過程控制是使用流量儀表(不包括家用水表、燃氣表)最多的領(lǐng)域,流量儀表在過程控制中的作用是對密封管道中的流體流量進行監(jiān)測,有些部位還將流量測量儀表同調(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,從而實現(xiàn)過程的穩(wěn)定化。對這樣一個特定任務(wù),流量測量儀表就要有以下一些要求。
(1) 可靠性要求
① 儀表應(yīng)具有高度的可靠性,F(xiàn)代工業(yè)裝置趨向于大型化的連續(xù)過程,儀表故障容易導(dǎo)致過程的不穩(wěn)定,而對安裝在管道上的流量計一旦發(fā)生故障,又不可能為了修理特地將流程停下來,因此儀表制造和系統(tǒng)設(shè)計都要首先考慮可靠性,包括用于溫度補償?shù)臒犭娮璧目煽啃浴?
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間。
在儀表數(shù)字通信的方法將診斷信息送入計算機后,計算機可對儀表的運行狀況進行監(jiān)視,在儀表故障時發(fā)出報警信號,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流量測量儀表的輸出應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性,如果流量信號本身有噪聲,應(yīng)可通過表內(nèi)的阻尼調(diào)整,使示值穩(wěn)定到便于讀書。在與調(diào)節(jié)器組成調(diào)節(jié)系統(tǒng)時,應(yīng)使調(diào)節(jié)器輸出無明顯振蕩。
②流量測量儀表示值的環(huán)境溫度影響應(yīng)在規(guī)定的技術(shù)指標范圍內(nèi)。
③ 儀表應(yīng)有良好的長期穩(wěn)定性,F(xiàn)在多數(shù)儀表公司對智能差壓變送器已有這方面的指標,例如EJA-110A型變送器承諾,其長期穩(wěn)定性為每24個月示值漂移不大于±0.1%FS,2010TD型變送器承諾每12個月示值漂移不大于±0.05%FS。
(3)響應(yīng)時間要求 有許多流量測量儀表與調(diào)節(jié)器等一起組成調(diào)節(jié)系統(tǒng),要求流量測量儀表的響應(yīng)時間在1s以內(nèi)。在流量定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,流量測量環(huán)節(jié)的總時間常數(shù)如果大于1s,就可能對調(diào)節(jié)品質(zhì)產(chǎn)生明顯影響,嚴重時導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩,無法工作。
(4)抗干擾能力要求
①抗振動干擾能力。流量傳感器大多安裝在管道上,現(xiàn)場環(huán)境條件較惡劣,其中振動是一大干擾,所以流量傳感器、轉(zhuǎn)換器等都應(yīng)有較強的抗干擾能力。有些型號的渦街流量計和科里奧利質(zhì)量流量計就是因為抗振動干擾能力不夠理想,在現(xiàn)場用不好,出現(xiàn)“無中生有”和示值偏高等現(xiàn)象。
②抗射頻干擾能力。在安裝流量計的工業(yè)現(xiàn)場有多種干擾源,例如廠房內(nèi)的行車開過,鏟車開過或附近有人使用對講機,都會引起某些流量測量儀表示值升高,這是因為行車中的電器、鏟車的火花塞發(fā)出的射頻電磁波,對講機天線發(fā)出的射頻電磁波經(jīng)某些途徑進入儀表,干擾其工作。
近幾年來,人們對射頻干擾影響開始重視起來。測量儀表增設(shè)射頻干擾影響指標,并采取很多措施提高抗干擾能力。
(5)輸出信號的多樣性
①模擬輸出。流量測量儀表應(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。
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