàng)計在脫(tuō)硫工藝(yi)、直流供(gòng)電、煤氣(qì)化🤩廢水(shui)處理、能(néng)源計量(liàng)、環境保(bao)護等方(fang)面都有(yǒu)大量運(yun)用,遍及(jí)工業生(sheng)産各個(gè)能量轉(zhuan)換環節(jie)。随着工(gong)業生産(chan)自動化(hua)程😄度的(de)不斷提(tí)升、計算(suàn)機微電(diàn)子技術(shù)的飛速(sù)發展,流(liú)量計從(cong)機械式(shi)向電子(zǐ)技✔️術式(shì)發展,新(xīn)型流量(liang)計不斷(duàn)出現,流(liu)量計在(zai)我國🌈國(guó)民經濟(jì)中發揮(huī)的作用(yòng)也越來(lai)越大,具(jù)有良好(hǎo)的發展(zhan)前☁️景。