摘要(yao):針對目前國内(nei) 浮子流量計 精(jing)度差技術落後(hou)的現狀,對傳統(tǒng)浮子流量計實(shí)施技術改革,研(yan)制智能金屬管(guǎn)浮子流量計 檢(jiǎn)測控制系統，采(cai)用研華工控機(jī)IPC610硬件配以KingView組态(tai)王應用軟件平(píng)台開發系統硬(yìng)件結構和軟件(jian)功能,實現了♉數(shù)據🙇🏻實時采集🐅與(yu)處理,大大提高(gao)金屬管浮子流(liú)量計的檢測精(jīng)度和穩定性。
　　浮(fu)子流量計又稱(chēng)轉子流量計,是(shi)經典的變面積(ji)式🏃‍♀️流量計,是以(yǐ)浮子在垂直錐(zhui)形管内随着流(liú)量變化🤟而升降(jiang),改變它💛們之間(jiān)形成的流通環(huán)隙面積作流量(liàng)測量依據的體(ti)積流量儀表。因(yīn)其結構簡單,工(gong)作可靠，壓損小(xiao)且穩定,可測低(di)速流速介質等(děng)優點,一☎️直廣泛(fàn)應用于氣體液(yè)體的流量測量(liàng)和自動控制系(xì)統中。目前,我國(guó)浮子流量計的(de)大部分市場被(bei)進口和合資的(de)産品占據，國内(nei)的浮子流量計(jì)技術普遍停留(liú)在中低水平✊,特(te)别是精度、量程(chéng)等💞關鍵指标與(yǔ)國外仍存在差(cha)距。
1金屬管浮子(zǐ)流量計概述
　　浮(fú)子流量計按其(qi)錐形管制造材(cai)料的不同,可分(fen)爲玻🔱璃管♋、塑💘料(liào)🐉管和金屬管三(sān)種。金屬管浮子(zǐ)流量計相對于(yú)玻璃管和塑料(liao)管而言，沒有錐(zhuī)管破裂的風險(xian),使用溫度和壓(yā)力範圍更寬🌐,而(ér)且還具有玻璃(lí)管和塑料管浮(fu)子流量計沒有(you)的信号遠傳功(gōng)能，因此應用更(geng)加廣泛。按其信(xìn)号傳輸的方式(shi)不同，金屬管♋浮(fú)子流量計💜又分(fèn)爲就地指示型(xíng)和遠傳型。就地(di)指示型即通過(guò)指針直接指示(shi)流量。遠傳型又(yòu)分爲氣遠傳和(hé)電遠傳兩種，氣(qì)遠傳浮子流量(liang)🧡計🐅的特性與電(diàn)遠傳浮子流量(liang)計相似，隻是💜遠(yuan)傳信号是0.02~0.1MPa的氣(qì)壓信号。目前信(xin)号遠傳方式還(hai)是以電遠傳☔爲(wei)主,最常☔用的電(dian)遠傳🏒金屬管浮(fu)子流量計的結(jié)構是在就地⭕指(zhi)示型的基礎上(shàng),再通過特定的(de)機械結構帶動(dòng)差動變壓器或(huo)者角傳感器等(děng)，将浮子的位置(zhì)信号轉換爲差(cha)動變壓😘器的🏃‍♂️鐵(tie)芯或者角位移(yí)傳感器等角🏃‍♀️位(wei)移,再轉換成标(biao)準電流、電壓信(xìn)号輸出。工業生(sheng)産中,金🏃‍♂️屬管浮(fú)🔞子流量計主要(yao)用于複雜、惡劣(lie)環境條件下對(dui)高溫、高壓介質(zhì)及其他各種介(jiè)質條件的流量(liang)測量。它除了用(yong)于💋工業原料配(pei)比計量外，還能(neng)傳輸标準信❓号(hào)進行過程控制(zhi).流量檢測或🔞直(zhí)接與🤩記錄儀和(hé)顯示儀配套使(shi)用、計量累計流(liu)量等。
2智能檢測(cè)控制系統硬件(jiàn)結構
　　金屬管浮(fu)子流量計可進(jìn)行氣體和液體(tǐ)的流量測量。在(zài)金屬管浮子氣(qì)體流量計檢測(cè)控制系統中,對(duì)溫度、壓力.流量(liàng)等數據均有較(jiào)高的精度要求(qiu),且要求工作狀(zhuàng)态穩定、可靠性(xìng)高、人機界面⭐友(yǒu)好。因此，采用了(le)以工控機IPC610系列(lie)的硬件系統配(pei)以KingView組态王應用(yòng)軟件平台構成(chéng)智能型檢測控(kòng)制系統，實現了(le)數據實時采集(jí)與控制。系統硬(ying)件結🔅構如圖1所(suǒ)示。

　　研華(hua)工控機IPC--610采用19”加(jiā)固型4U.上架式機(ji)箱,配置有14插槽(cao)無源底闆✊或工(gong)業級母闆,抗沖(chòng)擊磁盤驅動器(qì)托架可支持3個(ge)5.25"和1個♉3.5"的磁🔞盤驅(qu)動器,前端配備(bei)2個USB和PS/2鍵盤㊙️1I/0接口(kǒu),機箱前面闆上(shang)的系統狀💯态LED指(zhǐ)示燈可顯示電(dian)源、硬盤和⛱️系統(tǒng)電壓的運行情(qíng)況,兩個過📐濾冷(lěng)卻風扇可在整(zheng)個機箱内維持(chi)正的空氣循⭐環(huán)。由于以上特點(diǎn)，使得IPC-610擁有很強(qiáng)的防幹擾、防塵(chen)、防震、防擾流的(de)能力,廣泛⭐應用(yòng)于惡劣環境下(xia)的工業控制系(xì)統。主機選用研(yan)華IPC610P4,包括主闆、各(gè)種輸入模塊⁉️以(yi)及RS-485通信模塊。由(yóu)各路各類型傳(chuán)感⚽器(溫度、壓力(lì)、流量脈沖)、顯示(shi)控制功能模塊(kuai)、測量控制模塊(kuai)、模拟量輸入接(jiē)口、數字量輸入(ru)接口及RS-485通信接(jiē)🔱口構成的不同(tóng)功能智能單元(yuán)🔴,與主機進行信(xìn)息交互，由工控(kong)機CPU統一協調、指(zhǐ)揮和處理🚩任務(wu)。該系統結構既(jì)滿足了各種模(mo)拟量和數字量(liàng)的測💛控要求，而(er)且采用RS.-485通㊙️信方(fāng)式，具有傳輸距(ju)離遠、數據容量(liàng)大、抗幹擾能力(lì)強等特點,很好(hǎo)地解決了系統(tong)中大功率設備(bèi)可能造成的幹(gàn)擾,從而保證了(le)整個系統的精(jing)🌈度要求。
　　金屬管(guǎn)浮子流量計可(ke)用于較高壓力(li)的氣體和溫度(du)超過沸點的高(gāo)壓波體測量，但(dan)要求被測流體(ti)的🤩工作🎯壓力和(he)溫度應低于儀(yi)表規定的額定(dìng)值。當流體溫度(dù)較高時,必須要(yào)降低其額定壓(ya)力。同時,流體的(de)最低工❌作壓力(lì)應高于壓力☀️損(sun)失2倍以✔️上，以防(fáng)用于氣體計量(liàng)時壓力過低産(chan)生浮子跳動，導(dǎo)緻精度💋下降。因(yin)此,爲保證金屬(shu)管浮子流量計(ji)正常工作,需對(duì)流體的溫度和(hé)壓力應進行監(jian)測。溫度傳感器(qì)選用 一體化溫(wēn)度變送器 ，輸出(chu)4--20mA标準模拟信号(hao)至工控機信号(hao)采集系統檢測(ce)精🔅度高。壓力傳(chuan)感器選用 壓力(li)變送器 ，适應壓(ya)力範圍廣,防護(hu)等級高。流量傳(chuán)感器采用電遠(yuǎn)🌈傳方式,将浮子(zǐ)的位置信号轉(zhuan)換成與之相應(yīng)的标準電信号(hào)輸出到工控計(jì)算機中。
3智能檢(jian)測控制系統軟(ruan)件開發
　　在軟件(jian)開發.上,采用我(wo)國廣泛應用的(de)KingView組态王軟件。KingView軟(ruǎn)件整合了滿足(zu)GPIB、VXI、PXI.RS--232和RS-485以及數據采(cǎi)集卡等硬件通(tōng);信🏃‍♂️的全部功能(néng)，同時還内置了(le)便于應用TCP/IP、ActiveX等軟(ruǎn)件所産生的32位(wei)編譯程序,可使(shǐ)數據采集、處理(lǐ)、測試、測量等方(fang)案高速運行,也(ye)可單獨生成🚩可(kě)執行文件。由于(yú)KingView基于圖形化編(biān)🌈程語言的開發(fā)環境,有功☎️能強(qiang)大的輔✏️助工具(ju),如:可以設置斷(duàn)點,可以使程序(xu)動畫式運行🔞以(yǐ)觀察程🤟序的運(yùn)行細節,還可以(yǐ)單獨運行等。這(zhe)些功👣能均使程(cheng)序的調✨試和開(kai)發更爲簡🔞捷🈲,其(qí)編程的靈活性(xing)和完善的性能(neng)大大方便了應(ying)用系統的開發(fa)。工程技術人員(yuán)可使用自己熟(shu)悉的術語、圖表(biǎo)和概念以及圖(tu)形化的符号.而(er)不是文本的語(yu)言來描述程序(xu),構成自己的工(gōng)程控制系統,使(shǐ)得開發難度和(hé)複雜性大大降(jiang)低,這有效縮短(duǎn)了應用系統的(de)開發時間,其效(xiào)率之高,是傳統(tǒng)編程方式無法(fǎ)比拟的。
　　基于KingView組(zǔ)态王監控軟件(jiàn)開發平台,我們(men)設計出金屬管(guan)浮子流量計的(de)智能檢測控制(zhì)系統軟件。軟件(jian)流程圖及軟件(jian)功能結構如圖(tu)2、圖3所示。


4結語
　　該金屬(shu)管浮子流量計(jì)智能檢測控制(zhì)系統集計算機(jī)技術✏️、控制技術(shu)、通信技術于一(yī)體,形成一-種新(xin)型控制方式,具(ju)有精度高穩定(ding)性好、可靠性等(děng)優點,性價比高(gāo)。實踐證明,該智(zhì)能型檢測控制(zhi)系統應用于生(shēng)産的金屬管浮(fu)子流量計後,大(dà)大提高💁了其流(liu)量計在實際應(ying)用中的檢測精(jīng)度和穩定性，經(jing)濟效益顯著。

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