摘要(yào):針對目(mu)前國内(nèi) 浮子流(liu)量計 精(jīng)度差技(jì)術落後(hòu)的現狀(zhuang),對傳統(tǒng)浮子流(liú)量計實(shí)施技🏃‍♀️術(shù)改📱革,研(yan)制智能(néng)金屬管(guǎn)浮子流(liú)量計 檢(jian)測控制(zhi)系統，采(cai)用研華(huá)工控機(ji)IPC610硬件配(pei)以KingView組态(tài)王應用(yòng)⛱️軟☂️件平(ping)台開發(fā)系統硬(ying)件結構(gou)和軟件(jian)功能,實(shí)現了數(shu)據實時(shí)采集與(yu)處理,大(dà)大提高(gao)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(liang)計又稱(cheng)轉子流(liú)量計,是(shì)經典的(de)變面積(ji)式流量(liàng)計,是☁️以(yi)📱浮子在(zai)垂直錐(zhuī)形管内(nèi)随着流(liú)量變化(hua)而升降(jiàng),改變它(ta)們之🚶間(jiān)形成的(de)流通環(huán)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(gou)簡單,工(gōng)作⛱️可靠(kào)，壓損小(xiǎo)且穩定(ding),可測低(di)速流速(su)介質等(deng)優點,一(yī)直廣泛(fàn)應用于(yu)氣體液(ye)體🌍的流(liu)量測量(liàng)和自動(dong)控制系(xì)統中。目(mu)前,我國(guo)浮子流(liú)量計的(de)大部分(fen)市場被(bei)進口和(hé)合資的(de)産品占(zhan)據，國内(nèi)的浮子(zǐ)🌏流量計(jì)技術普(pǔ)💁遍停留(liú)在中低(di)水平✉️,特(te)别是精(jīng)度、量程(chéng)⭐等🏃‍♀️關鍵(jiàn)指标與(yǔ)國外仍(réng)存在差(chà)距。
1金屬(shu)管浮子(zi)流量計(jì)概述
　　浮(fu)子流量(liang)計按其(qí)錐形管(guǎn)制造材(cái)料的不(bu)同,可分(fen)爲玻璃(lí)管、塑料(liào)🥰管和金(jīn)屬管三(sān)種。金屬(shǔ)管浮子(zǐ)流量計(ji)相對于(yu)玻璃管(guǎn)和塑料(liao)管💰而言(yan)，沒有錐(zhuī)管破裂(liè)的風❤️險(xiǎn),使用溫(wēn)度和壓(yā)力範圍(wei)更寬🔞,而(er)且還❄️具(jù)有玻璃(li)管和塑(su)料管🌂浮(fú)子流量(liang)計沒有(yǒu)的信号(hào)遠傳功(gōng)能，因此(ci)應用更(geng)加廣♈泛(fàn)。按其信(xin)号傳輸(shū)的方式(shì)不同，金(jīn)屬管浮(fu)子流量(liàng)計又分(fèn)爲就地(di)指示型(xíng)和遠傳(chuan)型。就地(dì)指示型(xíng)即通過(guò)指針直(zhi)接指示(shi)流量。遠(yuǎn)傳型又(you)分爲氣(qì)🤩遠傳和(hé)電遠傳(chuan)兩種🐕，氣(qì)遠傳浮(fu)子流量(liang)計的特(te)性與電(dian)遠傳浮(fú)子流量(liang)計相似(sì)，隻是遠(yuan)傳信号(hao)是0.02~0.1MPa的氣(qi)壓信号(hào)。目前信(xin)号遠傳(chuan)方式還(hai)是以電(diàn)遠傳🐇爲(wèi)主,最常(cháng)用的電(diàn)遠傳金(jīn)屬管浮(fú)子流量(liang)計的結(jié)構是在(zai)就地指(zhi)示型的(de)基礎上(shang),再通過(guò)特定的(de)機械結(jié)構帶動(dong)差🛀🏻動變(biàn)壓器💚或(huo)者角傳(chuán)感器等(děng)，将浮子(zǐ)的位置(zhì)信号轉(zhuǎn)換爲差(chà)動變壓(yā)器的鐵(tie)芯或者(zhě)角位移(yi)傳感器(qì)等角位(wei)移,再轉(zhuan)換成标(biao)準⭕電流(liu)、電壓㊙️信(xìn)号輸😄出(chu)。工業生(sheng)産中,金(jīn)屬管浮(fú)子流量(liàng)計主要(yào)用于複(fu)雜、惡劣(lie)環境條(tiáo)件下對(dui)高溫、高(gāo)壓介質(zhì)及其他(ta)各種介(jie)質條件(jiàn)的流量(liàng)測量。它(ta)除了用(yong)于工業(yè)原料配(pei)比計量(liang)外，還能(néng)傳輸标(biāo)準信号(hào)進行過(guo)程控制(zhi).流量檢(jiǎn)測或直(zhi)接與記(ji)♉錄儀和(he)顯示儀(yi)配套使(shǐ)用、計量(liàng)累計流(liú)量等。
2智(zhì)能檢測(ce)控制系(xì)統硬件(jiàn)結構
　　金(jīn)屬管浮(fú)子流量(liang)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(qì)體流量(liang)計檢測(cè)控制系(xì)統中,對(dui)溫度🤞、壓(yā)力❌.流量(liang)等數據(jù)均有較(jiao)高的精(jing)度要求(qiu),且要求(qiu)工作💞狀(zhuang)态穩定(dìng)、可靠性(xìng)高、人機(ji)界面友(you)好。因此(ci)，采用了(le)以工控(kòng)機IPC610系列(lie)的硬件(jiàn)系📱統配(pèi)以KingView組💚态(tài)王應用(yong)軟件平(ping)台構✔️成(chéng)智能型(xíng)檢測控(kong)制系統(tong)，實現了(le)數據🧑🏾‍🤝‍🧑🏼實(shi)時采集(jí)與控制(zhì)。系統硬(yìng)件結構(gòu)如圖1所(suo)示。

　　研華(huá)工控機(ji)IPC--610采用19”加(jia)固型4U.上(shang)架式機(ji)箱,配置(zhi)有14插槽(cáo)無源底(di)闆或工(gōng)業級母(mu)闆,抗沖(chòng)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(qū)🌈動器,前(qián)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(shàng)的🍉系統(tong)狀态LED指(zhi)示燈可(ke)顯示電(diàn)源、硬盤(pán)和💯系統(tong)電壓💋的(de)運行情(qing)況,兩個(gè)過濾冷(leng)卻風🔅扇(shan)可在整(zheng)個機箱(xiang)内維持(chi)正的空(kong)氣循環(huán)。由于以(yi)上⛹🏻‍♀️特點(dian)，使得IPC-610擁(yong)有很強(qiáng)的防幹(gàn)擾、防塵(chén)、防震、防(fang)擾流的(de)能力,廣(guǎng)泛應用(yong)于惡劣(lie)環境下(xia)的工業(yè)控制系(xi)統。主機(jī)選用研(yan)華IPC610P4,包括(kuò)主闆、各(gè)種輸入(ru)模塊以(yǐ)及RS-485通信(xin)模塊。由(you)各路各(gè)類型傳(chuán)感👅器(溫(wēn)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(liang)輸入接(jie)口、數字(zi)量輸入(rù)接🍉口及(ji)RS-485通信接(jie)口構成(chéng)的不同(tóng)功能智(zhi)能✏️單元(yuán),與主機(jī)進行信(xìn)息交互(hu)，由工控(kong)機CPU統一(yi)協調、指(zhi)揮和處(chù)理任務(wù)。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(kòng)要求，而(ér)且采用(yong)RS.-485通信方(fāng)式，具有(yǒu)傳輸距(ju)離遠、數(shù)據容量(liang)大、抗幹(gàn)擾能力(lì)強等特(te)點,很好(hǎo)地解♻️決(jué)了系🈲統(tǒng)中大功(gong)率設備(bèi)可能造(zao)成的幹(gàn)擾,從🤟而(er)保證了(le)整個系(xi)統的精(jing)度要求(qiú)。
　　金屬管(guan)浮子流(liú)量計可(kě)用于較(jiào)高壓力(li)的氣體(ti)和溫度(dù)超過沸(fèi)點的高(gāo)壓波體(tǐ)測量，但(dan)要求被(bèi)測流體(tǐ)的工作(zuo)壓力和(he)溫度應(yīng)低于儀(yí)表規定(ding)的額定(ding)值。當流(liu)體溫度(dù)較高時(shi),必須要(yao)降低其(qi)額定壓(ya)力。同時(shi),流體的(de)最低工(gong)作壓力(lì)應高于(yú)壓力損(sun)失2倍以(yi)上，以防(fáng)用💔于氣(qi)體計量(liang)時壓力(lì)過低産(chan)生浮子(zi)跳動，導(dao)緻精度(du)下降。因(yīn)此,爲保(bao)證金屬(shu)管浮子(zi)流量計(jì)正常工(gong)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(qì)選用 一(yi)體化溫(wen)度變送(sòng)器 ，輸出(chū)4--20mA标準模(mó)拟信号(hào)至工控(kong)機信号(hao)采集系(xì)統檢測(cè)精✉️度高(gao)。壓力傳(chuan)感器選(xuǎn)用 壓力(lì)變送器(qì) ，适應壓(ya)力範圍(wéi)廣,防護(hù)等級高(gao)。流量傳(chuán)感器采(cǎi)用電遠(yuan)傳🔞方式(shì),将浮子(zi)的位置(zhì)信号轉(zhuan)換成與(yǔ)之相應(ying)的标準(zhǔn)電信号(hao)輸出到(dao)工控計(jì)算機中(zhōng)。
3智能檢(jiǎn)測控制(zhi)系統軟(ruan)件開發(fā)
　　在軟件(jian)開發.上(shàng),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(hé)了滿足(zú)GPIB、VXI、PXI.RS--232和RS-485以及(jí)數據采(cai)集卡等(děng)硬件通(tōng);信的全(quan)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(wèi)編譯程(chéng)序,可使(shǐ)數據采(cǎi)集、處理(li)、測試、測(ce)量等方(fang)案高速(su)運行,也(yě)可單獨(du)生成可(kě)執行文(wen)件。由于(yú)KingView基㊙️于圖(tú)形化編(biān)程語言(yán)的開發(fa)環境,有(yǒu)功能強(qiáng)大的輔(fu)助工具(ju),如:可以(yi)設置斷(duàn)點,可以(yǐ)使程序(xù)動畫式(shi)運行以(yi)觀察程(cheng)序的運(yun)行細節(jie)🐆,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(kai)發更爲(wei)簡捷🐪,其(qí)編程的(de)⚽靈活性(xing)和完善(shan)的性能(neng)大大方(fāng)便了應(ying)用系統(tong)的開發(fā)。工程技(ji)術人員(yuán)可使用(yong)自己熟(shú)悉的術(shù)語、圖表(biǎo)和概念(niàn)以及圖(tú)形化的(de)符号.而(ér)🌈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(shǐ)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(yòng)系統的(de)開發時(shí)間,其效(xiào)率之高(gao),是傳統(tong)編程方(fāng)式無法(fa)比拟的(de)。
　　基于KingView組(zu)态王監(jiān)控軟件(jiàn)開發平(ping)台,我們(men)設計出(chu)金屬管(guan)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(tú)⭐及軟件(jiàn)功能結(jie)✔️構如圖(tu)2、圖3所示(shì)。


4結語(yǔ)
　　該金屬(shu)管浮子(zǐ)流量計(jì)智能檢(jiǎn)測控制(zhì)系統集(jí)計算機(jī)❤️技術、控(kong)制技術(shu)、通信技(ji)術于一(yī)體,形成(chéng)一-種新(xin)型控制(zhi)方式💰,具(jù)有精度(du)高穩定(dìng)性好、可(ke)靠性等(deng)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(ying)用于生(shēng)産的金(jīn)屬管浮(fu)子流量(liang)計後,大(dà)大提高(gāo)了其流(liu)量計在(zai)實際應(ying)⁉️用中的(de)檢測精(jīng)度和穩(wěn)定㊙️性，經(jing)濟效益(yì)顯著。

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