化工仪表自动化现状及改进措施分析 魏崇发

发表时间:2019/4/9   来源:《信息技术时代》2018年8期   作者:魏崇发
[导读] 化工仪表在化工生产中起着决定性的作用,化工仪表所读取的数据是化工生产的基础数据,一定程度上反应了化工生产的质量、效率和自动化程度,是我国化工生产
(唐山三友化工股份有限公司,河北 唐山 063305)
摘要:化工仪表在化工生产中起着决定性的作用,化工仪表所读取的数据是化工生产的基础数据,一定程度上反应了化工生产的质量、效率和自动化程度,是我国化工生产自动化发展中重要的优化方向。本文从化工仪表自动化现状入手,分析化工仪表自动化应用中存在的问题,探讨化工仪表自动化的改进措施,为提高我国工业自动化发展提供一些思路。
关键词:化工仪表;自动化;改进措施

 
        1 化工仪表自动化现状
        化工仪表,顾名思义是对化工生产过程中所应用的对各种变量(温度、压力、液位、流量、成分等)进行自动检测、显示和控制的仪表,随着科学技术的不断发展,化工仪表开始配备微处理机,逐步实现自动化。
        1.1温度仪表
        1.1.1 膨胀式温度计
        膨胀式温度计主要依赖温度计内物质的受热膨胀进行温度显示,根据温度计的材质可以分为固体、液体、气体膨胀式。其中液体膨胀式温度计中经常施用水银、酒精、煤油作为感温液体,结构简单、造价低、读取直观,是最常见的温度仪表,常用于工业、农业、科研部门;固体膨胀式温度计主要指双金属温度计,利用了不同种类金属在相同温度下的不同膨胀系数,从而使指针随温度变化转动现实刻度盘上的读数,结构简单、抗震性好、造价低、无需担忧汞害问题;气体膨胀式温度计利用的是气体受温度膨胀压力增加的特性,结构简单、造价低、抗震性好,但由于气体受热膨胀后的惯性较大,对迅速变化的温度敏感性较差。
        1.1.2 热电阻温度计
        热电阻温度计所利用的是导体、半导体随温度变化的特性,测量温度的范围较广,属于性价比较高的一种工业用温度仪表。热电阻温度计的信号传输距离较远,灵敏度较高,但在温度超过测量范围上限时容易损伤温度计。
        1.1.3 热电偶温度计
        热电偶温度计利用的是:加热时,两种不同导体接触时电子从密度大向密度小处扩散的特点,电子扩散直至形成动态平衡为止所形成的热电势所反映的就是温度。热电偶温度计属于测量精度高、测量范围广、输出信号好、自动化程度较高的一种温度仪表,被广泛应用于工业生产过程中,是当前自动化温度仪表的重要种类。
        1.2压力仪表
        1.2.1液柱式压力计
        液柱式压力计所利用的是流体静力学原理,准确性较高,压力计结构简单、读取直观,然而由于多用玻璃材质容易损坏,不存在信号传递功能,自动化程度最低。
        1.2.2弹簧式压力计
        弹簧式压力计利用的是弹性元件在压力下的变形特性,属于一种结构简单、造价低、测量准确度高、普适性较高的压力测量仪表,在工业生产中应用非常广泛,但自动化程度较低。
        1.2.3负荷式压力计
        负荷式压力计利用的是压力对活塞的推动、对浮球的抬起幅度的转化,属于应用广泛、结构简单、准确性较高的一种压力计。
        1.2.4电气式压力计
        电气式压力计是一种利用弹性元件变形将压力转化为电信号的压力仪表,测量范围较大、敏感性较高,属于自动化程度较高、发展潜力较大的一种压力仪表。


        1.3流量仪表
        常见的流量仪表有差压式、皮托管、转子、靶式、椭圆齿轮等多种,都是为了测量化工生产过程中某种液体、气体材料投入量而设计研发的,主要应用液体、气体材料通过时产生的流速和推动力转化为测量数值。其中差压式流量计是最常用的流量仪表,所利用的就是气体材料快速流动时与静止压力一方之间的压力差,从而转化为可读取的流量数据。
        2 化工仪表自动化应用中存在的问题
        化工仪表自动化目前还存在很多问题,首先是在设计上,传统化工仪表并不具备连接微处理机的功能;其次是仪表的附件、配件受到的重视并不如仪表主机,发展速度无法跟上主机,逐渐存在匹配度下降的问题;然后是运维问题,很多化工工厂运维人员在进行使用、检修、维护化工仪表时存在专业度问题,导致仪表受到不必要的损伤,影响仪表的正常使用。
        3 化工仪表自动化的改进措施
        3.1提高化工仪表自动化设计水平
        化工仪表的生产、研发人员应当积极提高仪表的自动化设计水平,从仪表的测量范围、测量灵敏度、适应测量环境等方面入手,提高化工仪表的科学性、先进性;从仪表的信号衔接、传输等方面入手,为化工仪表设计能够连接微处理机的端口和性能,提高化工仪表的自动化程度;从化工仪表材质方面入手,尽量避免采用水银玻璃温度计等会阻碍热信号、电信号传递的材质,提高化工仪表的敏感度。
        3.2提高化工仪表、附件、配件的匹配度
        化工仪表研发生产企业不应当仅关注对化工仪表主体的研发,还应当关注对仪表附件、配件的研究和生产,提高化工附件、配件对化工仪表主体的支持和匹配程度,为化工仪表主体提供更多的支持,避免产生化工仪表主体自动化程度与附件、配件自动化程度不匹配,影响化工仪表测量质量和效率。化工仪表研发生产厂家对仪表主体、附件、配件进行共同研发可以有效提高化工仪表自动化程度,为我国化工生产自动化水平提高提供辅助力量。
        3.3提高化工仪表质量、安装质量、运维质量
        化工企业在应用化工仪表时应当注意仪表质量和运维工作质量,首先是仪表质量,化工企业在采购仪表时应当注意仪表是否符合国家安全管理标准、制度、规定;其次是仪表安装质量,在仪表安装进场时应当注意对仪表规格、型号、质量的验收,保管好化工仪表的质量证书,尽量杜绝采购部门出现“吃回扣”等问题,保证化工仪表的进场质量;然后是对化工仪表的试用,新进场的仪表需要在正式投入使用前进行试用,只有试用确定安全、有效后才能够将化工仪表投入正式使用,保证仪表的安装质量,提高化工生产自动化质量;最后是仪表运维质量,化工企业应当积极培养运维人员的专业水平和综合素质,使运维人员能够在进行化工仪表运维时避免损伤仪表,维持仪表在正常的使用状态,延长化工仪表的使用寿命,为化工生产自动化奠定基础。
        4 结束语
        我国属于富煤贫油的能源构成,提高对能源的利用效率对于我国化工产业来讲十分重要,化工仪表自动化是现代工业发展的重要环节,也是现代工业自动化程度的重要标志,必然得到化工产业研发企业、应用企业的重视。我国化工仪表自动化还存在着一些问题,需要科研人员进行改进和优化,只有不断的发展和引进先进技术才能不断提高化工仪表的自动化水平,才能推动我国现代化工业自动化发展,提升工业产业经济效益,促进整体经济体系的可持续发展。
参考文献
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