蠟類生產(chǎn)裝置是用來為用戶生產(chǎn)高質(zhì)量、用戶滿意的合格蠟類產(chǎn)品。而蠟類生產(chǎn)裝置中的反應(yīng)溫度、壓力、氣體流量、液位是蠟類生產(chǎn)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)需要精確控制的四大主要工藝參數(shù)。目前我公司蠟類生產(chǎn)裝置采用了比較先進(jìn)的控制系統(tǒng)與工藝，但由于蠟類生產(chǎn)裝置長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)在高溫、高壓與腐蝕性的環(huán)境中，現(xiàn)場(chǎng)中設(shè)備、控制儀表等必然產(chǎn)生誤差，嚴(yán)重影響四大工藝參數(shù)的精確性與可靠性，使四大工藝參數(shù)產(chǎn)生誤差，會(huì)影響蠟類產(chǎn)品的質(zhì)量。其中溫度對(duì)蠟類設(shè)備的影響在其他文獻(xiàn)中已有介紹[1]，本論文主要針對(duì)四大工藝參數(shù)中的壓力與液位產(chǎn)生的誤差原因做了分析，并提出了減小誤差的初步解決方案。 

 

1 壓力測(cè)量產(chǎn)生誤差的原因及解決方案 

 裝置壓力測(cè)量與控制系統(tǒng)主要包括以下四部分：壓力變送器，儀表或計(jì)算機(jī)，電/氣轉(zhuǎn)換器，氣動(dòng)閥。工作過程如下：通過壓力變送器測(cè)量某一范圍內(nèi)的壓力變化，將某一范圍內(nèi)的壓力變化值，通過壓力變送器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)如 4-20 mA，儀表或計(jì)算機(jī)接收到 4-20 mA 電流信號(hào)后，通過變換轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，通過放大器放大，再通過 A/D 轉(zhuǎn)換將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，該數(shù)字量送入 CPU，同時(shí)給定值也送入 CPU，然后 CPU 對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理計(jì)算分析等一系列工作，并將運(yùn)算結(jié)果存儲(chǔ)在 RAM中。同時(shí)可通過 D/A 轉(zhuǎn)換電路將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量輸出，如 4-20 mA 的電流信號(hào)，電流信號(hào)的大小與給定值與測(cè)量值的偏差的大小相對(duì)應(yīng)，儀表或計(jì)算機(jī)輸出的 4-20 mA 電流信號(hào)，該信號(hào)輸入給電/氣轉(zhuǎn)換器，通過電/氣轉(zhuǎn)換器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為 3-15P的氣信號(hào)輸出，該氣信號(hào)控制氣動(dòng)閥調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的行程，較終實(shí)現(xiàn)對(duì)氣動(dòng)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，下面分析壓力控制系統(tǒng)各部分誤差產(chǎn)生的因素。 

 

1.1 壓力變送器誤差產(chǎn)生因素 

 （1）壓力變送器在測(cè)量壓力過程中壓力變送器的取壓入口有時(shí)會(huì)粘附固體雜質(zhì)，影響壓力變送器的測(cè)量壓力效果，使壓力變送器的測(cè)量產(chǎn)生誤差。 

 （2）壓力變送器的測(cè)量壓力元件由于長(zhǎng)期工作在高溫、高壓狀態(tài)下，測(cè)量壓力元件的性能會(huì)發(fā)生變化，使壓力變送器的測(cè)量產(chǎn)生誤差。 

 （3）壓力變送器內(nèi)部的電子元件由于長(zhǎng)期工作性能也會(huì)發(fā)生變化，使壓力變送器的測(cè)量產(chǎn)生誤差。

 （4）壓力變送器內(nèi)部的電子線路各部分通過插件連接，由于長(zhǎng)期工作在具有腐蝕性的氣體環(huán)境中，即使采取了防爆措施電子元件的管腳與插件也會(huì)受到腐蝕，使壓力變送器的測(cè)量產(chǎn)生誤差。 

 （5）壓力變送器在長(zhǎng)期工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生零點(diǎn)遷移和量程的變化，使壓力變送器的測(cè)量產(chǎn)生誤差。 

 

1.2 壓力表誤差產(chǎn)生因素 

 （1）由于壓力表測(cè)量壓力時(shí)有時(shí)瞬時(shí)壓力超出壓力表的量程，使壓力表的彈性元件無法恢復(fù)原來的位置，造成壓力表指示誤差。 

 （2）壓力表的彈簧管內(nèi)進(jìn)入雜質(zhì)，使壓力表的指示產(chǎn)生誤差。 

 （3）壓力表由于長(zhǎng)期工作，各部分性能會(huì)發(fā)生變化，使壓力表的指示產(chǎn)生誤差。 

 

1.3 消除壓力表和壓力變送器產(chǎn)生誤差的方法 

根據(jù)我國(guó)量值傳遞規(guī)則：采用標(biāo)準(zhǔn)的壓力校驗(yàn)臺(tái)對(duì)壓力表或壓力變送器進(jìn)行校驗(yàn)，根據(jù)每種壓力表或壓力變送器的技術(shù)指標(biāo)，在一定的壓力測(cè)量范圍內(nèi)進(jìn)行校驗(yàn)。對(duì)壓力表的校驗(yàn)：檢查壓力表的各點(diǎn)誤差是否超出了技術(shù)指標(biāo)中較大誤差，如果超出較大誤差需要進(jìn)行檢修和調(diào)整，直到達(dá)到合格要求，否則報(bào)廢。對(duì)壓力變送器的校驗(yàn)：在壓力變送器的壓力測(cè)量范圍內(nèi)給定壓力信號(hào)，檢測(cè)壓力變送器的輸出電信號(hào)，檢查電信號(hào)是否超出了較大誤差，如果超出了較大誤差，逐一檢查壓力變送器的各部分，是否在技術(shù)指標(biāo)要求的范圍內(nèi)正常工作，以便確定誤差產(chǎn)生的原因，逐一排除檢修，較終使壓力變送器長(zhǎng)期工作在技術(shù)指標(biāo)所要求的精度下。 

 

1.4 壓力測(cè)量與控制過程中產(chǎn)生的誤差 

儀表或計(jì)算機(jī)在壓力測(cè)量與控制過程中產(chǎn)生的誤差與溫度測(cè)量與控制過程中產(chǎn)生的誤差因素相似，不在重復(fù)。消除誤差的辦法采用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源進(jìn)行校驗(yàn)，同時(shí)進(jìn)行檢修與維護(hù)，排除產(chǎn)生誤差的因素，較終達(dá)到所要求的測(cè)量精度、以及產(chǎn)生數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性與可靠性。 

 

1.5 電/氣轉(zhuǎn)換器性能改變的因素 

 （1）首先檢查電/氣轉(zhuǎn)換器的氣源是否穩(wěn)定，如果氣源不穩(wěn)定也會(huì)造成輸出信號(hào)不穩(wěn)定，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力控制不穩(wěn)。 

 （2）電/氣轉(zhuǎn)換器的零點(diǎn)發(fā)生遷移或量程發(fā)生變化使輸出的氣信號(hào)不在要求的范圍內(nèi)（我公司普遍采用的電/氣轉(zhuǎn)換器輸入 4-20 mA，輸出 3-15P,氣源 200 kP），使系統(tǒng)的壓力控制不穩(wěn)。 

 （3）電/氣轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的電子元件或線路板長(zhǎng)期在有腐蝕性氣體的環(huán)境下工作，性能會(huì)發(fā)生改變，輸出信號(hào)會(huì)產(chǎn)生誤差。 

 （4）電/氣轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的機(jī)械部分長(zhǎng)期動(dòng)作，產(chǎn)生疲勞破壞，會(huì)產(chǎn)生誤差。

 

1.6 消除電/氣轉(zhuǎn)換器在長(zhǎng)期工作中產(chǎn)生的誤差的方法 

 

首先需要選擇標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源、標(biāo)準(zhǔn)氣源、標(biāo)準(zhǔn)壓力測(cè)量表，然后連好接線對(duì)電/氣轉(zhuǎn)換器進(jìn)行校驗(yàn)，檢查電/氣轉(zhuǎn)換器在輸入信號(hào) 4-20 mA 范圍內(nèi)，輸出的氣信號(hào)是否在 3-15 P（即滿足電/氣轉(zhuǎn)換器正常工作時(shí)的技術(shù)指標(biāo)）。如果達(dá)不到電/氣轉(zhuǎn)換器所要求的技術(shù)指標(biāo)，需要維護(hù)人員對(duì)電/氣轉(zhuǎn)換器進(jìn)行調(diào)試或檢修，較終滿足工作要求。 

 

1.7 氣動(dòng)閥性能改變的因素 

氣動(dòng)閥性能改變?cè)趬毫刂葡到y(tǒng)中壓力會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，壓力控制不穩(wěn)，下列因素會(huì)影響氣動(dòng)閥的性能。 

 （1）檢查氣動(dòng)閥的氣源是否穩(wěn)定，以及氣源的大小，是保證氣動(dòng)閥的運(yùn)行正常的外部條件。

（2）氣動(dòng)閥的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的膜片由于長(zhǎng)期受壓、動(dòng)作性能會(huì)發(fā)生改變，使調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的行程發(fā)生變化。 

 （3）氣動(dòng)閥的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的氣室內(nèi)由于氣源過濾不好，有灰塵或雜質(zhì)進(jìn)入氣室內(nèi)，使氣動(dòng)閥的性能發(fā)生改變。 

 （4）氣動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部的閥針與閥座之間由于腐蝕介質(zhì)的腐蝕、或者閥針與閥座之間調(diào)節(jié)的位置不合適、或者有雜質(zhì)堵塞在閥針與閥座之間，使氣動(dòng)閥的性能發(fā)生變化。 

 

1.8 如何發(fā)現(xiàn)氣動(dòng)閥的故障狀態(tài) 

 首先建立標(biāo)準(zhǔn)裝置，對(duì)氣動(dòng)閥的進(jìn)行定期校驗(yàn)，檢查氣動(dòng)閥的運(yùn)行是否達(dá)到工作要求，如果達(dá)不到工作要求，需要對(duì)氣動(dòng)閥的各個(gè)部分進(jìn)行檢修，較終達(dá)到工作要求。 

 

2 液位測(cè)量與控制器輸出信號(hào)產(chǎn)生誤差的原因及解決方案 

 

石蠟生產(chǎn)裝置中的液位測(cè)量與控制對(duì)系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定起關(guān)鍵作用，當(dāng)蠟液的液位控制系統(tǒng)由于調(diào)節(jié)不當(dāng)或系統(tǒng)產(chǎn)生粗大誤差時(shí)，液位時(shí)常會(huì)突然減空，使系統(tǒng)的壓力不穩(wěn)定，影響石蠟產(chǎn)品的質(zhì)量。系統(tǒng)的工作過程如下：通過振蕩傳感器彈片的振動(dòng)測(cè)出石蠟液位的變化，當(dāng)液位升高時(shí)，彈片的振幅減小，輸出的交流信號(hào)變小，當(dāng)液位下降時(shí)，輸出的交流信號(hào)變大，通過變送器將輸入的交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 4-20 mA 的直流信號(hào)，該直流信號(hào)通過計(jì)算機(jī)輸出，也可直接輸出給電/氣轉(zhuǎn)換器，通過電/氣轉(zhuǎn)換器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成氣信號(hào)，該氣信號(hào)控制氣動(dòng)閥的動(dòng)作，較終實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的控制。 

 

2.1 液位控制系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的因素 

 （1）振蕩傳感器的彈片上粘附固體雜質(zhì)或有固體沉積物，使彈片振動(dòng)的幅度減小，輸出信號(hào)發(fā)生變化。 

 （2）振蕩傳感器由于長(zhǎng)期工作產(chǎn)生疲勞破壞，使振蕩傳感器的輸出信號(hào)發(fā)生變化。 

 （3）振蕩傳感器內(nèi)部鐵芯或磁鐵線圈周圍有灰塵、雜質(zhì)，影響了振蕩傳感器的工作性能，使振蕩傳感器的輸出信號(hào)產(chǎn)生誤差。 

 （4）振蕩傳感器的供電電源波動(dòng)，使振蕩傳感器的輸出信號(hào)發(fā)生變化。 

 

2.2 控制器輸出信號(hào)誤差產(chǎn)生的因素 

 （1）由于控制器接插件接觸不良，使控制器輸入或輸出信號(hào)發(fā)生變化。 

 （2）控制器的調(diào)零電位器或調(diào)量程電位器內(nèi)部被腐蝕性氣體腐蝕，使控制器無法正常工作。 

 （3）控制器內(nèi)部的電子元件性能的改變，使控制器輸入或輸出信號(hào)發(fā)生變化。 

 （4）控制器的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)范圍不合適，導(dǎo)致液位控制不穩(wěn)，使系統(tǒng)的壓力產(chǎn)生波動(dòng)。

 

2.3 如何消除振蕩傳感器與控制器產(chǎn)生的誤差 

首先需要建立標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)校驗(yàn)裝置，對(duì)振蕩傳感器與控制器定期校驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)振蕩傳感器與控制器性能改變，及時(shí)進(jìn)行檢修與維護(hù)，以確保液位控制的穩(wěn)定性與可靠性。 

 

3 結(jié)束語(yǔ) 

 以上分析了某公司石蠟生產(chǎn)裝置運(yùn)行過程中壓力以及液位產(chǎn)生誤差的原因以及提出的初步解決方案，目的保證石蠟生產(chǎn)裝置長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下生產(chǎn)出高質(zhì)量合格產(chǎn)品。

 

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