現(xiàn)代自動化檢測儀表與執(zhí)行器的幾點探討

徐祥斌

摘 要： 在信息化時代下，自動化技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及通訊技術(shù)不斷發(fā)展升級，這在一定程度上促進了我國工業(yè)自動化發(fā)展進程，在工業(yè)自動化中自動化儀表和裝置是重要技術(shù)工具，也不斷朝著數(shù)字化、智能化以及網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展?；诖吮疚膶⒃趲追矫鎸ψ詣踊瘷z測儀表以及執(zhí)行器進行探討，并提出其創(chuàng)新與發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 自動化檢測儀表;執(zhí)行器;流量計

【中圖分類號】O652.9 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-3733（2020）09-0212-01

在我國工業(yè)檢測方面，檢測常規(guī)溫度、流量、壓力以及物位等熱工變量方面具備比較成熟的技術(shù)及產(chǎn)品。隨著社會發(fā)展對于檢測儀表有著更高要求，需要其具有智能化和數(shù)字化的特點，將微計算機當做核心，能夠?qū)崿F(xiàn)自動調(diào)零和補償環(huán)境因素變化，配有圖形顯示儀表來展現(xiàn)測量結(jié)果，此外需要使微波、超聲以及激光等技術(shù)得到廣泛的應用，以此來解決不同領(lǐng)域中存在的性能較高以及特殊測量情況。在這樣情況下，需要優(yōu)化檢測儀表和執(zhí)行器測量方法，并實現(xiàn)智能化和微機化，同時應通過測量原理對新型檢測儀表進行研制，將自動檢測領(lǐng)域擴大。

1 改進自動化檢測儀表和執(zhí)行器的意義

在自動化生產(chǎn)和現(xiàn)代化經(jīng)營管理中檢測儀表和執(zhí)行器是發(fā)展基礎(chǔ)，得到了人們的重視。目前工業(yè)自動化技術(shù)快速發(fā)展，對于工業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。在這樣條件下，只有檢測儀表具有更高的性能、質(zhì)量以及精度，才有利于實現(xiàn)和發(fā)展自動化生產(chǎn)。在傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中，常規(guī)檢測溫度、壓力流量以及物位的設(shè)備具有較為成熟的技術(shù)基礎(chǔ)，也有許多相關(guān)產(chǎn)品。但在現(xiàn)階段工業(yè)化生產(chǎn)中，要求新型儀表實現(xiàn)智能化和數(shù)字化，并具有先進的檢測技術(shù)，能夠有效解決不同領(lǐng)域特殊測量問題。針對這樣的情況，應該積極改進目前檢測儀表和執(zhí)行器測量方法，并不斷進行創(chuàng)新和完善，開發(fā)新型檢測儀表，將檢測范圍進一步擴大。

2 流量檢測儀表及執(zhí)行器

2.1 光纖溫度分布式傳感網(wǎng)絡(luò)

智能傳感技術(shù)有機結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可構(gòu)成智能傳感網(wǎng)絡(luò)。將智能傳感網(wǎng)絡(luò)通信中融合其他技術(shù)，以此集成和協(xié)同開展采集、處理和傳輸信息程序，這對工業(yè)控制以及集成自動化的發(fā)展非常有利。光纖溫度分布式的傳感網(wǎng)絡(luò)基于這一技術(shù)不斷發(fā)展而誕生，其屬于實時、在線多點測量光纖溫度的系統(tǒng)，在近幾年這一技術(shù)被廣泛應用在空間高溫場檢測中，在工業(yè)過程控制中有著良好效果。其利用光纖中背向喇曼對光電信號進行散射，接著處理這些信號，在噪聲中提取相關(guān)溫度信息并加以展示。

2.2 節(jié)流式一體化流量計

這一流量計是組合節(jié)流裝置、差壓變送器以及流量顯示裝置構(gòu)成新型流量測量系統(tǒng)。在引入節(jié)流值概念后，促進差壓式節(jié)流計進一步發(fā)展，是新時代的流量儀表[1]。這一節(jié)流式流量計，節(jié)流件為噴嘴，不需要標定實流，主要特點是耐腐蝕、壓損小、利于更換和具有較長檢測周期等特點，并且有利于大批量生產(chǎn)，可以將生產(chǎn)成本有效降低。這一流量計使差壓變送器結(jié)合節(jié)流裝置，受現(xiàn)場不合理安裝情況影響產(chǎn)生的誤差情況會降低，能夠?qū)y量精度以及安裝準確性提高，還可以將引壓管線有效縮短，發(fā)生故障的概率也會因此降低，其動態(tài)特點也會因此改善，在自控系統(tǒng)方面有著重要意義。除此之外，其配置了量程較寬的差壓變送器以及顯示裝置，這有利于節(jié)流裝置對量程進行擴大及遷移，計量流量范圍隨之擴大，測量精度也將不斷提升。

2.3 超聲流量計

這一流量計發(fā)展時間較長，主要是測量非導電性液體無機械阻礙、準確的流量。通過一體化設(shè)計管道壁以及傳感器實現(xiàn)這一流量計發(fā)展，結(jié)構(gòu)為全焊接形式，不會損失過多壓力。目前這一測量儀表主要類型有、時差式超聲流量儀和多普勒超聲流量儀。

2.4 直接式質(zhì)量流量計

這一流量計一般為熱式質(zhì)量流量計，其主要是根據(jù)質(zhì)量流量以及熱量損耗之間的正比關(guān)系進行工作。該流量計特征是傳感器由一體成形管制成、堅固耐用、應用時間長、可以準確測量高溫低速流體。此外，企業(yè)具有較強的抗腐蝕性、防污染能力、耐磨性以及防爆能力，應用成本低，應用范圍比較廣泛。

3 壓力檢測儀表和執(zhí)行器

微電子技術(shù)隨著科學技術(shù)發(fā)展而不斷進步，并且也能夠更新微機械加工技術(shù)。在儀表行業(yè)能夠為傳感器提供技術(shù)支持，能夠全面改進和發(fā)展固態(tài)傳感器以及智能化、集成化的變送器，并將其使用性能增強。在技術(shù)以及性能方面，相較于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型傳感器，固態(tài)傳感器具有更好的應用效果，其可促進傳感技術(shù)朝著高精度、低功耗、更加智能及微型的方向發(fā)展，對于檢測變送器和傳感器具有劃時代變革意義。目前開發(fā)出很多由多種微結(jié)構(gòu)組成的固態(tài)硅傳感器，在生產(chǎn)中有著比較廣泛的應用。微結(jié)構(gòu)傳感器可以做到原本結(jié)構(gòu)型傳感器通過各種原理進行微機械加工的技術(shù)，并基于此可完成傳感器以及處理器的集成化，并設(shè)計新型數(shù)字化的智能變送器[2]。

4 物位檢測儀表和執(zhí)行器

4.1 雷達物位計

基于雷達測量技術(shù)設(shè)計出雷達物位計，該物位計的特征是價格低和性能高，在檢測儀表市場有著比較廣泛的應用。特別是在醫(yī)藥、化工及食品等揮發(fā)、高壓、高溫與腐蝕等具有復雜工況的條件下，利用非接觸式的測量方法能夠獲得穩(wěn)定、可靠地效果。電磁波中微波是其主要類型，介質(zhì)不會對其傳播速度造成影響，微波物位計能夠通過無線電回波的測距原理來測量現(xiàn)實物位。其通過天線發(fā)送微波信號，并通過天線對到達被測目標的微波進行接收，以此根據(jù)微波傳回時間對實際物位加以計算。現(xiàn)階段微波物位計有調(diào)頻連續(xù)波雷達和脈沖雷達這兩種類型，主要用途是測量液體，脈沖雷達應用相對于來說比較廣泛，其具有較高精度、較低價格、可滿足常規(guī)測量要求等特點。在調(diào)頻連續(xù)波雷達方面，盡管其有較高測量精度，但是具有較高價格。

4.2 磁致伸縮式液位計

通常對罐區(qū)計量時會應用物位計，計量儲罐指的是測量大型儲罐中存儲的物質(zhì)，以掌握罐內(nèi)具體情況，在企業(yè)開展生產(chǎn)工作時可提供相關(guān)數(shù)據(jù)。而這一液位計利用磁致伸縮線性對傳感器進行移位和引用，能夠測量有較高測量精度以及較大量程的液位，其屬于新型液位計，可同時測量液液界面、液位以及多點溫度。

結(jié)束語：隨著科學技術(shù)不斷發(fā)展，在自動化檢測儀表和執(zhí)行器之中應用新技術(shù)，能夠?qū)ζ溥M行改進和完善，尤其是在應用數(shù)字化和智能化技術(shù)方面，可將設(shè)備檢測穩(wěn)定性及精度提高，并且能將控制水平提高。

參考文獻

[1] 馮偉.試論工業(yè)化中的溫度檢測儀表自動化控制研究[J].中國化工貿(mào)易，2019，11（15）：190.

[2] 王華，惠文奇，張建龍.工業(yè)化中的溫度檢測儀表自動化控制研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018，（24）：686.