摘要(yào):針對目前(qián)國内(nèi) 浮(fú)子流量(liàng)計 精度差(chà)技術(shù)落後(hòu)的現狀,對(duì)傳統(tǒng)浮(fú)子流量(liàng)計實(shí)施(shī)技術改(gǎi)革,研制智能金(jīn)屬管浮(fú)子(zǐ)流量(liàng)計 檢測控(kòng)制系(xì)統，采用研華工控機ipc610硬(yìng)件(jiàn)配以(yǐ)kingview組态王(wáng)應用軟(ruǎn)件平台開(kāi)發系統硬件結構和(hé)軟件(jiàn)功能,實現(xiàn)了(le)數據實(shí)時采(cǎi)集與處理,大(dà)大(dà)提高(gāo)金屬管浮(fú)子流量(liàng)計(jì)的檢(jiǎn)測精(jīng)度和穩定性。
　　浮子流(liú)量計(jì)又稱(chēng)轉子流量(liàng)計,是經典的變面積式流(liú)量計(jì),是以浮子在垂直錐(zhuī)形管内随(suí)着流量(liàng)變化而升降(jiàng),改變(biàn)它們(men)之間形成的流(liú)通環隙面積作流量測(cè)量依據(jù)的體(tǐ)積流量儀(yí)表。因其結構簡單,工(gōng)作可(kě)靠，壓(yā)損小且(qiě)穩定,可測低速(sù)流速介(jiè)質等(děng)優點(diǎn),一(yī)直廣泛(fàn)應用于氣體液體的流量測量(liàng)和自動控(kòng)制系(xì)統中。目前(qián),我國(guó)浮子流量(liàng)計的(de)大部分市場被(bèi)進口和合(hé)資的産品(pǐn)占據，國内(nèi)的浮(fú)子流(liú)量計技術(shù)普遍(biàn)停留(liú)在(zài)中(zhōng)低水(shuǐ)平,特别是精度(dù)、量程(chéng)等關鍵指标與國外(wài)仍存在差(chà)距。
1金(jīn)屬管浮子流量計概(gài)述
　　浮子流量計按其(qí)錐(zhuī)形(xíng)管制(zhì)造材(cái)料的(de)不同(tóng),可分爲(wèi)玻(bō)璃管(guǎn)、塑料(liào)管和金屬(shǔ)管三(sān)種。金屬管浮子(zǐ)流量計相(xiàng)對于玻璃(lí)管和(hé)塑料(liào)管而(ér)言，沒(méi)有錐(zhuī)管破(pò)裂的風險,使(shǐ)用溫度(dù)和壓力範圍更(gèng)寬,而(ér)且(qiě)還具有(yǒu)玻璃管和(hé)塑(sù)料(liào)管浮(fú)子流量計(jì)沒有的信号遠(yuǎn)傳功(gōng)能，因此應(yīng)用更加廣泛。按其信(xìn)号傳(chuán)輸的(de)方式不同，金屬(shǔ)管浮子流量計又分(fèn)爲就(jiù)地指(zhǐ)示(shì)型和遠傳型(xíng)。就地指示(shì)型即通過指針(zhēn)直接(jiē)指示(shì)流量(liàng)。遠傳型又(yòu)分爲氣遠(yuǎn)傳和電遠傳兩(liǎng)種，氣(qì)遠傳浮子(zǐ)流量計的特性與電(diàn)遠(yuǎn)傳浮子(zǐ)流量(liàng)計(jì)相(xiàng)似，隻(zhī)是遠傳信号是(shì)0.02~0.1mpa的氣壓信号。目前信(xìn)号遠傳方(fāng)式還是以電遠(yuǎn)傳爲(wèi)主(zhǔ),最常用的電遠傳金屬(shǔ)管浮子流量計(jì)的結構是(shì)在就(jiù)地指示(shì)型(xíng)的基(jī)礎上(shàng),再通過特(tè)定的機械結構(gòu)帶動差動(dòng)變(biàn)壓(yā)器或(huò)者角傳感(gǎn)器等，将(jiāng)浮子的(de)位置(zhì)信号轉換(huàn)爲差動變壓器(qì)的鐵芯(xīn)或者(zhě)角(jiǎo)位移傳感器等角位移,再轉換(huàn)成标準電流、電壓(yā)信(xìn)号(hào)輸出。工(gōng)業生産(chǎn)中(zhōng),金屬(shǔ)管浮(fú)子流(liú)量計(jì)主要用于(yú)複雜、惡劣環(huán)境條件(jiàn)下對高溫(wēn)、高壓介質及其他各(gè)種介(jiè)質條(tiáo)件的(de)流量(liàng)測量。它除了用(yòng)于工(gōng)業原(yuán)料(liào)配比計量外(wài)，還能(néng)傳輸(shū)标準信号進行過程控制(zhì).流量(liàng)檢測(cè)或直接與記錄(lù)儀和(hé)顯(xiǎn)示儀配(pèi)套使(shǐ)用、計(jì)量累(lèi)計流量等。
2智能(néng)檢測(cè)控(kòng)制系統(tǒng)硬件結構(gòu)
　　金屬(shǔ)管浮(fú)子流量計(jì)可進行氣(qì)體和液體的(de)流量測(cè)量。在金(jīn)屬管浮(fú)子氣(qì)體流量計(jì)檢測控制(zhì)系統中,對溫度、壓力(lì).流量等數據均有較高的精度(dù)要求,且(qiě)要求工(gōng)作狀态穩定、可(kě)靠性(xìng)高、人機界(jiè)面友(yǒu)好。因此，采用了以(yǐ)工控機(jī)ipc610系列(liè)的硬件系(xì)統配以kingview組态王應用軟件(jiàn)平台(tái)構成智能型檢測控制(zhì)系統，實現了數(shù)據實時采(cǎi)集與(yǔ)控制。系(xì)統硬件結構如圖1所示。

　　研華(huá)工控機ipc--610采(cǎi)用19”加固型(xíng)4u.上架式機箱(xiāng),配(pèi)置有(yǒu)14插槽無(wú)源(yuán)底闆或工業級母闆(pǎn),抗沖擊磁(cí)盤驅(qū)動器(qì)托架可支(zhī)持3個5.25"和(hé)1個(gè)3.5"的磁(cí)盤驅(qū)動器(qì),前端(duān)配(pèi)備(bèi)2個usb和(hé)ps/2鍵盤(pán)1i/0接口(kǒu),機箱前面(miàn)闆上(shàng)的系(xì)統狀态led指示燈(dēng)可顯(xiǎn)示電(diàn)源、硬盤和(hé)系統電壓的運(yùn)行情(qíng)況,兩個過(guò)濾冷卻(què)風扇可(kě)在整(zhěng)個機箱内(nèi)維持(chí)正的空氣(qì)循環。由(yóu)于(yú)以上(shàng)特點(diǎn)，使得ipc-610擁(yōng)有(yǒu)很強的防(fáng)幹擾(rǎo)、防塵、防震、防擾(rǎo)流的能力(lì),廣泛(fàn)應用(yòng)于(yú)惡劣環(huán)境下的工(gōng)業控制系(xì)統。主(zhǔ)機選(xuǎn)用研華ipc610p4,包(bāo)括主闆、各種輸入模(mó)塊以及rs-485通信模塊。由各路(lù)各類(lèi)型傳感(gǎn)器(溫度、壓力(lì)、流量脈沖(chòng))、顯示控制功能(néng)模塊(kuài)、測量控制(zhì)模塊、模拟(nǐ)量輸入接(jiē)口、數(shù)字量(liàng)輸入接(jiē)口及rs-485通信接口構(gòu)成的不同功(gōng)能智能(néng)單元,與主機進(jìn)行信息交互，由工控機cpu統(tǒng)一協(xié)調、指揮和處理任務(wù)。該系統結(jié)構既滿足了各(gè)種模(mó)拟(nǐ)量和數(shù)字量的測控要(yào)求，而且(qiě)采用rs.-485通(tōng)信(xìn)方式，具有傳(chuán)輸距(jù)離(lí)遠、數據(jù)容量大(dà)、抗幹擾能力強(qiáng)等(děng)特點,很好地解決了系統中大(dà)功率(lǜ)設備可能造(zào)成的幹擾(rǎo),從(cóng)而保(bǎo)證了整個系統(tǒng)的精(jīng)度要(yào)求。
　　金(jīn)屬管浮子流量(liàng)計可用于較高(gāo)壓力的氣(qì)體和溫度(dù)超過沸點(diǎn)的高壓波體測(cè)量，但要求被測(cè)流體的工作壓(yā)力和溫度應低(dī)于儀表規定的(de)額定值(zhí)。當流體溫度較高時,必(bì)須要(yào)降(jiàng)低其額(é)定壓(yā)力。同(tóng)時,流(liú)體的最低(dī)工作(zuò)壓力應高(gāo)于壓力損失(shī)2倍以上(shàng)，以防用于氣體(tǐ)計量時(shí)壓(yā)力過(guò)低産生浮子跳動，導(dǎo)緻精度下降。因此,爲保證(zhèng)金屬(shǔ)管浮子流量計正常(cháng)工作(zuò),需對(duì)流(liú)體(tǐ)的溫度和(hé)壓力(lì)應進(jìn)行監(jiān)測(cè)。溫度傳(chuán)感器選用 一體(tǐ)化溫度變(biàn)送器 ，輸出4--20ma标(biāo)準模拟(nǐ)信号(hào)至工控機(jī)信(xìn)号采集系統(tǒng)檢測精(jīng)度高。壓力傳(chuán)感器選用(yòng) 壓力變送器 ，适(shì)應壓(yā)力(lì)範圍廣(guǎng),防護(hù)等級高。流(liú)量傳感(gǎn)器(qì)采用(yòng)電遠傳方式,将(jiāng)浮子的(de)位置信(xìn)号轉換成與之(zhī)相應的标準電(diàn)信号(hào)輸出到工(gōng)控計(jì)算機中。
3智(zhì)能檢(jiǎn)測(cè)控制系(xì)統軟(ruǎn)件開發
　　在軟件(jiàn)開發(fā).上,采(cǎi)用我國(guó)廣泛應(yīng)用的kingview組(zǔ)态(tài)王軟(ruǎn)件。kingview軟件整合了(le)滿足gpib、vxi、pxi.rs--232和rs-485以及數(shù)據采集卡(kǎ)等硬(yìng)件通;信的全部功能，同時還内置了(le)便于應用(yòng)tcp/ip、activex等軟(ruǎn)件所産生的32位編(biān)譯程序(xù),可使數據采(cǎi)集(jí)、處理、測試、測量(liàng)等方案(àn)高(gāo)速運行,也可(kě)單(dān)獨生(shēng)成可執行文件(jiàn)。由于kingview基于圖形(xíng)化編程(chéng)語(yǔ)言的開發環境,有功(gōng)能強大的輔助(zhù)工具(jù),如:可以設(shè)置斷(duàn)點,可(kě)以使程序動畫(huà)式運(yùn)行以觀(guān)察(chá)程序(xù)的運行(háng)細(xì)節,還(hái)可以(yǐ)單獨運行(háng)等。這(zhè)些功能均使程序(xù)的調試(shì)和開(kāi)發更爲簡(jiǎn)捷,其編程的靈活(huó)性和完善的(de)性能大大方便(biàn)了應用系統的(de)開發。工程技術(shù)人員(yuán)可使用自(zì)己熟(shú)悉的術語(yǔ)、圖表和概念以及圖形化的符(fú)号.而不是文本(běn)的語言來描述(shù)程序,構成自己(jǐ)的工程控(kòng)制系(xì)統,使得(dé)開(kāi)發難度和複雜(zá)性大大降低,這有效(xiào)縮短了應用系(xì)統的開發時間(jiān),其效(xiào)率之(zhī)高,是(shì)傳統編(biān)程方式(shì)無法比拟(nǐ)的。
　　基于(yú)kingview組态(tài)王監控(kòng)軟件開發平台,我們(men)設計出金(jīn)屬管浮子流量(liàng)計的(de)智能檢測(cè)控制系統軟件(jiàn)。軟件(jiàn)流程(chéng)圖及(jí)軟件功(gōng)能結構(gòu)如圖2、圖(tú)3所示。


4結語
　　該金屬管浮(fú)子流(liú)量計智能檢測(cè)控制系(xì)統集計(jì)算機技術、控(kòng)制(zhì)技術、通信(xìn)技術(shù)于一體,形成一(yī)-種新型控(kòng)制方(fāng)式(shì),具(jù)有精度高(gāo)穩定性好、可(kě)靠性等優點(diǎn),性價比高。實踐(jiàn)證明(míng),該智能(néng)型檢測(cè)控制(zhì)系統應用(yòng)于生(shēng)産的金屬(shǔ)管浮子流量計(jì)後,大(dà)大(dà)提高了其流量計(jì)在實(shí)際應用(yòng)中的檢(jiǎn)測精度和(hé)穩定(dìng)性，經濟效益顯(xiǎn)著。

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