摘要(yao):針對目(mu)前國内(nei) 浮子流(liú)量計 精(jīng)度差技(ji)術落後(hou)的現狀(zhuàng),對傳統(tong)浮子流(liu)量計實(shí)施技術(shu)改🔞革💋,研(yan)制智能(neng)金屬管(guan)浮子流(liú)量計 檢(jiǎn)測控制(zhi)系統，采(cǎi)用研華(huá)工控機(jī)IPC610硬件配(pei)以KingView組态(tài)王🐆應用(yong)🔞軟件㊙️平(píng)台開發(fā)系統硬(yìng)件結構(gòu)和軟件(jiàn)功能,實(shí)現了數(shu)據♻️實時(shí)采集與(yǔ)處理,大(dà)大提高(gāo)金屬管(guan)浮子流(liu)量計的(de)檢測精(jing)度和🛀🏻穩(wěn)定性。
　　浮(fú)子流量(liàng)計又稱(cheng)轉子流(liú)量計,是(shì)經典的(de)變面積(ji)式流量(liang)計,是以(yǐ)👉浮子在(zài)垂直錐(zhuī)形管内(nèi)随着流(liú)量變化(huà)而升降(jiàng),改變它(tā)們之間(jiān)形💁成的(de)流通環(huan)隙面積(ji)作流💯量(liang)測量依(yi)據的🏒體(tǐ)積流量(liàng)儀表。因(yin)其結構(gou)簡單,工(gong)作㊙️可靠(kao)，壓損🌈小(xiǎo)且穩定(dìng),可測低(dī)速📐流速(sù)介質🔴等(děng)優點,一(yī)直廣泛(fan)應用于(yu)氣體液(yè)體的流(liu)量測量(liàng)和自動(dòng)控制系(xì)統中。目(mu)前,我國(guo)浮子流(liú)量計🔆的(de)大部分(fèn)市場被(bei)進♍口和(he)合資的(de)産品占(zhan)據，國内(nei)的浮子(zǐ)流量計(jì)技術普(pu)🐇遍停留(liú)在中低(dī)水平,特(te)别是精(jīng)度、量程(cheng)等關鍵(jiàn)指标✉️與(yu)國外仍(réng)📱存在差(cha)距。
1金屬(shǔ)管浮子(zǐ)流量計(jì)概述
　　浮(fú)子流量(liang)計按其(qí)錐形管(guan)制造材(cái)料的不(bú)同,可分(fèn)爲玻璃(li)管、塑料(liao)管和金(jīn)屬管三(san)種。金屬(shǔ)管浮子(zǐ)流量計(jì)相對于(yú)玻璃管(guan)和塑料(liao)管而言(yan)，沒有錐(zhui)管破裂(liè)的風險(xian),使用溫(wen)度和㊙️壓(ya)力範圍(wei)更寬,而(ér)且還具(jù)有玻璃(lí)管和塑(sù)料管浮(fú)子流量(liang)計沒有(you)的信号(hao)遠傳功(gōng)能，因此(cǐ)應用更(geng)加廣泛(fan)。按其信(xìn)号傳輸(shu)的方式(shi)🈲不同，金(jin)屬管浮(fú)子流量(liàng)計又分(fen)爲就地(dì)指示🈲型(xíng)和遠傳(chuan)型。就地(dì)指示型(xíng)即通過(guò)指針直(zhí)接指❤️示(shi)流量。遠(yuan)傳型又(you)分爲氣(qi)遠傳和(he)電遠傳(chuan)兩種，氣(qi)遠傳浮(fu)子流量(liàng)計的特(te)性與電(dian)遠傳浮(fu)💚子流量(liàng)計相🐅似(si)，隻是遠(yuǎn)傳信号(hao)是0.02~0.1MPa的氣(qì)壓信号(hào)。目前信(xìn)号遠傳(chuan)方式還(hái)是以電(dian)遠傳爲(wèi)主,最常(chang)用的電(dian)遠傳金(jin)屬管浮(fú)子流🏃‍♀️量(liang)計的結(jié)構是在(zai)就地🍓指(zhǐ)示🔴型的(de)基礎上(shang),再通過(guo)㊙️特定的(de)🎯機械結(jie)構帶動(dong)差動變(biàn)壓器或(huo)者角傳(chuan)感器等(deng)，将浮子(zǐ)的🚶‍♀️位置(zhi)信号轉(zhuǎn)換爲差(chà)動變壓(yā)器的🐪鐵(tie)芯或者(zhe)角位移(yi)傳感器(qì)等角位(wei)移,再轉(zhuan)換成标(biāo)準電流(liú)、電壓信(xin)号輸🍓出(chu)。工業生(shēng)産中,金(jin)屬管浮(fú)子流量(liang)計主要(yào)用于複(fú)雜、惡劣(lie)環境條(tiao)件下對(dui)高溫、高(gao)壓介質(zhi)及♍其他(ta)🐆各種介(jie)質條🚶件(jiàn)的流🏒量(liang)測量。它(tā)除了用(yong)于❌工業(ye)原料配(pei)比計量(liang)外，還能(neng)傳🌏輸标(biao)準信号(hào)進行過(guò)程控制(zhi).流量檢(jian)測或直(zhi)接與記(ji)📧錄儀和(hé)顯示儀(yi)配套使(shǐ)用、計量(liàng)累計流(liu)量等。
2智(zhi)能檢測(ce)控制系(xi)統硬件(jiàn)結構
　　金(jīn)屬管浮(fú)子流量(liàng)計可進(jin)行氣體(tǐ)和液體(tǐ)的流量(liang)測量。在(zài)金屬管(guan)浮子氣(qi)體流量(liang)計檢測(ce)控制系(xi)統中,對(duì)溫度、壓(yā)力.流量(liàng)等數據(ju)均有較(jiào)高的精(jing)度要求(qiú),且要求(qiu)工作狀(zhuàng)态穩❄️定(ding)、可靠性(xìng)高、人機(jī)界面友(you)好。因此(cǐ)，采用了(le)以工控(kòng)機IPC610系列(liè)的硬件(jiàn)系統配(pèi)以KingView組♊态(tài)王應用(yong)軟件平(ping)台構成(cheng)智能型(xing)檢✂️測控(kong)制系統(tong)，實現了(le)數據🐉實(shí)時采集(ji)與🌈控制(zhi)。系統硬(yìng)件結構(gòu)如圖1所(suǒ)示。

　　研華(huá)工控機(jī)IPC--610采用19”加(jiā)固型4U.上(shàng)架式機(jī)箱,配置(zhi)有14插槽(cao)無源底(dǐ)闆或工(gong)業級母(mu)闆,抗沖(chong)擊磁盤(pan)驅動器(qi)托架可(kě)支持3個(ge)🏃‍♂️5.25"和1個⭐3.5"的(de)磁盤驅(qū)動器,前(qian)端配備(bei)2個USB和PS/2鍵(jian)盤1I/0接口(kou),機🔴箱前(qian)面闆上(shang)的👌系統(tǒng)狀👅态LED指(zhǐ)示燈可(kě)顯示電(dian)源、硬盤(pán)和系統(tǒng)電壓的(de)運行情(qíng)況,兩個(ge)過濾冷(leng)卻風扇(shàn)可在整(zhěng)個機箱(xiāng)内維持(chí)正的空(kōng)氣循環(huán)。由于以(yi)上特點(diǎn)，使得IPC-610擁(yōng)有🈲很強(qiang)的防幹(gàn)擾、防塵(chen)、防震、防(fáng)擾流的(de)能力,廣(guang)泛應用(yong)于惡劣(liè)環境下(xia)的工業(yè)控制系(xi)統。主機(ji)選用研(yan)華IPC610P4,包括(kuò)主♊闆、各(ge)種輸入(ru)模塊以(yǐ)及RS-485通信(xin)模塊。由(you)各路各(ge)類型傳(chuán)感器(溫(wēn)度、壓力(lì)、流量脈(mò)沖🌈)、顯示(shi)控制功(gōng)能模塊(kuai)、測量控(kong)制🍓模塊(kuai)、模拟量(liang)輸入接(jiē)口、數字(zi)量輸入(ru)接口及(jí)RS-485通信接(jiē)口❄️構成(chéng)的不同(tóng)功能智(zhì)能🈲單元(yuán)😘,與主機(ji)進行信(xin)息交互(hu)，由工控(kòng)機CPU統一(yī)協調、指(zhǐ)揮和處(chu)理任務(wu)。該系統(tǒng)結構既(jì)滿足了(le)🏃各種模(mó)拟量🌈和(hé)數字量(liang)的測控(kòng)要求，而(ér)且采用(yong)RS.-485通信方(fāng)式，具有(yǒu)傳輸距(jù)離遠、數(shù)據容量(liang)大、抗幹(gan)擾能力(lì)強等特(te)點,很好(hao)地解🆚決(jue)了系統(tǒng)中大功(gōng)率♌設備(bèi)可能造(zào)成的幹(gan)擾,從而(er)保證了(le)整☔個系(xi)統的精(jing)度要求(qiu)。
　　金屬管(guan)浮子流(liu)量計可(ke)用于較(jiào)高壓力(li)的氣體(ti)和溫度(du)超過🎯沸(fei)點🔞的高(gāo)壓波體(ti)測量，但(dàn)要求被(bei)測流體(tǐ)的工作(zuo)壓力和(hé)溫度應(yīng)低于😄儀(yí)表規定(dìng)的額定(ding)值。當流(liú)👉體溫度(du)較高時(shí),必須要(yào)降低其(qi)額定壓(yā)力。同時(shi),流體的(de)最低工(gōng)🌈作壓力(lì)應高于(yu)壓力損(sun)失2倍以(yǐ)上，以防(fang)用于氣(qi)體計量(liang)時壓力(li)過低産(chǎn)生浮子(zi)跳動，導(dao)緻精度(dù)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼下降。因(yin)此,爲保(bǎo)證金屬(shǔ)管浮子(zǐ)🤩流量計(jì)正常工(gōng)作,需🔆對(duì)流體的(de)🏒溫度和(he)壓力應(yīng)進行監(jian)測⭐。溫度(dù)傳感器(qi)選用 一(yi)體化溫(wēn)度變送(song)器 ，輸出(chū)4--20mA标準模(mó)拟信号(hào)至工控(kòng)機信号(hao)采集系(xi)統檢測(ce)精度高(gāo)。壓力傳(chuan)感器選(xuǎn)用 壓力(li)變送器(qì) ，适應壓(yā)力範圍(wéi)廣,防護(hù)等級高(gao)。流量傳(chuán)感器采(cǎi)用電遠(yuǎn)傳方式(shi),将浮子(zǐ)的位置(zhì)信号轉(zhuǎn)換成與(yu)之相應(yīng)的⛱️标準(zhun)電信号(hào)輸💘出到(dào)工控計(jì)算機中(zhong)。
3智能檢(jiǎn)測控制(zhi)系統軟(ruǎn)件開發(fa)
　　在軟件(jiàn)開發.上(shang),采用我(wǒ)國廣泛(fàn)應用的(de)KingView組态王(wáng)軟件❌。KingView軟(ruǎn)🙇‍♀️件整合(he)了滿足(zú)GPIB、VXI、PXI.RS--232和RS-485以及(ji)數據采(cai)集卡等(deng)硬件通(tong);信的全(quán)部功能(neng)，同時還(hái)内置了(le)便于應(yīng)用TCP/IP、ActiveX等軟(ruan)件所産(chan)生的32位(wei)🐆編譯程(cheng)☀️序,可使(shǐ)數據采(cai)集、處理(lǐ)、測試、測(cè)量等方(fang)案高速(sù)運行,也(ye)可單獨(du)生成可(kě)執行文(wén)件。由于(yu)KingView基于圖(tu)形化編(biān)♉程語言(yan)的開發(fā)環境,有(yǒu)功能強(qiang)大的輔(fu)助工具(ju),如:可以(yǐ)設置斷(duàn)點,可以(yi)使程序(xù)動畫式(shì)運行以(yi)觀察程(cheng)序的運(yùn)💃🏻行細節(jie),還可以(yi)單獨運(yùn)行等。這(zhè)些功能(néng)均使程(cheng)序的調(diao)🌈試和開(kāi)發更爲(wei)簡捷,其(qi)編程的(de)靈活性(xing)和完善(shàn)的性能(neng)大大方(fāng)便了應(ying)用系統(tong)🍉的開發(fā)。工程技(jì)術人員(yuán)📱可使用(yong)自己熟(shu)悉的術(shu)語、圖表(biǎo)和📱概念(nian)以及圖(tu)✍️形化的(de)符号.而(ér)不是文(wén)本的語(yu)言來描(miáo)述程⛷️序(xu),構成自(zì)己的工(gōng)程控制(zhi)系統,使(shi)得開發(fā)難度和(he)複雜性(xìng)大大降(jiang)低,這有(you)效縮短(duan)了應用(yong)📐系統的(de)開⁉️發時(shi)間,其效(xiao)率之高(gao),是傳統(tǒng)編程方(fāng)式無法(fa)比拟的(de)。
　　基于KingView組(zǔ)态王監(jiān)控軟件(jian)開發平(ping)台,我們(men)設計出(chu)金屬㊙️管(guǎn)浮子流(liú)量計的(de)智能檢(jian)測控制(zhì)系統軟(ruǎn)件。軟件(jian)流🔞程圖(tu)及軟件(jiàn)功能結(jie)構如圖(tu)2、圖3所示(shi)。


4結語(yu)
　　該金屬(shǔ)管浮子(zi)流量計(jì)智能檢(jiǎn)測控制(zhì)系統集(ji)計算機(ji)技❗術、控(kong)💘制技術(shù)、通信技(jì)術于一(yī)體,形成(chéng)一-種新(xin)型控制(zhì)👨‍❤️‍👨方式,具(jù)有精度(du)高穩定(ding)性好、可(ke)靠性等(děng)優點,性(xìng)價比高(gao)。實踐證(zhèng)明,該智(zhi)能型檢(jiǎn)測控制(zhi)系統應(yīng)用于生(sheng)産的金(jīn)屬管浮(fú)子流量(liàng)計後🛀🏻,大(dà)大提高(gao)了其流(liu)量計在(zài)實際應(yīng)用中的(de)檢測精(jīng)度和穩(wen)定性，經(jing)濟效益(yì)顯著。

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