過(guò)程控制用流量測(cè)量?jī)x表的特點(diǎn)
過(guò)程控制是使用流量?jī)x表（不包括家用水表、燃?xì)獗恚┳疃嗟念I(lǐng)域，流量?jī)x表在過(guò)程控制中的作用是對(duì)封閉管道中的流體流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有些部位還將流量測(cè)量?jī)x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(guò)程的穩(wěn)定化。對(duì)這樣一個(gè)特定任務(wù)，流量測(cè)量?jī)x表就要有以下一些要求。
(1)可靠性要求
①儀表應(yīng)具右高度的可靠性。現(xiàn)代工業(yè)裝置趨向于大型化的連續(xù)過(guò)程，儀表故障容易導(dǎo)致過(guò)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(lái)，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?/span>靠性。
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HL8800C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)制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人計(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(cè)量?jī)x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(guò)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(wú)明
顯振蕩。
②流量測(cè)量?jī)x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(zhǎng)期穩(wěn)定性?，F(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(zhǎng)期穩(wěn)定性為每24個(gè)月示值漂移不大于±0.1% FS2010 TD型變送器承諾每12個(gè)月示值漂移不大于±o．05%FS。
(3)響應(yīng)時(shí)間要求有許多流量測(cè)量?jī)x表與調(diào)節(jié)器等一起組成調(diào)節(jié)系統(tǒng)，要求流量測(cè)量儀表的響應(yīng)時(shí)間在Is以?xún)?nèi)。在流量定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，流量測(cè)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)致系統(tǒng)振蕩，無(wú)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(chǎng)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)換囂等都應(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(chǎng)用不好，出現(xiàn)“無(wú)中生有”和示值偏高等現(xiàn)象。
②抗射頻干擾能力。在安裝流量計(jì)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有多種干擾源，例如廠房?jī)?nèi)的行車(chē)開(kāi)過(guò)、鏟車(chē)開(kāi)過(guò)或附近有人使用對(duì)講機(jī)，都會(huì)引起某些流量測(cè)量?jī)x表示值升高，這是因?yàn)樾熊?chē)中的電器、鏟車(chē)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(lái)，人們對(duì)射頻干擾影響開(kāi)始重視起來(lái)，測(cè)量?jī)x表增設(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(cè)量?jī)x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，可以基本不損失精確度。這是這種方法的突出優(yōu)點(diǎn)。
③數(shù)字量輸出。流量測(cè)量?jī)x表RS-232、RS-485之類(lèi)的通信口與計(jì)算機(jī)連接，在專(zhuān)用軟件的支持下，不僅可將流量測(cè)量?jī)x表測(cè)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(guò)計(jì)算機(jī)在控制室參改現(xiàn)場(chǎng)儀表的組態(tài)，進(jìn)行檢查、校驗(yàn)、維護(hù)和管理等各項(xiàng)I作（詳見(jiàn)本書(shū)第10章）。
(6)輸出信號(hào)的隔離要求流量測(cè)量?jī)x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(guò)程控制的流量計(jì)沒(méi)有明確規(guī)定。但總的來(lái)說(shuō)要求沒(méi)有貿(mào)易結(jié)算用流量計(jì)那樣嚴(yán)
格。這是因?yàn)樵谶^(guò)程控制中，操作控制是否適當(dāng)?shù)淖罱K指標(biāo)是成分量等所表明的品質(zhì)指標(biāo)。例如燃燒過(guò)程中的空氣燃料比有可能因流量測(cè)量精確度不夠高而偏離最佳值，但可通過(guò)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(cè)量上限的要求也不像貿(mào)易結(jié)算那樣高，30～40年前許多新型流量計(jì)還未問(wèn)世時(shí)，過(guò)程控制中的流量測(cè)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 2 1的范圍度，基本上能滿足需要?，F(xiàn)在市場(chǎng)上銷(xiāo)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(cè)量上限被實(shí)踐證明屬太大或太小時(shí)，通過(guò)手持終端予以修改，使之合理
化，這是流量測(cè)量技術(shù)的一大進(jìn)步，這一進(jìn)步使過(guò)程控制中的流量測(cè)量?jī)x表的范圍度極少出現(xiàn)問(wèn)題。 |
