摘(zhai)要:針對(dui)目前國(guo)内 浮子(zi)流量計(ji) 精度差(cha)技術落(luo)後的現(xian)狀,對傳(chuan)統浮子(zi)流量計(ji)實施👨‍❤️‍👨技(ji)術改革(ge)⭕,研制智(zhi)能金屬(shu)管浮子(zi)流量計(ji) 檢測控(kong)制系統(tong)，采用研(yan)華工控(kong)機IPC610硬件(jian)配以KingView組(zu)态王應(ying)用🈲軟件(jian)平台開(kai)發系統(tong)硬件結(jie)構和軟(ruan)件功能(neng),實現了(le)數據實(shi)時采集(ji)與處理(li),大大提(ti)高金屬(shu)管浮子(zi)流量計(ji)💰的檢測(ce)精度和(he)穩定性(xing)。
　　浮子流(liu)量計又(you)稱轉子(zi)流量計(ji),是經典(dian)的變面(mian)積式流(liu)量計,是(shi)以浮子(zi)在垂直(zhi)錐形管(guan)内随着(zhe)流量變(bian)化而升(sheng)降,改變(bian)它❓們之(zhi)間形成(cheng)的流通(tong)環隙面(mian)積作流(liu)量測量(liang)依據的(de)體積流(liu)量儀表(biao)。因其結(jie)構簡單(dan),工作可(ke)靠，壓損(sun)小且穩(wen)定,可測(ce)低速流(liu)速介質(zhi)等優點(dian),一👄直廣(guang)泛應用(yong)于氣體(ti)液體的(de)流量測(ce)量和自(zi)動控制(zhi)系統中(zhong)。目前,我(wo)國浮子(zi)流量計(ji)的大部(bu)分市場(chang)被進口(kou)和合資(zi)的産品(pin)♍占據，國(guo)内的浮(fu)子流量(liang)計技術(shu)普遍😄停(ting)留在中(zhong)低水平(ping)🏃🏻‍♂️,特别是(shi)精度、量(liang)程等關(guan)鍵指标(biao)與國外(wai)仍存在(zai)差距。
1金(jin)屬管浮(fu)子流量(liang)計概述(shu)
　　浮子流(liu)量計按(an)其錐形(xing)管制造(zao)材料的(de)不同,可(ke)分爲玻(bo)璃管😍、塑(su)料管和(he)金屬管(guan)三種。金(jin)屬管浮(fu)子流量(liang)計相對(dui)🔅于玻璃(li)管和塑(su)料管而(er)言，沒有(you)錐管破(po)裂的風(feng)險,使用(yong)溫度和(he)壓力範(fan)圍更寬(kuan),而且還(hai)具有玻(bo)璃管和(he)塑料管(guan)浮子流(liu)量計沒(mei)有的❓信(xin)号遠傳(chuan)💘功能，因(yin)此應用(yong)更加廣(guang)泛。按其(qi)信号傳(chuan)輸的方(fang)式不同(tong)，金屬管(guan)浮子流(liu)量計又(you)分爲就(jiu)地指示(shi)型和遠(yuan)傳型。就(jiu)🐉地指💜示(shi)型即通(tong)過指針(zhen)直接指(zhi)示流量(liang)。遠傳型(xing)又分爲(wei)氣🛀遠傳(chuan)和電遠(yuan)傳兩種(zhong)，氣遠傳(chuan)浮子流(liu)量計的(de)特性與(yu)電遠傳(chuan)浮子流(liu)量計相(xiang)🥵似，隻是(shi)遠傳信(xin)号是0.02~0.1MPa的(de)氣壓信(xin)号。目前(qian)信号遠(yuan)傳方式(shi)還是以(yi)電遠傳(chuan)爲主,最(zui)常用的(de)電遠傳(chuan)金屬管(guan)浮子流(liu)量計的(de)結構是(shi)在就地(di)指示型(xing)的基礎(chu)上,再通(tong)過🥰特定(ding)的機械(xie)結構帶(dai)動差動(dong)變壓器(qi)或者角(jiao)傳感器(qi)等，将浮(fu)子的位(wei)置信号(hao)轉🏃🏻‍♂️換爲(wei)差動變(bian)壓器的(de)鐵芯或(huo)者角位(wei)移傳感(gan)器等角(jiao)位移,再(zai)轉換成(cheng)标準電(dian)流、電壓(ya)信号輸(shu)出。工業(ye)生産中(zhong),金屬管(guan)浮子流(liu)量計主(zhu)要用于(yu)複雜、惡(e)🍓劣環境(jing)條件下(xia)對高溫(wen)、高壓介(jie)質及其(qi)他☎️各種(zhong)介質條(tiao)件的流(liu)🛀量測量(liang)。它除了(le)用于工(gong)業原料(liao)配比計(ji)量外，還(hai)能傳輸(shu)标準信(xin)号進行(hang)過程控(kong)制✌️.流量(liang)檢測或(huo)直接與(yu)記錄儀(yi)和顯示(shi)儀配套(tao)使用、計(ji)量累計(ji)流量等(deng)。
2智能檢(jian)測控制(zhi)系統硬(ying)件結構(gou)
　　金屬管(guan)浮子流(liu)量計可(ke)進行氣(qi)體和液(ye)體的流(liu)量測🔱量(liang)。在金屬(shu)管浮子(zi)氣體流(liu)量計檢(jian)測控制(zhi)系統中(zhong),對☎️溫度(du)、壓力.流(liu)量等數(shu)據均有(you)較高的(de)精度要(yao)求,且要(yao)求工作(zuo)狀态穩(wen)定、可靠(kao)性高、人(ren)☎️機界面(mian)友好。因(yin)此，采用(yong)了以工(gong)控機IPC610系(xi)列✏️的硬(ying)件系統(tong)配以KingView組(zu)态王應(ying)用🥰軟件(jian)平台構(gou)成智能(neng)型檢🐕測(ce)控制系(xi)統，實現(xian)了數據(ju)實時采(cai)集與控(kong)制。系統(tong)硬件結(jie)構如圖(tu)1所示。

　　研(yan)華工控(kong)機IPC--610采用(yong)19”加固型(xing)4U.上架式(shi)機箱,配(pei)置有14插(cha)槽無源(yuan)底闆或(huo)工業級(ji)母闆,抗(kang)沖擊磁(ci)盤驅動(dong)器托架(jia)☔可支持(chi)3個5.25"和1個(ge)3.5"的磁盤(pan)驅動器(qi),前端配(pei)備2個USB和(he)PS/2鍵盤1I/0接(jie)口,機箱(xiang)前面闆(pan)上的⛹🏻‍♀️系(xi)統狀态(tai)LED指示燈(deng)可顯示(shi)電源、硬(ying)盤和系(xi)統電壓(ya)❄️的運行(hang)情況,兩(liang)個過濾(lü)冷卻風(feng)扇可在(zai)整個機(ji)箱内維(wei)持正的(de)空氣循(xun)環。由于(yu)以上🏃🏻‍♂️特(te)點，使得(de)IPC-610擁有🏃🏻很(hen)強的防(fang)幹擾‼️、防(fang)塵、防震(zhen)、防擾流(liu)的能力(li),廣泛🚩應(ying)用于惡(e)劣環境(jing)下的工(gong)業控制(zhi)系統。主(zhu)機選用(yong)研華IPC610P4,包(bao)括主闆(pan)、各種輸(shu)入模塊(kuai)以及RS-485通(tong)信模塊(kuai)。由各路(lu)各類型(xing)傳感器(qi)(溫度、壓(ya)力、流量(liang)脈沖)、顯(xian)示👨‍❤️‍👨控制(zhi)功能模(mo)塊、測量(liang)控制模(mo)塊、模拟(ni)量輸入(ru)接口、數(shu)😍字量輸(shu)入接口(kou)及RS-485通信(xin)接❤️口🌈構(gou)成的不(bu)同功能(neng)智能💞單(dan)元,與主(zhu)機進行(hang)信息交(jiao)互，由工(gong)控機CPU統(tong)一協調(diao)、指♉揮和(he)處理任(ren)務。該系(xi)統結構(gou)既滿足(zu)了✍️各種(zhong)模拟量(liang)和數字(zi)量的測(ce)控要求(qiu)，而且采(cai)用RS.-485通信(xin)方式，具(ju)有傳💔輸(shu)距離遠(yuan)、數據容(rong)量💛大、抗(kang)幹擾能(neng)力強🎯等(deng)特點,很(hen)好地解(jie)決了系(xi)統中大(da)功率設(she)備可能(neng)造成的(de)幹擾,從(cong)而保證(zheng)了整個(ge)系統的(de)精度要(yao)求。
　　金屬(shu)管浮子(zi)流量計(ji)可用于(yu)較高壓(ya)力的氣(qi)體和溫(wen)度超過(guo)沸點的(de)高壓波(bo)體測量(liang)，但要求(qiu)被測流(liu)體的工(gong)作壓力(li)🍓和溫度(du)應🔞低于(yu)儀表規(gui)定的額(e)定值。當(dang)流體溫(wen)度🔴較高(gao)時,必須(xu)要降低(di)其額定(ding)壓⛹🏻‍♀️力。同(tong)時,流體(ti)的最低(di)工作壓(ya)力應🔴高(gao)于壓力(li)💘損失2倍(bei)以上，以(yi)防用✂️于(yu)氣體計(ji)量時壓(ya)力過低(di)産生浮(fu)子跳動(dong)，導緻精(jing)度下降(jiang)。因此,爲(wei)✂️保證金(jin)屬管浮(fu)子流量(liang)計正常(chang)工作,需(xu)對流體(ti)的溫度(du)和⚽壓力(li)應進行(hang)監測。溫(wen)度傳感(gan)器選用(yong) 一體化(hua)溫度變(bian)送器 ，輸(shu)出4--20mA标準(zhun)模拟信(xin)号至工(gong)控機信(xin)号采集(ji)系統檢(jian)測精度(du)高📞。壓力(li)😍傳感器(qi)選用 壓(ya)力變送(song)器 ，适應(ying)壓力範(fan)圍廣,防(fang)護等級(ji)高。流量(liang)傳感器(qi)采用電(dian)💋遠🈲傳方(fang)式,将浮(fu)子的位(wei)置信号(hao)轉換成(cheng)與之相(xiang)應的标(biao)準電信(xin)✂️号輸🧑🏽‍🤝‍🧑🏻出(chu)到工控(kong)☎️計算機(ji)中。
3智能(neng)檢測控(kong)制系統(tong)軟件開(kai)發
　　在軟(ruan)件開發(fa).上,采用(yong)我國廣(guang)泛應用(yong)的KingView組态(tai)王軟件(jian)♍。KingView軟件整(zheng)合💜了🌂滿(man)足GPIB、VXI、PXI.RS--232和RS-485以(yi)及數據(ju)采集卡(ka)等硬件(jian)通;信的(de)全部功(gong)能，同時(shi)還‼️内置(zhi)了便于(yu)應用TCP/IP、ActiveX等(deng)軟件所(suo)産生的(de)32位編譯(yi)程序,可(ke)使數據(ju)采集、處(chu)理、測試(shi)、測量等(deng)方案高(gao)速運行(hang),也可單(dan)獨生成(cheng)可執行(hang)文🧡件。由(you)于KingView基于(yu)圖形化(hua)編程語(yu)言的開(kai)發環境(jing),有功能(neng)強大的(de)輔助工(gong)具,如:可(ke)🎯以⛱️設置(zhi)斷點,可(ke)以使程(cheng)序動畫(hua)式運行(hang)🔴以觀察(cha)程序的(de)運行細(xi)節💃,還可(ke)以單🐇獨(du)運行等(deng)。這些功(gong)能均使(shi)程序的(de)調試和(he)開發更(geng)爲簡捷(jie),其編程(cheng)的♍靈活(huo)性和完(wan)善的性(xing)能⭕大大(da)方便了(le)應用系(xi)統的開(kai)發。工程(cheng)技術人(ren)員可使(shi)用自己(ji)熟悉的(de)術語、圖(tu)表和概(gai)念以及(ji)圖形化(hua)的符号(hao).而不是(shi)文本的(de)語言來(lai)描述程(cheng)序,構成(cheng)自己的(de)工程控(kong)制系統(tong),使得開(kai)發難度(du)和複雜(za)性大大(da)降低,這(zhe)有效縮(suo)短了應(ying)用系統(tong)的開🐉發(fa)時間,其(qi)效率之(zhi)高,是傳(chuan)統編程(cheng)方式無(wu)法比拟(ni)的。
　　基于(yu)KingView組态王(wang)監控軟(ruan)件開發(fa)平台,我(wo)們設計(ji)出金屬(shu)管浮子(zi)♊流量計(ji)的智能(neng)檢測控(kong)制系統(tong)軟件。軟(ruan)件流程(cheng)圖🐅及軟(ruan)件功能(neng)結構如(ru)圖2、圖3所(suo)示。


4結(jie)語
　　該金(jin)屬管浮(fu)子流量(liang)計智能(neng)檢測控(kong)制系統(tong)集計算(suan)機技術(shu)、控💞制技(ji)術、通信(xin)技術于(yu)一體,形(xing)成一-種(zhong)新型♉控(kong)制方式(shi)😘,具有🔴精(jing)度高穩(wen)定性好(hao)、可靠性(xing)等優點(dian),性價比(bi)高。實踐(jian)證明,該(gai)智能型(xing)檢❤️測控(kong)制系統(tong)應用于(yu)🌂生産的(de)金屬管(guan)浮子流(liu)量計後(hou),大大提(ti)高了其(qi)流量❄️計(ji)在實際(ji)應用中(zhong)的檢測(ce)精度和(he)穩定性(xing)，經濟效(xiao)益⁉️顯著(zhe)。

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