摘(zhai)要:針(zhen)對目(mu)前國(guo)内
浮(fu)子流(liu)量計(ji)
精度(du)差技(ji)術落(luo)後的(de)現狀(zhuang),對傳(chuan)統浮(fu)子流(liu)量計(ji)實施(shi)技術(shu)改革(ge),研🆚制(zhi)智能(neng)金屬(shu)管浮(fu)子流(liu)量計(ji)
檢測(ce)控制(zhi)系統(tong),采用(yong)研華(hua)工控(kong)機IPC610硬(ying)件配(pei)以KingView組(zu)态王(wang)🤩應用(yong)軟件(jian)平台(tai)開發(fa)系統(tong)硬件(jian)結構(gou)和軟(ruan)件功(gong)能,實(shi)現了(le)數據(ju)實時(shi)采集(ji)與處(chu)🥰理,大(da)大提(ti)高金(jin)屬管(guan)浮子(zi)㊙️流量(liang)計的(de)檢測(ce)精度(du)和穩(wen)定性(xing)。
浮子(zi)流量(liang)計又(you)稱轉(zhuan)子流(liu)量計(ji),是經(jing)典的(de)變面(mian)積式(shi)♍流量(liang)計💜,是(shi)以浮(fu)子在(zai)垂直(zhi)錐形(xing)管内(nei)随着(zhe)流量(liang)變化(hua)而升(sheng)降,改(gai)變它(ta)們之(zhi)間形(xing)🎯成的(de)流通(tong)環隙(xi)面積(ji)作流(liu)量測(ce)量依(yi)據的(de)體積(ji)流量(liang)儀表(biao)。因其(qi)結構(gou)簡單(dan),工作(zuo)可靠(kao),壓損(sun)☁️小且(qie)穩定(ding),可測(ce)低速(su)流速(su)介質(zhi)‼️等優(you)點,一(yi)直廣(guang)泛應(ying)用于(yu)氣體(ti)液體(ti)的流(liu)量測(ce)量和(he)自動(dong)控制(zhi)系統(tong)中。目(mu)前,我(wo)國浮(fu)子流(liu)量計(ji)的大(da)部分(fen)市場(chang)被進(jin)口和(he)合資(zi)的産(chan)品占(zhan)據,國(guo)内的(de)浮子(zi)流量(liang)計技(ji)術普(pu)🌈遍停(ting)留在(zai)中低(di)水平(ping),特别(bie)是精(jing)度、量(liang)程等(deng)關鍵(jian)指标(biao)🔞與國(guo)外仍(reng)存在(zai)差距(ju)。
1金屬(shu)管浮(fu)子流(liu)量計(ji)概述(shu)
浮子(zi)流量(liang)計按(an)其錐(zhui)形管(guan)制造(zao)材料(liao)的不(bu)同,可(ke)分爲(wei)玻璃(li)管、塑(su)料管(guan)和金(jin)屬管(guan)三種(zhong)。金屬(shu)管浮(fu)子流(liu)量計(ji)相對(dui)🈚于玻(bo)璃管(guan)☔和塑(su)料管(guan)而言(yan),沒有(you)錐管(guan)破裂(lie)的風(feng)險,使(shi)用溫(wen)度和(he)❗壓力(li)範圍(wei)更寬(kuan)✔️,而且(qie)還🈲具(ju)有玻(bo)璃管(guan)和塑(su)料管(guan)浮子(zi)流量(liang)計沒(mei)有的(de)信号(hao)遠傳(chuan)功能(neng),因此(ci)🌈應用(yong)更加(jia)廣泛(fan)。按其(qi)信号(hao)傳輸(shu)的方(fang)式不(bu)同,金(jin)屬管(guan)浮子(zi)流量(liang)計又(you)分爲(wei)就地(di)指示(shi)🏒型和(he)遠傳(chuan)型。就(jiu)地指(zhi)示型(xing)即通(tong)過指(zhi)針直(zhi)接指(zhi)示流(liu)量。遠(yuan)傳型(xing)又分(fen)爲氣(qi)遠傳(chuan)和電(dian)遠傳(chuan)兩種(zhong),氣遠(yuan)傳浮(fu)子流(liu)量計(ji)的特(te)性與(yu)電遠(yuan)傳浮(fu)☎️子流(liu)量計(ji)相👄似(si),隻是(shi)遠傳(chuan)信号(hao)是0.02~0.1MPa的(de)氣壓(ya)信号(hao)。目前(qian)信号(hao)遠傳(chuan)方式(shi)還是(shi)以電(dian)遠傳(chuan)爲主(zhu),最常(chang)🔆用的(de)電遠(yuan)傳金(jin)屬管(guan)浮子(zi)流量(liang)計的(de)結構(gou)是在(zai)就地(di)指示(shi)型的(de)基礎(chu)上,再(zai)通過(guo)特定(ding)的機(ji)械結(jie)構帶(dai)動差(cha)動變(bian)壓器(qi)🆚或者(zhe)角傳(chuan)感器(qi)等,将(jiang)浮子(zi)的🌐位(wei)置信(xin)号轉(zhuan)換爲(wei)差動(dong)變壓(ya)器的(de)鐵芯(xin)或者(zhe)角位(wei)移傳(chuan)感器(qi)等角(jiao)位移(yi),再轉(zhuan)換成(cheng)标準(zhun)電流(liu)、電壓(ya)信号(hao)輸出(chu)。工業(ye)生産(chan)💘中,金(jin)🌈屬管(guan)浮子(zi)流量(liang)計主(zhu)💃🏻要用(yong)于複(fu)雜、惡(e)劣環(huan)境條(tiao)件下(xia)對高(gao)溫⭕、高(gao)壓介(jie)質及(ji)其他(ta)🔞各種(zhong)介質(zhi)條件(jian)的流(liu)🛀🏻量測(ce)量。它(ta)除了(le)用于(yu)工業(ye)原料(liao)配比(bi)計量(liang)外,還(hai)能傳(chuan)輸标(biao)準信(xin)号進(jin)行過(guo)程控(kong)制.流(liu)量檢(jian)測或(huo)直接(jie)與㊙️記(ji)錄儀(yi)和顯(xian)示儀(yi)配套(tao)使用(yong)、計量(liang)累計(ji)流量(liang)等。
2智(zhi)能檢(jian)測控(kong)制系(xi)統硬(ying)件結(jie)構
金(jin)屬管(guan)浮子(zi)流量(liang)計可(ke)進行(hang)氣體(ti)和液(ye)體的(de)流量(liang)測💃🏻量(liang)🙇♀️。在金(jin)屬管(guan)🌏浮子(zi)氣體(ti)流量(liang)計檢(jian)測控(kong)制系(xi)統中(zhong),對溫(wen)度、壓(ya)力🈲.流(liu)量等(deng)數據(ju)均有(you)較高(gao)的精(jing)度要(yao)求,且(qie)要求(qiu)工作(zuo)狀态(tai)穩定(ding)、可靠(kao)性高(gao)、人機(ji)界面(mian)友好(hao)。因此(ci),采用(yong)了以(yi)工控(kong)機IPC610系(xi)列的(de)硬件(jian)系統(tong)配以(yi)KingView組态(tai)王應(ying)用軟(ruan)件平(ping)台構(gou)成智(zhi)能型(xing)檢測(ce)控制(zhi)系統(tong),實現(xian)了數(shu)據👣實(shi)時采(cai)集與(yu)🛀控制(zhi)。系統(tong)硬件(jian)結構(gou)如圖(tu)1所示(shi)。
研(yan)華工(gong)控機(ji)IPC--610采用(yong)19”加固(gu)型4U.上(shang)架式(shi)機箱(xiang),配置(zhi)有14插(cha)槽無(wu)源底(di)闆或(huo)❓工業(ye)級母(mu)闆,抗(kang)沖擊(ji)磁盤(pan)驅動(dong)器托(tuo)架可(ke)支持(chi)3個5.25"和(he)1個3.5"的(de)磁盤(pan)驅動(dong)器,前(qian)端配(pei)備2個(ge)USB和PS/2鍵(jian)盤1I/0接(jie)口,機(ji)🐕箱前(qian)面闆(pan)上的(de)系統(tong)狀态(tai)LED指示(shi)燈可(ke)顯示(shi)電源(yuan)、硬盤(pan)和系(xi)統電(dian)壓的(de)運行(hang)情況(kuang),兩個(ge)過濾(lü)冷卻(que)風扇(shan)可在(zai)整個(ge)機箱(xiang)内維(wei)持正(zheng)的空(kong)氣循(xun)環。由(you)于以(yi)上😄特(te)點,使(shi)得IPC-610擁(yong)⛹🏻♀️有很(hen)強的(de)防幹(gan)擾、防(fang)塵、防(fang)震、防(fang)擾流(liu)的能(neng)力,廣(guang)泛應(ying)用于(yu)👨❤️👨惡劣(lie)環境(jing)下的(de)工業(ye)控制(zhi)系統(tong)。主機(ji)🈚選用(yong)研華(hua)IPC610P4,包括(kuo)主闆(pan)、各種(zhong)輸入(ru)模塊(kuai)以及(ji)RS-485通信(xin)模塊(kuai)。由各(ge)路各(ge)類型(xing)傳感(gan)器(溫(wen)度、壓(ya)力、流(liu)量脈(mo)沖)、顯(xian)示♋控(kong)制功(gong)能模(mo)塊、測(ce)量控(kong)制模(mo)塊、模(mo)拟量(liang)輸入(ru)接口(kou)、數💔字(zi)量輸(shu)入接(jie)口及(ji)RS-485通信(xin)接口(kou)構成(cheng)的不(bu)同功(gong)能智(zhi)能單(dan)元,與(yu)主機(ji)進行(hang)信息(xi)交⛱️互(hu),由工(gong)📧控機(ji)CPU統一(yi)協調(diao)、指揮(hui)和處(chu)理任(ren)務。該(gai)系統(tong)結構(gou)既滿(man)足了(le)各種(zhong)模拟(ni)量和(he)數字(zi)量的(de)測控(kong)要求(qiu),而且(qie)采用(yong)RS.-485通信(xin)方式(shi),具有(you)傳輸(shu)距離(li)遠、數(shu)據容(rong)量大(da)、抗幹(gan)擾能(neng)力強(qiang)等特(te)點,很(hen)好地(di)解決(jue)了系(xi)統中(zhong)大功(gong)率設(she)備可(ke)能造(zao)成的(de)幹擾(rao),從而(er)保證(zheng)了整(zheng)個系(xi)統的(de)精度(du)要👈求(qiu)。
金屬(shu)管浮(fu)子流(liu)量計(ji)可用(yong)于較(jiao)高壓(ya)力的(de)氣體(ti)和溫(wen)💔度㊙️超(chao)過沸(fei)點💔的(de)高壓(ya)波體(ti)測量(liang),但要(yao)求被(bei)測流(liu)體的(de)工作(zuo)壓力(li)和溫(wen)度應(ying)🤞低于(yu)儀表(biao)規定(ding)的額(e)定值(zhi)。當流(liu)體溫(wen)度較(jiao)高時(shi),必須(xu)要降(jiang)低其(qi)額定(ding)壓力(li)。同時(shi),流體(ti)的最(zui)低工(gong)💃🏻作壓(ya)力應(ying)高于(yu)壓力(li)損失(shi)2倍以(yi)上,以(yi)防用(yong)于氣(qi)體計(ji)量時(shi)壓力(li)過低(di)産生(sheng)浮子(zi)跳動(dong),導緻(zhi)精度(du)下降(jiang)。因此(ci),爲💞保(bao)證金(jin)屬管(guan)浮子(zi)流量(liang)計正(zheng)常工(gong)作,需(xu)對流(liu)體的(de)溫度(du)和壓(ya)力應(ying)🈲進行(hang)監測(ce)。溫度(du)傳感(gan)器選(xuan)用
一(yi)體化(hua)溫度(du)變送(song)器
,輸(shu)出4--20mA标(biao)準模(mo)拟信(xin)号至(zhi)工控(kong)機信(xin)号采(cai)集系(xi)統檢(jian)測精(jing)❌度高(gao)。壓力(li)傳感(gan)器選(xuan)用
壓(ya)力變(bian)送器(qi)
,适應(ying)壓力(li)範圍(wei)廣,防(fang)護等(deng)級高(gao)。流量(liang)傳感(gan)器采(cai)用電(dian)遠傳(chuan)方式(shi),将浮(fu)子的(de)位置(zhi)信号(hao)轉換(huan)成與(yu)之相(xiang)應的(de)标準(zhun)電信(xin)号輸(shu)出到(dao)工控(kong)計算(suan)機中(zhong)。
3智能(neng)檢測(ce)控制(zhi)系統(tong)軟件(jian)開發(fa)
在軟(ruan)件開(kai)發.上(shang),采用(yong)我國(guo)廣泛(fan)應用(yong)的KingView組(zu)态王(wang)軟件(jian)。KingView軟件(jian)整合(he)了滿(man)足GPIB、VXI、PXI.RS--232和(he)RS-485以及(ji)數據(ju)采集(ji)卡等(deng)硬件(jian)通;信(xin)的全(quan)部功(gong)能,同(tong)時還(hai)内置(zhi)了便(bian)于應(ying)用TCP/IP、ActiveX等(deng)軟件(jian)所産(chan)生的(de)32位編(bian)譯程(cheng)👉序,可(ke)使數(shu)據采(cai)集、處(chu)理、測(ce)試、測(ce)量等(deng)方案(an)高速(su)💃🏻運行(hang),也可(ke)單獨(du)生成(cheng)可執(zhi)行文(wen)件。由(you)于KingView基(ji)于圖(tu)形化(hua)編程(cheng)語言(yan)的開(kai)👉發環(huan)境,有(you)功🚩能(neng)強大(da)的輔(fu)助工(gong)具,如(ru):可以(yi)設置(zhi)斷點(dian),可以(yi)使程(cheng)序動(dong)畫式(shi)運行(hang)以觀(guan)察程(cheng)序的(de)運♈行(hang)細節(jie),還可(ke)以單(dan)獨運(yun)行等(deng)。這些(xie)功能(neng)均使(shi)程序(xu)的調(diao)試和(he)開發(fa)更爲(wei)簡捷(jie)🔴,其編(bian)程的(de)靈活(huo)性和(he)完善(shan)的性(xing)能大(da)大方(fang)便了(le)應用(yong)系統(tong)❓的開(kai)發。工(gong)程技(ji)術人(ren)員可(ke)使用(yong)🤟自己(ji)熟悉(xi)的術(shu)語、圖(tu)表和(he)⛹🏻♀️概念(nian)以及(ji)圖形(xing)化的(de)符号(hao).而不(bu)是文(wen)本的(de)語言(yan)來描(miao)述程(cheng)序,構(gou)成自(zi)己的(de)工程(cheng)控制(zhi)系統(tong),使得(de)開發(fa)難度(du)和複(fu)雜性(xing)🎯大大(da)降低(di),這有(you)效縮(suo)短🔅了(le)應用(yong)系統(tong)的開(kai)發時(shi)間,其(qi)效率(lü)之高(gao)⚽,是傳(chuan)統編(bian)程方(fang)式無(wu)法比(bi)拟的(de)。
基于(yu)KingView組态(tai)王監(jian)控軟(ruan)件開(kai)發平(ping)台,我(wo)們設(she)計出(chu)金屬(shu)管浮(fu)子流(liu)量計(ji)的智(zhi)能檢(jian)測控(kong)制系(xi)統軟(ruan)件。軟(ruan)件流(liu)程圖(tu)☔及軟(ruan)件功(gong)能結(jie)構如(ru)圖2、圖(tu)3所示(shi)。
4結語(yu)
該金(jin)屬管(guan)浮子(zi)流量(liang)計智(zhi)能檢(jian)測控(kong)制系(xi)統集(ji)計算(suan)機💰技(ji)術、控(kong)🐉制技(ji)術、通(tong)信技(ji)術于(yu)一體(ti),形成(cheng)一-種(zhong)新型(xing)控制(zhi)方式(shi),具有(you)精度(du)高穩(wen)🈲定性(xing)好、可(ke)靠性(xing)等優(you)點,性(xing)💁價比(bi)高。實(shi)踐證(zheng)明,該(gai)智♍能(neng)型檢(jian)㊙️測控(kong)制系(xi)統應(ying)用于(yu)生産(chan)的金(jin)屬管(guan)浮子(zi)流量(liang)計後(hou),大大(da)提高(gao)♍了其(qi)流量(liang)💃計在(zai)實際(ji)應💋用(yong)中的(de)檢測(ce)精度(du)和穩(wen)定🌈性(xing),經濟(ji)效益(yi)顯著(zhe)。
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