摘要(yào):針對目(mù)前國内(nèi) 浮子流(liú)量計 精(jing)度差技(ji)術落後(hòu)的現狀(zhuang),對傳統(tǒng)浮子流(liu)量計實(shi)施技術(shu)改革,研(yan)制智能(néng)金屬管(guan)浮子流(liu)量計 檢(jian)測控制(zhì)系統，采(cai)用研華(huá)工控機(ji)IPC610硬件配(pèi)以KingView組态(tai)王應用(yòng)軟件平(píng)台開發(fa)系統硬(ying)件結構(gou)和軟件(jian)功能,實(shi)現了數(shu)據🏃‍♀️實時(shi)采集與(yu)處理,大(dà)大提高(gao)金屬管(guǎn)浮子流(liu)量計的(de)檢測精(jīng)度和穩(wěn)定性🤩。
　　浮(fú)子流量(liàng)計又稱(cheng)轉子流(liu)量計,是(shì)經典的(de)變面積(jī)式流量(liàng)計,是以(yǐ)浮子在(zai)垂直錐(zhui)形管内(nei)随着流(liu)量變化(huà)而升降(jiang),改變它(tā)們之間(jian)形成的(de)流通環(huán)隙面積(jī)作流量(liang)測量依(yi)據的體(tǐ)積流量(liàng)儀表。因(yin)其結構(gòu)簡單,工(gong)作可靠(kao)，壓損小(xiao)且穩定(ding),可測低(di)速流速(su)介質等(děng)優點,一(yi)直廣泛(fàn)應用于(yú)氣體液(yè)體的流(liú)量測量(liang)和自動(dòng)控制🐆系(xì)統中。目(mù)前㊙️,我國(guo)浮子流(liú)量計的(de)大部分(fen)市場被(bèi)進口和(he)合資的(de)産品占(zhàn)據，國内(nei)的浮子(zǐ)流量計(ji)技術普(pu)遍停留(liu)在中低(di)水平,特(te)别是精(jing)度、量程(cheng)等關鍵(jian)指标🈲與(yǔ)國外仍(réng)🆚存在差(cha)距。
1金屬(shǔ)管浮子(zǐ)流量計(ji)概述
　　浮(fu)子流量(liàng)計按其(qí)錐形管(guan)制造材(cái)料的不(bu)同,可分(fèn)爲玻璃(lí)管、塑料(liào)管和金(jīn)屬管三(san)種。金屬(shu)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(wēn)度和壓(ya)力範⛱️圍(wei)更寬,而(ér)且還具(ju)有玻璃(lí)管🍓和塑(su)料管浮(fú)子流量(liang)✊計沒有(yǒu)的信号(hao)遠傳功(gong)能，因此(cǐ)應用更(geng)加廣🏃泛(fan)。按其信(xin)号傳輸(shū)的方式(shì)不同，金(jīn)屬管🏃‍♂️浮(fú)子流量(liang)計又分(fen)爲就地(di)指示型(xíng)和遠傳(chuán)型。就地(dì)指示型(xing)即通過(guo)指針直(zhí)接指示(shi)流量。遠(yuǎn)🌈傳型又(you)分爲氣(qi)遠傳和(hé)電遠傳(chuán)兩種，氣(qi)遠傳浮(fú)子流量(liàng)計的特(tè)性與☂️電(diàn)遠傳浮(fú)子流量(liang)計相似(sì)，隻是遠(yuǎn)傳信号(hào)是0.02~0.1MPa的氣(qì)壓信号(hào)。目前信(xin)号遠傳(chuán)方式🐅還(hái)是以電(dian)遠傳爲(wei)主,最常(cháng)用的電(diàn)遠傳金(jīn)屬管浮(fu)子🚩流量(liàng)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(jié)構帶動(dong)差動變(bian)壓器☂️或(huo)者角傳(chuan)感器等(děng)，将浮子(zi)的位⚽置(zhì)信号轉(zhuǎn)❄️換爲差(cha)動變壓(ya)器的鐵(tie)芯或者(zhě)角位移(yi)傳感器(qi)等角位(wèi)移,再轉(zhuǎn)換成标(biao)準電流(liu)、電壓信(xin)号輸出(chū)。工業生(sheng)産中,金(jin)屬管浮(fú)子流量(liàng)計主要(yào)用于複(fú)雜、惡劣(liè)環境條(tiao)件下對(dui)高溫、高(gāo)壓介質(zhì)及其他(tā)各種介(jiè)質條✊件(jiàn)的流量(liàng)測量。它(tā)除了用(yòng)于工業(yè)原料配(pèi)比計量(liang)外，還能(neng)傳輸标(biāo)準信🧑🏾‍🤝‍🧑🏼号(hào)進行過(guo)程控制(zhì).流量檢(jiǎn)測或直(zhí)接與記(jì)錄儀和(he)顯示儀(yí)配套使(shi)用、計量(liàng)累計流(liu)量等。
2智(zhi)能檢測(cè)控制系(xi)統硬件(jiàn)結構
　　金(jīn)屬管浮(fú)子流量(liang)計可進(jìn)行氣體(tǐ)和液體(tǐ)的流量(liàng)測量。在(zài)🌈金屬管(guan)💛浮子氣(qì)體流量(liang)計檢測(ce)控制系(xì)統中,對(duì)溫度🧑🏽‍🤝‍🧑🏻、壓(ya)力.流量(liang)等數據(jù)均有較(jiao)高的精(jīng)度要求(qiu),且要👈求(qiú)工作狀(zhuàng)态穩定(ding)、可靠性(xìng)高、人機(jī)界面友(yǒu)好。因此(ci)，采🈲用了(le)以工控(kong)機IPC610系列(lie)🔞的硬件(jian)系統配(pei)以KingView組态(tài)王應用(yòng)軟件平(píng)台構成(cheng)智能型(xing)檢㊙️測控(kòng)制系統(tǒng)，實現了(le)數據實(shí)時采集(ji)與控制(zhi)。系統硬(yìng)件結構(gou)如圖1所(suǒ)示。

　　研華(hua)工控機(jī)IPC--610采用19”加(jia)固型4U.上(shàng)架式機(ji)箱,配置(zhi)有14插槽(cao)🌈無🈲源底(di)闆或工(gong)業級母(mu)闆,抗沖(chong)擊磁盤(pán)驅動器(qì)托架可(ke)支持3個(gè)💔5.25"和1個3.5"的(de)磁盤驅(qu)動器,前(qián)端配備(bèi)2個USB和PS/2鍵(jian)盤1I/0接口(kǒu),機箱前(qián)面闆上(shàng)的🧡系統(tǒng)狀态LED指(zhǐ)示燈可(ke)顯示電(diàn)源、硬盤(pan)和系統(tong)電壓的(de)運行情(qing)況,兩個(gè)過濾冷(lěng)卻風扇(shan)可在整(zheng)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(yong)☔有很強(qiáng)的防幹(gan)擾、防塵(chén)、防震、防(fáng)擾流的(de)能力,廣(guǎng)泛應用(yòng)于惡劣(liè)環境下(xià)的工業(yè)控制系(xì)統。主機(jī)選用研(yán)華IPC610P4,包括(kuo)主闆、各(ge)種輸入(ru)模塊以(yi)及RS-485通信(xin)模㊙️塊。由(yóu)各路各(gè)類型傳(chuan)感器(溫(wen)度、壓力(lì)、流量脈(mò)沖)、顯示(shì)控制功(gōng)能模塊(kuai)、測量控(kòng)制模塊(kuai)、模拟量(liang)輸入接(jie)口、數🆚字(zi)量輸入(rù)接🤟口及(jí)RS-485通信接(jiē)口構成(chéng)的不同(tong)功能智(zhì)能✉️單元(yuan)🌏,與主機(jī)進行信(xìn)息交互(hu)，由工控(kong)機CPU統一(yī)協調、指(zhǐ)👄揮和處(chu)理👅任務(wu)。該系統(tǒng)結構既(ji)滿足了(le)🐉各種模(mó)拟量和(hé)數字量(liàng)的測控(kong)要🆚求，而(ér)且采用(yòng)RS.-485通信方(fang)式，具有(yǒu)傳輸距(jù)離遠、數(shu)據容量(liang)🈲大、抗幹(gan)擾能力(li)強等特(tè)點,很好(hǎo)地解決(jué)了系統(tǒng)中大功(gōng)率🍉設備(bei)可能造(zao)成的幹(gàn)擾,從而(ér)保證了(le)整⭐個系(xi)統的精(jing)🌈度要求(qiu)。
　　金屬管(guǎn)浮子流(liú)量計可(kě)用于較(jiao)高壓力(li)的氣體(tǐ)和溫度(du)🧡超🤩過沸(fei)點的高(gao)壓波體(tǐ)測量，但(dan)要求被(bei)測流體(ti)的🥰工作(zuo)壓力和(he)溫度應(yīng)低于儀(yí)表規定(ding)的額定(dìng)值。當流(liu)體溫度(dù)較高時(shi),必須要(yao)降低其(qí)額定壓(yā)力。同時(shi),流體的(de)最低工(gong)作壓力(lì)應高于(yu)壓力損(sǔn)失2倍以(yi)上，以防(fáng)用🐇于氣(qi)體計量(liang)時壓力(li)過低産(chan)生浮子(zǐ)跳動，導(dǎo)緻精度(du)下降。因(yin)此,爲保(bao)🔞證金屬(shǔ)管浮子(zi)流量計(jì)正常工(gōng)作,需對(duì)流體的(de)🤟溫度和(he)🚶壓力應(ying)進行監(jiān)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(hao)至工控(kòng)機信号(hao)采集系(xi)統檢測(ce)💃🏻精度高(gao)。壓力傳(chuán)感器選(xuǎn)用 壓力(lì)變送器(qi) ，适應壓(ya)力範圍(wei)廣,防護(hu)等級高(gao)。流量傳(chuán)感器采(cai)用電遠(yuan)傳方式(shì),将浮子(zi)的位置(zhì)信号轉(zhuǎn)換成與(yǔ)之相應(yīng)的㊙️标準(zhun)電信号(hao)輸🧑🏽‍🤝‍🧑🏻出到(dao)工控🐆計(ji)算機中(zhong)。
3智能檢(jian)測控制(zhi)系統軟(ruan)件開發(fā)
　　在軟件(jian)開發.上(shàng),采用我(wo)國廣泛(fàn)應用的(de)KingView組态王(wáng)軟件。KingView軟(ruan)件整合(hé)了滿足(zu)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(quan)部功能(neng)，同時還(hai)内置了(le)便于應(ying)用TCP/IP、ActiveX等軟(ruǎn)件所産(chan)生的32位(wei)編譯程(chéng)🚩序,可使(shǐ)🚶‍♀️數據采(cai)💞集、處理(li)、測試、測(ce)量等方(fang)案高速(sù)運行,也(yě)可單獨(dú)生成可(ke)執行文(wén)件。由于(yú)KingView基于圖(tú)形化編(bian)程語言(yán)的開發(fā)環境,有(yǒu)功🧑🏽‍🤝‍🧑🏻能強(qiang)大的輔(fu)助工具(jù),如:可⭐以(yi)設置斷(duan)點,可以(yǐ)使程序(xu)動畫式(shi)💛運行☀️以(yi)觀察程(chéng)序的運(yùn)行細節(jiē),還可以(yi)單獨運(yun)行等。這(zhe)些功能(neng)均使程(chéng)序的調(diao)👌試和開(kāi)發更爲(wèi)簡🧡捷,其(qí)編程的(de)靈活性(xìng)和完善(shan)的性能(neng)大大方(fang)便了應(yīng)用系統(tǒng)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(niàn)以及圖(tú)💞形化的(de)符号.而(er)不是文(wen)本的語(yǔ)言來描(miao)述程☀️序(xu),構成自(zì)己的工(gong)程控制(zhi)🐕系統,使(shi)得開發(fa)難度和(hé)複雜性(xìng)大大降(jiàng)低,這有(yǒu)效縮短(duǎn)了應✉️用(yòng)系統的(de)開發時(shi)間,其效(xiào)率之高(gāo),是傳統(tong)編程方(fāng)式無法(fa)比拟的(de)⁉️。
　　基于KingView組(zu)态王監(jian)控軟件(jian)開發平(ping)台,我們(men)設計出(chū)金屬管(guan)浮子流(liu)量計的(de)智能檢(jiǎn)測控制(zhi)系統軟(ruan)件。軟件(jian)流程圖(tú)及軟件(jiàn)功能結(jié)構如圖(tú)2、圖3所示(shì)。


4結語(yǔ)
　　該金屬(shu)管浮子(zi)流量計(jì)智能檢(jiǎn)測控制(zhi)系統集(ji)計算機(ji)技術、控(kòng)😄制技術(shù)、通信技(ji)術于一(yī)體,形成(cheng)一-種新(xīn)型控制(zhi)方式✏️,具(jù)有精度(dù)高穩定(ding)性好、可(ke)靠性等(děng)優點,性(xing)🔅價比高(gao)♈。實踐證(zheng)明,該智(zhi)能型檢(jiǎn)測控制(zhi)系統應(yīng)用于生(shēng)産的金(jīn)屬管浮(fú)子流量(liàng)計後,大(da)大提高(gāo)了其流(liú)量✍️計在(zài)實際應(ying)用中的(de)檢測精(jing)度和穩(wen)定性，經(jīng)濟效益(yì)顯著。

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