摘要(yao):針對目(mù)前國内(nei) 浮子流(liú)量計 精(jīng)度差技(jì)術落後(hòu)的現狀(zhuàng),對傳統(tong)浮子流(liu)量計實(shi)施技術(shu)改革,研(yán)制智能(néng)金屬管(guan)浮子流(liú)量計 檢(jian)測控制(zhi)系統，采(cai)用研華(hua)工控機(jī)IPC610硬件配(pèi)以KingView組态(tài)王應🈲用(yòng)軟件平(píng)📱台開發(fā)系統硬(yìng)件結構(gòu)和軟件(jian)功能,實(shí)現了數(shu)據實時(shí)采集🈚與(yǔ)處理,大(dà)大提高(gao)金屬管(guǎn)浮子流(liu)量計的(de)檢測精(jing)度和穩(wen)定性。
　　浮(fú)子流量(liàng)計又稱(chēng)轉子流(liu)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(nei)随着流(liú)量變化(hua)而升降(jiàng),改變它(ta)們之間(jian)形成的(de)流通環(huan)隙面積(ji)作流📧量(liang)測量依(yī)據的體(ti)積流🈲量(liàng)儀表。因(yīn)其結構(gòu)簡單,工(gōng)作可靠(kao)，壓損小(xiao)且穩定(ding),可測低(dī)速流速(su)介質等(deng)優點,一(yī)‼️直廣泛(fan)應用于(yú)氣體液(ye)體的流(liú)量測量(liàng)和自動(dòng)控制系(xi)統中。目(mù)前,我國(guo)浮子流(liú)量計的(de)大部分(fèn)市場被(bèi)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(tè)别是精(jīng)度、量程(chéng)等關鍵(jiàn)指标與(yǔ)國外仍(reng)存在差(chà)距。
1金屬(shǔ)管浮子(zi)流量計(ji)概述
　　浮(fu)子流量(liang)計按其(qi)錐形管(guan)制造材(cai)料的不(bú)同,可分(fen)爲👉玻璃(lí)管、塑料(liao)管和金(jīn)屬管三(san)種。金屬(shǔ)管浮子(zi)流量計(ji)相對于(yú)玻璃管(guan)和塑🐅料(liao)管而言(yan)，沒有錐(zhuī)管破裂(lie)的風險(xiǎn),使用溫(wēn)度和壓(yā)力範圍(wéi)更寬,而(er)且還具(ju)有玻璃(li)管👨‍❤️‍👨和塑(sù)料管🏃🏻浮(fu)子流量(liang)計沒有(you)的🌈信号(hào)遠傳功(gōng)能，因此(ci)應用更(gèng)加廣泛(fan)。按其信(xìn)号傳輸(shu)的方式(shì)不同，金(jin)屬管浮(fú)子流量(liàng)計又分(fèn)爲就地(dì)指示型(xing)和遠傳(chuán)型。就地(dì)指示型(xíng)即通過(guo)指針直(zhí)接指示(shi)流量。遠(yuan)傳型又(you)分爲氣(qì)遠傳和(he)電遠傳(chuan)兩種，氣(qi)遠傳浮(fú)子流量(liàng)計的特(te)性與🌈電(diàn)遠傳浮(fú)子流量(liang)計相似(sì)，隻是遠(yuǎn)傳信号(hao)是0.02~0.1MPa的氣(qì)壓信号(hao)。目前信(xin)号遠📱傳(chuan)方式還(hái)是以電(dian)遠傳爲(wei)主,最常(chang)🔴用的電(diàn)遠傳🔴金(jīn)屬管浮(fú)子⛹🏻‍♀️流量(liang)計的結(jie)構是在(zài)就地指(zhǐ)示型的(de)基礎上(shàng),再通過(guò)🏃🏻‍♂️特定的(de)機械結(jie)構帶動(dòng)差動變(bian)壓器或(huo)者角傳(chuan)感器等(děng)，将浮子(zǐ)的位置(zhì)信号轉(zhuan)換爲差(cha)動變壓(ya)器的鐵(tiě)芯或者(zhe)角位移(yí)傳感器(qì)等角位(wèi)移,再轉(zhuan)換成标(biāo)準☂️電流(liú)、電壓信(xìn)号輸㊙️出(chū)。工業生(sheng)産中,金(jin)屬管浮(fu)💔子流量(liang)計主要(yao)用于複(fú)雜、惡劣(liè)環境條(tiáo)件下對(duì)高溫、高(gāo)壓介質(zhì)及其他(ta)👅各種介(jie)質條件(jian)的流量(liang)測量。它(tā)除了用(yong)于工業(yè)原料配(pèi)比計量(liang)外，還能(néng)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(ji)錄儀和(he)顯示儀(yí)配套✏️使(shǐ)用、計量(liàng)累計流(liú)量等。
2智(zhi)能檢測(cè)控制系(xì)統硬件(jian)結構
　　金(jīn)屬管浮(fu)子流量(liang)計可進(jìn)行氣體(tǐ)和液體(ti)的流量(liang)測量。在(zai)金🎯屬管(guǎn)浮子氣(qì)體流量(liàng)計檢測(cè)控制系(xì)統中,對(dui)溫度、壓(yā)力.流量(liang)等數據(ju)均有較(jiao)高的精(jīng)度要求(qiu),且要求(qiú)工作狀(zhuàng)态穩定(dìng)、可靠性(xìng)高、人機(ji)界面友(yǒu)好。因此(cǐ)，采用了(le)以工控(kong)機IPC610系列(liè)的硬件(jian)系統配(pei)以KingView組态(tai)王應用(yòng)🥵軟件平(ping)台構成(cheng)智能型(xíng)檢測控(kòng)制系統(tǒng)，實現了(le)數據🤟實(shi)時采集(jí)與控制(zhì)。系統硬(ying)件結構(gòu)如圖1所(suo)示。

　　研華(huá)工控機(jī)IPC--610采用19”加(jiā)固型4U.上(shàng)架式機(ji)箱,配置(zhi)有14插槽(cáo)無源底(dǐ)闆或工(gong)業級母(mu)闆,抗沖(chòng)擊磁盤(pán)驅動器(qi)托架可(kě)支持3個(gè)5.25"和1個3.5"的(de)磁盤驅(qū)✔️動器,前(qián)端配備(bèi)2個USB和PS/2鍵(jiàn)盤1I/0接口(kǒu),機🧑🏾‍🤝‍🧑🏼箱前(qián)面闆上(shàng)的系統(tong)狀态LED指(zhǐ)示燈可(ke)顯示電(diàn)✔️源、硬盤(pán)和🤩系統(tǒng)電壓的(de)運行情(qíng)況,兩個(gè)過濾冷(leng)卻風🐕扇(shàn)可在整(zheng)個機箱(xiang)内維持(chi)正的空(kōng)氣循環(huán)。由于以(yǐ)上💰特點(diǎn)，使得IPC-610擁(yong)有很強(qiang)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(lie)環境下(xià)的工業(yè)控制系(xi)統。主機(ji)選用研(yán)華IPC610P4,包括(kuò)主闆、各(ge)種輸入(rù)模塊以(yǐ)💛及RS-485通信(xin)模塊。由(yóu)各路各(gè)類型傳(chuán)感器(溫(wen)度、壓力(lì)、流量脈(mo)沖)、顯示(shì)🏃🏻‍♂️控制功(gong)能模塊(kuài)、測量控(kòng)制模塊(kuai)、模拟量(liàng)輸㊙️入接(jiē)口、數字(zi)量輸入(rù)接☔口及(ji)RS-485通信接(jiē)口構成(cheng)的不同(tong)功能智(zhì)能單元(yuan),與主機(ji)進行信(xin)息交互(hu)，由工控(kòng)機CPU統一(yī)協調、指(zhi)揮和處(chu)理🏃🏻任務(wù)。該系統(tong)結構既(ji)滿足了(le)各種模(mo)拟量和(he)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(you)傳輸距(ju)離遠、數(shù)據容量(liàng)大、抗幹(gan)擾能力(lì)強等特(te)點,很好(hao)地解決(jue)了系統(tong)中大功(gong)率設備(bei)可能造(zào)成的幹(gan)擾,從而(ér)保證了(le)整個系(xi)統的精(jīng)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(dù)超⚽過沸(fei)點的高(gao)壓波體(tǐ)測量，但(dan)要求被(bèi)測流體(tǐ)的🏃🏻工作(zuò)壓力和(he)溫度應(ying)低于儀(yi)表規定(ding)的額定(dìng)值。當流(liu)體溫度(du)較高時(shi),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(yi)上，以防(fang)用于氣(qì)體計量(liàng)時壓力(lì)過低産(chan)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(zi)😄流量計(ji)正常工(gōng)作,需對(dui)流體的(de)溫度和(hé)壓力應(yīng)進行監(jiān)測。溫度(dù)傳感器(qi)選用 一(yī)體化溫(wēn)度變送(sòng)器 ，輸出(chū)4--20mA标準模(mo)拟信号(hào)至工控(kong)機信号(hào)采集系(xi)統檢測(ce)精度高(gao)。壓力傳(chuán)感器選(xuan)用 壓力(li)變送器(qì) ，适應壓(ya)力範圍(wéi)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(zǐ)的位置(zhì)信号轉(zhuan)換成與(yǔ)之相應(yīng)的标準(zhǔn)電信号(hao)輸出到(dao)工控計(jì)算機中(zhōng)。
3智能檢(jian)測控制(zhì)系統軟(ruan)件開發(fa)
　　在軟件(jian)開發.上(shàng),采用我(wo)國廣泛(fàn)應用的(de)KingView組态王(wang)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(děng)硬件通(tōng);信的全(quan)部功能(néng)，同👈時還(hai)内置😘了(le)便于應(yīng)用TCP/IP、ActiveX等軟(ruǎn)件所産(chǎn)生的32位(wèi)編譯程(cheng)序,可使(shǐ)數據采(cǎi)集、處理(lǐ)、測試、測(cè)量等💚方(fāng)案高速(sù)運行,也(ye)可🍓單獨(dú)生成可(kě)執行文(wén)件。由于(yu)KingView基于圖(tú)形化編(bian)程語言(yan)的開發(fa)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(yi)使程序(xù)動畫式(shì)運行以(yi)觀察程(cheng)序的運(yun)行細節(jiē),還可以(yǐ)單獨運(yùn)行等。這(zhè)些功㊙️能(neng)均使程(cheng)序的調(diao)試和開(kai)發更爲(wei)簡捷🌈,其(qi)編程的(de)靈活性(xing)和完善(shàn)的性能(néng)大大方(fāng)便了應(ying)用系統(tǒng)的開發(fa)。工程技(jì)術人員(yuán)可使用(yong)自己熟(shú)悉的術(shù)語、圖表(biao)和❗概念(nian)以及圖(tu)形化的(de)符号.而(ér)不是文(wen)本的語(yǔ)言來描(miáo)述程序(xù),構成自(zì)己的工(gong)程控制(zhì)系統,使(shi)得開發(fa)難度和(hé)複雜性(xìng)大大降(jiang)低,這有(yǒu)效縮短(duǎn)了應用(yòng)系統的(de)開發時(shí)間,其效(xiào)率之高(gāo),是傳統(tong)編程方(fāng)♋式無法(fǎ)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(chū)金屬管(guǎn)浮子😘流(liú)量計的(de)智能檢(jian)測控制(zhi)系統軟(ruǎn)件。軟件(jian)流程圖(tu)及軟件(jian)功能結(jié)構如圖(tu)2、圖3所示(shi)。


4結語(yǔ)
　　該金屬(shu)管浮子(zǐ)流量計(ji)智能檢(jian)測控制(zhi)系統集(ji)計算機(ji)技🈲術、控(kong)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(zhì)能型檢(jiǎn)📱測控制(zhì)系統應(yīng)用于✍️生(shēng)産的金(jin)屬管浮(fú)子流量(liang)計後,大(da)大提高(gao)了其流(liu)量計在(zai)實際應(ying)用中的(de)檢測精(jīng)度和穩(wen)定性，經(jīng)濟效益(yi)顯著。

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