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技術(shù)文獻(xiàn)

過程控制用流量測量儀表的特點(diǎn)

時(shí)間:2021-05-24 21:52:50 來源:未知 點(diǎn)擊:

過程控制是使用流量儀表(電磁流量計(jì),渦街流量計(jì),孔板流量計(jì))**多的領(lǐng)域,流量儀表在過程控制中的作用是對(duì)密封管道中的流體流量進(jìn)行監(jiān)測,有些部位還將流量測量儀表同調(diào)節(jié)儀表、執(zhí)行器等組成調(diào)節(jié)系統(tǒng),將流量穩(wěn)定在合適的數(shù)值,從而實(shí)現(xiàn)過程的穩(wěn)定化。對(duì)這樣一個(gè)特定任務(wù),流量測量儀表就要有以下一些要求。
    (1)可靠性要求
    ①儀表應(yīng)具有高度的可靠性。現(xiàn)代工業(yè)裝置趨向于大型化的連續(xù)過程,儀表故障容易導(dǎo)致過程的不穩(wěn)定,而對(duì)安裝在管道上的流量計(jì)一旦發(fā)生故障,又不可能為了修理特地將流程停下來,因此儀表制造和系統(tǒng)設(shè)計(jì)都要首先考慮可靠性,包括用于溫度補(bǔ)償?shù)臒犭娮璧目煽啃浴?/div>
    有些儀表制造商對(duì)相比之下容易發(fā)生故障不便維修的部件實(shí)行雙重化,如8800C型渦街流量計(jì)有雙傳感器的產(chǎn)品,在CPU的控制下,可以自動(dòng)判別兩只傳感器的信號(hào),一旦其中一只發(fā)生故障,則將其舍棄,從而提高變送器的可靠性。也有一些制造商設(shè)計(jì)了在不斷流條件下更換傳感器的方法。有的電磁流量計(jì)劁造商提供了不斷流更換電極的方法和工具,這些都為提高可靠性創(chuàng)造了良好的條件。
    ②故障診斷。儀表一旦發(fā)生故障,故障診斷部分應(yīng)能自動(dòng)提示發(fā)生故障的部位和故障性質(zhì),以便維修者縮短排除故障的時(shí)間。
    在儀表用數(shù)字通信的方法將診斷信息送入計(jì)算機(jī)后,計(jì)算機(jī)可對(duì)儀表的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視,在儀表故障時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào),并顯示故障內(nèi)容,甚至采取必要的安全措施。
(2)穩(wěn)定性要求
    ①流量測量儀表的輸出應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性,如果流量信號(hào)本身有噪聲,應(yīng)可通過表內(nèi)的阻尼調(diào)整,使示值穩(wěn)定到便于讀數(shù)。在與調(diào)節(jié)器組成調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)使調(diào)節(jié)器輸出無明顯振蕩。
    ②流量測量儀表示值的環(huán)境溫度影響應(yīng)在規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)范圍內(nèi)。
    ③儀表應(yīng)有良好的長期穩(wěn)定性。現(xiàn)在多數(shù)儀表公司對(duì)智能差壓變送器已有這方面的指標(biāo),例如EJA-110A型變送器承諾,其長期穩(wěn)定性為每24個(gè)月示值漂移不大于±0.1% FS,2010 TD型變送器承諾每12個(gè)月示值漂移不大于±0.os%FS。
    (3)響應(yīng)時(shí)間要求  有許多流量測量儀表與調(diào)節(jié)器等一起組成調(diào)節(jié)系統(tǒng),要求流量測量儀表的響應(yīng)時(shí)間在Is以內(nèi)。在流量定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,流量測量環(huán)節(jié)的總時(shí)間常數(shù)如果大于Is,就可能對(duì)調(diào)節(jié)品質(zhì)產(chǎn)生明顯影響,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)政系統(tǒng)振蕩,無法工作。
    (4)抗干擾能力要求
    ①抗振動(dòng)干擾能力。流量傳感器大多安裝在管道上,現(xiàn)場環(huán)境條件較惡劣,其中振動(dòng)是一大干擾,所以流量傳感器、轉(zhuǎn)換器等都應(yīng)有較強(qiáng)的抗干擾能力。有些型號(hào)的渦街流量計(jì)和科里奧利質(zhì)量流量計(jì)就是因?yàn)榭拐駝?dòng)干擾能力不夠理想,在現(xiàn)場用不好,出現(xiàn)“無中生有”和示值偏高等現(xiàn)象。
    ②抗射頻干擾能力。在安裝電磁流量計(jì)的工業(yè)現(xiàn)場有多種干擾源,例如廠房內(nèi)的行車開過,鏟車開過或附近有人使用對(duì)講機(jī),都會(huì)引起某些流量測量儀表示值升高,這是因?yàn)樾熊囍械碾娖?、鏟車的火花塞發(fā)出的射頻電磁波,對(duì)講機(jī)天線發(fā)出的射頻電磁波經(jīng)某些途徑進(jìn)入儀表,干擾其工作。
    近幾年來,人們對(duì)射頻干擾影響開始重視起來,渦街流量計(jì)增設(shè)射頻干擾影響指標(biāo),并采取很多措施提高抗干擾能力。
   (5)輸出信號(hào)的多樣性
    ①模擬輸出。流量測量儀表應(yīng)有4~20mA的模擬輸出,而且應(yīng)有恒流特性。
    ②頻率輸出。流量變送器(轉(zhuǎn)換器)用頻率將流量信號(hào)傳送到顯示儀表或調(diào)節(jié)器,可以基本不損失**度。這是這種方法的突出優(yōu)點(diǎn)。
    ③數(shù)字量輸出。流量測量儀表RS-232、RS-485之類的通信口與計(jì)算機(jī)連接,在專用軟件的支持下,不僅可將流量測量儀表測量到的各種參數(shù)傳送到計(jì)算機(jī),將故障信息和有關(guān)組態(tài)數(shù)據(jù)、表征儀表狀況的有關(guān)數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī),而且可以通過計(jì)算機(jī)在控制室參改現(xiàn)場儀表的組態(tài),進(jìn)行檢查、校驗(yàn)、維護(hù)和管理等各項(xiàng)工作(詳見本書第10章)。
    (6)輸出信號(hào)的隔離要求  流量測量儀表信號(hào)輸出端應(yīng)與地端以及交流電源相隔離,以免為后續(xù)儀表引入干擾以及由于共地引發(fā)故障。
    (7)準(zhǔn)確度和范圍度要求  對(duì)于儀表準(zhǔn)確度的要求,用于貿(mào)易結(jié)算的流量計(jì)有明確的規(guī)定,用于過程控制的流量計(jì)沒有明確規(guī)定。但總的來說要求沒有貿(mào)易結(jié)算用流量計(jì)那樣嚴(yán)格。這足因?yàn)樵谶^程控制中,操作控制得是否適當(dāng)?shù)?*終指標(biāo)是成分量等所表明的品質(zhì)指標(biāo)。例如燃燒過程中的空氣燃料比有可能因流量測量**度不夠高而偏離**值,但可通過氧含量、煙色等指標(biāo)進(jìn)行判斷,修改空氣燃料比,使其保持在合理范圍內(nèi)。
    對(duì)于測量范圍度的要求也不像貿(mào)易結(jié)算那樣高,30~40年前許多新型孔板流量計(jì)還未問世時(shí),過程控制中的流量測量絕大多數(shù)還是靠節(jié)流式差壓流量計(jì),當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平一般只能達(dá)到3:1的范圍度,基本上能滿足需要?,F(xiàn)在市場上銷售的流量計(jì)大多已實(shí)現(xiàn)智能化,當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)所選定的測量上限被實(shí)踐證明屬太大或太小時(shí),通過手持終端予以修改,使之合理化,這是電磁流量計(jì)的一大進(jìn)步,這一進(jìn)步使過程控制中的渦街流量計(jì)的范圍度極少出現(xiàn)問題。

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