現(xiàn)代化工儀表與化工自動(dòng)化過程控制初探

王遠(yuǎn)

（哈爾濱鵬程建筑設(shè)計(jì)鑒定有限公司）

摘 要：現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)是諸多行業(yè)都需要的基礎(chǔ)行業(yè)，是人類工業(yè)關(guān)鍵的組成要素，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中化學(xué)工業(yè)占據(jù)相當(dāng)大的比例，其發(fā)展好壞和人們生活水平質(zhì)量有著直接關(guān)系。在現(xiàn)代化工儀表生產(chǎn)中，也會(huì)應(yīng)用到化學(xué)工業(yè)，并向著自動(dòng)化方向發(fā)展，化工儀表的作用同樣是很重要的，在對(duì)其進(jìn)行研究上必須抓住研究的基點(diǎn)，將其作用發(fā)揮出來。本文先對(duì)化工儀表類型進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)化工儀表自動(dòng)化深入研究，闡述其應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：化工儀表；自動(dòng)化；應(yīng)用；類型

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)下，科學(xué)技術(shù)在諸多行業(yè)中都得到了較好的應(yīng)用，我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)也越來越多。在學(xué)術(shù)界對(duì)化工儀表和化工自動(dòng)化的研究也逐漸成為熱門學(xué)術(shù)話題，普及化工儀表和其化工自動(dòng)化，能夠有效代替人員勞動(dòng)，讓員工的負(fù)擔(dān)有所減輕，更會(huì)讓勞動(dòng)生產(chǎn)效率提升上來，公司的收益也會(huì)隨之增加。化工生產(chǎn)過程中，儀表的價(jià)值是非常明顯的，化工生產(chǎn)本身會(huì)給工作人員帶來較大傷害，要想人員安全有所保證，就要在化工儀表生產(chǎn)和應(yīng)用上特別關(guān)注，尤其是自動(dòng)化過程控制實(shí)科技工作人員應(yīng)該重視的。

1 化工儀表主要類型

化學(xué)工業(yè)發(fā)展過程中是離不開自動(dòng)化生產(chǎn)的，對(duì)化工儀表的應(yīng)用也會(huì)更加廣泛，而化工儀表也不是只有單純的一種，依據(jù)不同的儀表特點(diǎn)，可以將其分為多種類型，下面簡(jiǎn)單介紹。

1.1 化工溫度儀表

在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中，原料和產(chǎn)品都有著一定的特殊性，在溫度的要求上也比較高。通常情況下，生產(chǎn)過程中其溫度都要在零下200℃-1800℃之間，生產(chǎn)化工產(chǎn)品時(shí)，要對(duì)化工溫度儀表進(jìn)行劃分，其中使用頻率最高的是熱電阻儀表以及熱電偶儀表。這兩種儀表的基本原理都是依托于總線技術(shù)，在DCS和其他的溫度采集裝置中將相關(guān)的信息輸入進(jìn)去，然后讓其自動(dòng)控制化工生產(chǎn)溫度。

1.2 化工壓力儀表

化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng)因素，壓力就是除了溫度意外的因素之一，在整個(gè)生產(chǎn)過程中要是沒有將壓力給控制好，整個(gè)生產(chǎn)效果也會(huì)直接受到影響。同時(shí)，化工生產(chǎn)社會(huì)在應(yīng)用的過程中也會(huì)有受到來自于壓力的影響，所以在化工生產(chǎn)的時(shí)候，應(yīng)用壓力儀表是不能缺少的。對(duì)于壓力儀表，其類型也有很多種，比如變送器、壓力傳感器以及特種壓力表等等。

1.3 化工物位儀表

在整個(gè)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中，物位儀表所起到的作用是非常關(guān)鍵的，其能夠?qū)どa(chǎn)原料量進(jìn)行控制，如果缺少了物位儀表，化工生產(chǎn)過程將不會(huì)順暢?；の镂粌x表的劃分方式也比較多，有直讀式、超聲波式、激光輻射、浮力、電接觸、電容以及激光輻射等，實(shí)際應(yīng)用中最廣泛的并且精確度非常強(qiáng)的主要有三種類型，即磁極伸縮式、雷達(dá)式、矩陣渦流式，這些化工儀表的實(shí)際應(yīng)用都是不可缺少的。

1.4 化工流量?jī)x表

化工流量?jī)x表的應(yīng)用在化工生產(chǎn)中也是非常多的，還儀表測(cè)量的原理主要有兩種方法，即容積和速度，測(cè)量體積流量上是效果比較好的，測(cè)量質(zhì)量通常都是采用直接法或者推導(dǎo)法?；ち髁?jī)x表的流量含義和普通流速是有一定差異的，這里的流量主要是有效截面單位面積上的流體體積和質(zhì)量，有些流量計(jì)算還要借助計(jì)算儀，在測(cè)量流量上也要依據(jù)實(shí)際情況，要求不一樣采用流量口徑也是不一樣的。另外，固體介質(zhì)流量以及多項(xiàng)及脈動(dòng)流動(dòng)介質(zhì)，其性質(zhì)不同應(yīng)用的原理也會(huì)有所不同。

2 化工儀表主要的應(yīng)用

2.1 記憶功能

傳統(tǒng)化工儀表應(yīng)用中，通常的記憶都是指定某一時(shí)刻的簡(jiǎn)單建議，記憶還不能夠完整的保存下來，缺陷比較大。要是在化學(xué)儀表中介入自動(dòng)化設(shè)備，就能夠有效利用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，把儀表中的信息都能完整地記錄下來，還能夠保存在系統(tǒng)中，日后查看也比較方便。

2.2 可編程功能

在化學(xué)儀表中，將運(yùn)用大量的高科技軟件取代體積龐大的儀表硬件，并在電路控制的過程中，運(yùn)用芯片位控技術(shù)，控制相對(duì)繁雜的系統(tǒng)功能，進(jìn)行比較簡(jiǎn)單的軟件編程[3]。

2.3 數(shù)據(jù)處理功能

在化工生產(chǎn)的實(shí)際操作中，化學(xué)儀表不可避免的會(huì)遇到自動(dòng)檢測(cè)與校準(zhǔn)、線性化處理、工程測(cè)量值相互轉(zhuǎn)換等一系列問題，而且還會(huì)時(shí)不時(shí)的伴隨著外界干擾。而在化工儀表中運(yùn)用科學(xué)的計(jì)算機(jī)裝置，便能夠有效的運(yùn)用軟件來規(guī)避以上問題，使化工生產(chǎn)中的硬件負(fù)擔(dān)更小，在數(shù)據(jù)的處理方面更加優(yōu)化。

2.4 計(jì)算功能

計(jì)算機(jī)的運(yùn)用也意味著計(jì)算功能的實(shí)現(xiàn)，在化學(xué)儀表中運(yùn)用微型計(jì)算機(jī)，不僅能夠計(jì)算相對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)，還能夠在很大程度上提升計(jì)算結(jié)構(gòu)的精確性，而計(jì)算功能的實(shí)現(xiàn)能夠幫助化學(xué)儀表完成以下比較復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)，以確定化工生產(chǎn)中的極大極小值等。

2.5 復(fù)雜控制功能

與普通的化學(xué)儀表相比，實(shí)現(xiàn)化工儀表自動(dòng)化功能之后，能夠做到很多以前無法實(shí)現(xiàn)的功能，舉例來說，在化工色譜儀器中，運(yùn)用自動(dòng)化的化工儀表便能夠通過色層分離的方法來實(shí)現(xiàn)相對(duì)復(fù)雜混合物的分離工作，進(jìn)而確定混合物中化學(xué)成分的含量。

2.6 測(cè)量精確度更高

化學(xué)儀表的自動(dòng)化意味著計(jì)算機(jī)設(shè)備在化學(xué)儀表中的充分運(yùn)用，而計(jì)算機(jī)能夠完成短時(shí)間內(nèi)的反復(fù)數(shù)據(jù)測(cè)量，進(jìn)而計(jì)算數(shù)據(jù)的平均值，這也就在很大程度上提高了相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與精確度，減少了數(shù)據(jù)測(cè)量的誤差。

3 自動(dòng)化儀表的功能

3.1 可編譯功能

計(jì)算機(jī)科技的快速發(fā)展，化工儀表也逐漸開始于計(jì)算機(jī)科技相結(jié)合，通過計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)好應(yīng)用程序，替代了原來數(shù)量眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電路設(shè)備，使得儀表的應(yīng)用更加便捷高效。

3.2 記憶功能

儀表的更新摒棄了原來落后的記憶方式，傳統(tǒng)的記憶方式是采用電信號(hào)的形式，這種記憶方式有巨大的局限性，它只能記錄一個(gè)狀況的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在微電子科技的應(yīng)用，儀表內(nèi)置存儲(chǔ)設(shè)備，能夠記錄多個(gè)狀況，提高了儀表的可靠性。

3.3 數(shù)據(jù)處理功能

化工儀表中內(nèi)置有微型計(jì)算機(jī)，因此具有對(duì)化工環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算的能力?；x表的計(jì)算能力強(qiáng)，計(jì)算結(jié)果精準(zhǔn)，減少了工人額外的勞動(dòng)付出。除計(jì)算能力以外，化工儀表還能夠?qū)κ占臄?shù)據(jù)進(jìn)行匯總和整理，從事化工生產(chǎn)的員工很清楚，他們每天要測(cè)量和處理許多數(shù)據(jù)而且還要進(jìn)行工程值的換算。

結(jié)束語

化工業(yè)的發(fā)展是和化工儀表分不開的，有效應(yīng)用化工儀表能夠讓自動(dòng)化科技產(chǎn)業(yè)和的化工儀表更加融洽地銜接在一起，這也是化工儀表的應(yīng)用價(jià)值所在。當(dāng)然，應(yīng)用化工儀表的同時(shí)，也不能對(duì)化工工作人員的自身價(jià)值有所忽視，不能單純地依賴于化工儀表，因?yàn)樵趫?zhí)行有些任務(wù)上還是要有人工參與，只有化工儀表與工作人員共同合作，才能讓化工產(chǎn)業(yè)的水平達(dá)到更高的境界，其價(jià)值才能夠發(fā)揮出來。

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