摘要:針(zhēn)對目前國内
浮子(zǐ)流量計
精度差技(ji)術落後的現狀,對(duì)傳統浮子流量計(jì)實施技術改革,研(yan)制智能金屬管浮(fú)子流量計
檢測控(kòng)制系統，采用研華(huá)工控機IPC610硬件配以(yi)KingView組态王應用軟件(jian)平⛹🏻♀️台開發系統硬(ying)件結構和軟件功(gōng)能,實㊙️現了數據實(shí)時🚩采集與處理,大(da)大提高金屬管浮(fú)子流量計🐇的檢測(cè)精度和穩定性。
浮(fú)子流量計又稱轉(zhuan)子流量計,是經典(dian)的變面積式💃流💔量(liang)計,是以浮子在垂(chui)直錐形管内随着(zhe)流量變化而升降(jiàng),改變它們之間形(xing)🔞成的流通環隙面(mian)積作流量測量依(yi)據的體積流量儀(yi)表。因其結構簡單(dan),工作可靠，壓損小(xiǎo)且穩定,可測低速(sù)流速介質♋等優點(dian),一直廣泛應用于(yú)氣體液體的流量(liang)測量🔴和自動控制(zhi)☀️系統中。目前,我國(guó)浮子流量計的大(dà)部分市場被進口(kou)和合資❄️的産品占(zhàn)據，國内的浮子流(liú)量計技術普遍停(tíng)留在中低水平🛀,特(te)别是精度、量程🔞等(děng)關鍵指标與國外(wài)仍存在差距。
1金屬(shǔ)管浮子流量計概(gài)述
浮子流量計按(an)其錐形管制造材(cái)料的不同,可分爲(wèi)玻璃管、塑料管和(he)金屬管三種。金屬(shǔ)管浮子流量計相(xiàng)對于玻璃管和塑(sù)料管而言，沒有錐(zhuī)管破裂的風險,使(shi)用溫度和🤞壓力範(fàn)圍更寬,而且還具(ju)有玻璃管和塑料(liao)管浮子流量計沒(méi)有的信号遠傳功(gong)能，因此🙇🏻應用更加(jia)廣🐇泛。按其信号傳(chuan)輸的方式不同，金(jīn)屬管浮子流量計(jì)又分爲就地指示(shì)型和遠傳型。就地(dì)指💃示型即通過指(zhǐ)針直接指示流量(liang)。遠傳型又分爲氣(qi)遠傳和電遠傳兩(liǎng)種，氣遠傳浮子流(liu)量計的特性與🌈電(diàn)遠傳浮子流量計(ji)相🏃♂️似，隻是遠傳信(xin)号是0.02~0.1MPa的✌️氣壓信号(hào)。目前信号遠傳方(fang)式🐇還是以電遠傳(chuán)爲主,最常☁️用的電(diàn)遠傳金屬管浮子(zǐ)流量計的結構是(shì)在就地指示型的(de)基礎上,再通過特(te)定的機械結構帶(dài)動差動變壓器或(huo)者角傳感器等，将(jiāng)浮子的位💚置信号(hao)轉換爲差動變壓(yā)器的鐵芯或者角(jiǎo)位移傳感器等㊙️角(jiǎo)位移,再轉換成标(biāo)準📐電流、電壓信号(hào)輸出。工業生産中(zhōng),金屬管浮子流量(liang)計主要用于複雜(za)、惡劣環境條件下(xia)對高溫、高壓介質(zhi)及其他各種介質(zhì)條件的流🈲量測量(liang)。它除了用于工業(ye)原料配比計量外(wai)，還⭐能傳輸标準信(xin)号進行過程控制(zhi)⛷️.流量檢測或🐇直接(jiē)與記🎯錄儀和顯示(shì)儀配套使用、計量(liang)累計💃流量等。
2智能(néng)檢測控制系統硬(yìng)件結構
金屬管浮(fú)子流量計可進行(hang)氣體和液體的流(liu)量測量。在金屬管(guan)浮子氣體流量計(ji)檢測控制系統中(zhong),對溫度、壓力.流量(liang)等數🎯據均🏒有較高(gāo)的精度要求,且要(yào)求工作狀态穩🥰定(dìng)、可靠性高、人✊機界(jie)面🏃♂️友好。因此，采📱用(yong)了以工控機IPC610系列(lie)的硬件系✔️統配以(yǐ)KingView組态王應用軟件(jian)平台構成智能型(xing)檢測控制系統，實(shi)現了數據實時采(cai)集與控制。系統硬(yìng)件結🤟構如圖1所示(shi)。
研華工控機IPC--610采用(yòng)19”加固型4U.上架式機(jī)箱,配置有14插槽無(wu)源底闆或工業級(ji)母闆,抗沖擊磁盤(pán)驅動器托架可支(zhī)持3個👅5.25"和1個3.5"的磁盤(pán)驅動器,前端配備(bèi)2個USB和PS/2鍵盤1I/0接口,機(ji)箱前面闆上的系(xì)統狀态LED指示燈可(kě)顯示電源、硬盤和(hé)系統電壓的運行(hang)情況,兩個過㊙️濾冷(leng)卻風💃🏻扇可在整個(gè)機箱内維持正的(de)空氣循環。由于以(yi)上特點，使得IPC-610擁有(yǒu)很強的防幹擾🤟、防(fáng)塵、防震、防擾流的(de)🥵能力,廣泛應用于(yú)❗惡劣環境下的工(gōng)業控制系統。主機(jī)選用研華IPC610P4,包括主(zhǔ)闆、各種輸入模塊(kuai)以及RS-485通信模🧑🏾🤝🧑🏼塊。由(yóu)各路各類型傳感(gǎn)器(溫度、壓力、流量(liàng)脈沖)、顯示📱控制功(gong)能模塊、測量控制(zhì)模塊、模拟量輸入(rù)接口、數📱字量輸入(rù)接口及RS-485通信接⭐口(kǒu)構成的不同功能(neng)智能💰單元😍,與主機(jī)進行信息交互，由(yóu)工控機CPU統一協調(diao)、指💃🏻揮和處理🌈任務(wu)。該系統結構既滿(mǎn)足了各種模拟量(liàng)和數字量的測控(kòng)要求，而且采用RS.-485通(tong)信方式，具有傳💜輸(shu)距離遠、數據容量(liang)大、抗幹擾能力強(qiáng)等特點,很好地解(jiě)決了系統中大功(gong)率設備可能造成(chéng)的幹擾,從而保證(zheng)了整個系統的精(jing)度要求。
金屬管浮(fú)子流量計可用于(yú)較高壓力的氣體(tǐ)和溫♊度❤️超過🛀沸點(dian)的高壓波體測量(liàng)，但要求被測流體(ti)的工作壓力和溫(wen)度應低于㊙️儀表規(guī)定的額定值。當流(liú)體溫度較高時,必(bi)須要降低其額定(ding)壓力。同時,流體⭐的(de)最低工作壓力應(ying)♊高于壓力損失2倍(bei)以上，以防用✂️于氣(qì)體計量時壓力過(guo)低産生浮子跳動(dong)，導緻精度下降。因(yīn)此,爲保證金屬管(guan)浮子流量計正常(cháng)工作,需對流體的(de)溫度和壓力應進(jìn)行監測。溫度傳感(gan)器選用
一體化溫(wēn)度變送器
，輸出4--20mA标(biāo)準模拟信号至工(gōng)控機信号采集系(xi)統檢測精度高㊙️。壓(yā)力傳感器選用
壓(yā)力變送器
，适應壓(yā)力範圍廣,防護等(děng)級高。流量傳感器(qi)采用電遠傳方💰式(shi),将浮子的位置信(xin)号轉換成與之相(xiang)應的🚶♀️标準電信号(hao)輸出到工控計算(suan)機中。
3智能檢測控(kong)制系統軟件開發(fā)
在軟件開發.上,采(cǎi)用我國廣泛應用(yòng)的KingView組态王軟件。KingView軟(ruan)件整合了滿足GPIB、VXI、PXI.RS--232和(hé)RS-485以及數據采集卡(kǎ)等硬件通;信💘的全(quan)部功能，同時還内(nèi)置了便于應用TCP/IP、ActiveX等(děng)軟件所産生的32位(wei)編譯程序,可使數(shù)據采集、處理、測試(shi)、測量等方案高速(su)運行,也可單獨生(shēng)成可執行文件。由(yóu)于KingView基于圖形化編(biān)程語言的開發環(huan)境,有功能強大的(de)輔🌐助工具,如:可以(yǐ)設置斷點,可以使(shi)程序動畫式運行(hang)以觀察程序的運(yun)行細節,還可以單(dān)獨運行等。這些功(gong)能均使程序的調(diào)🌈試和開發更爲簡(jian)捷⛱️,其編程的靈活(huo)性和完善的性能(neng)大大方便了應用(yong)系統的開💔發。工程(chéng)技術人員可使用(yong)自己熟悉的術語(yu)、圖表和概念以及(ji)圖形化的符号❓.而(er)不是文本的語言(yan)來描述程序,構成(chéng)自己的工程控制(zhi)⭐系統,使得開發難(nán)度🏒和複雜性🈲大大(da)降低,這有效縮短(duǎn)了應💚用系統的開(kāi)發時間,其效率🍓之(zhī)高,是傳統編程方(fang)式無法比拟的。
基(jī)于KingView組态王監控軟(ruan)件開發平台,我們(men)設計出金屬管🔞浮(fu)子流量計的智能(néng)檢測控制系統軟(ruǎn)件。軟件流程圖及(jí)軟件功能結構如(ru)圖2、圖3所示。
4結語(yu)
該金屬管浮子流(liu)量計智能檢測控(kòng)制系統集計算機(ji)技術、控❓制技術、通(tong)信技術于一體,形(xing)成一-種新型控制(zhi)方式,具有精度高(gao)穩定性好、可靠性(xing)等優點,性🤟價比高(gāo)💛。實踐證明,該智能(néng)型檢測控制系統(tong)應用于生産的金(jīn)屬管浮子流量計(jì)後,大大提高了其(qi)流量🍓計在實際應(ying)用中的檢測精度(dù)和穩定性，經濟效(xiao)益顯著。
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