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論壓力傳感器構(gòu)造自動(dòng)控制系統(tǒng)
摘要:隨著傳感器技術(shù)的不斷成熟以及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用，由自動(dòng)控制技術(shù)為主要控制的機(jī)械設(shè)備對(duì)各個(gè)行業(yè)都起到了極大的推動(dòng)作用。壓力傳感器構(gòu)造自動(dòng)控制在稱量配料、管道壓力測(cè)試等方面的應(yīng)用極大地提高了工作效率。文中就利用壓力傳感器構(gòu)造自動(dòng)控制系統(tǒng)的方法及其典型應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的論述。
關(guān)鍵詞:壓力傳感器；自動(dòng)控制系統(tǒng)；管道檢測(cè)；稱重
正文：
隨著我國(guó)各省市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的不斷建立，我國(guó)壓力容器制造、檢測(cè)等行業(yè)得到巨大的發(fā)展空間。壓力容器的壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)作為壓力容器運(yùn)行維護(hù)的重要安全措施，其控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與制造、使用與維護(hù)對(duì)于使用者有著重要意義。利用壓力傳感器構(gòu)造自動(dòng)控制系統(tǒng)是壓力容器系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。隨著自動(dòng)控制技術(shù)的不斷成熟，越來(lái)越多的領(lǐng)域都在積極應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)以降低人工成本、提高效率。
1.壓力傳感器及其自動(dòng)控制概述
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對(duì)傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。其主要是通過(guò)感受到被測(cè)量的信息，并將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。壓力傳感器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)，通過(guò)壓力傳感器測(cè)量信息后，傳送至自動(dòng)控制單片機(jī)或計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)對(duì)預(yù)設(shè)信息進(jìn)行對(duì)比后，做出實(shí)時(shí)的反應(yīng)，以此完成自動(dòng)控制的全過(guò)程。
2.關(guān)于壓力傳感器構(gòu)造自動(dòng)控制的分析
2.1利用壓力傳感器構(gòu)造的管道壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)分析
根據(jù)管道壓力檢測(cè)設(shè)定數(shù)據(jù)選擇合適的壓力檢測(cè)傳感器，通過(guò)傳感器將信號(hào)轉(zhuǎn)換為4-20MA信號(hào)給DCS，然后由DCS對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)與設(shè)定信號(hào)對(duì)比，輸出一個(gè)4-20MA的模擬信號(hào)來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的壓力調(diào)節(jié)閥的閥位，從而達(dá)到通過(guò)傳感器來(lái)控制閥開(kāi)度的自動(dòng)控制功能。利用這樣的原理及控制系統(tǒng)可以對(duì)鍋爐壓力、輸送管道壓力等進(jìn)行自動(dòng)控制，從而減少人工監(jiān)測(cè)的弊端。
2.2壓力傳感器在制藥行業(yè)自動(dòng)控制的應(yīng)用
在制藥行業(yè)中對(duì)于壓力傳感器構(gòu)造的自動(dòng)控制系統(tǒng)有很多，最為典型的是片劑自動(dòng)數(shù)粒裝瓶機(jī)。其是利用壓力傳感器對(duì)瓶中所裝內(nèi)容物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在裝到設(shè)定重量后，由傳感器將信號(hào)傳到PLC控制模塊，由模塊將信號(hào)轉(zhuǎn)到傳動(dòng)系統(tǒng)將瓶轉(zhuǎn)入擰蓋系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中還常常將紅外光感傳感器共同使用，增加數(shù)粒準(zhǔn)確性，保障產(chǎn)品質(zhì)量。類此的自動(dòng)控制系統(tǒng)在食品制造行業(yè)也有很多的應(yīng)用。
2.3利用壓力傳感器構(gòu)造飼料分裝自動(dòng)控制系統(tǒng)
在飼料行業(yè)中的分裝系統(tǒng)是飼料制造企業(yè)質(zhì)量控制的重要控制工序。利用物理壓力傳感器構(gòu)造的自動(dòng)分裝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了物料的快速、準(zhǔn)確稱量，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)分裝及配料、進(jìn)料控制。其主要分為高速分裝系統(tǒng)及自動(dòng)稱量裝料系統(tǒng)構(gòu)成。
高速定量分裝系統(tǒng)由微機(jī)控制稱重壓力傳感器的稱重和比較，并輸出控制信號(hào)，執(zhí)行定值稱量，控制外部給料系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)行自動(dòng)稱量和快速分裝的任務(wù)。采用單片機(jī)和V/F電壓頻率變換器等電子器件，以及中央處理器，BCD拔碼盤(pán)作為定值設(shè)定輸入器，物料裝在料斗里，其重量使稱重壓力傳感器彈性體發(fā)生變形，輸出與重量成正比的電信號(hào)，傳感器輸出信號(hào)經(jīng)放大器放大后，輸入V/F轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成的頻率信號(hào)直接送入微處理器中，其數(shù)字量由微機(jī)進(jìn)行處理。微機(jī)一方面把物重的瞬時(shí)數(shù)字量送入顯示電路，顯示出瞬時(shí)物重，另一方面則進(jìn)行稱重比較，開(kāi)啟和關(guān)閉加料口、放料于箱中等一系列的稱重定值控制。
自動(dòng)稱重和裝料裝置的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)裝料的箱子或袋子沿傳送帶運(yùn)動(dòng)，直到裝有料的電子稱下面，傳送帶停止運(yùn)動(dòng)，電磁線圈通電，電子稱料斗翻轉(zhuǎn)，使料全部倒入箱子或袋子中，當(dāng)料倒完，傳送帶馬達(dá)再次通電，將裝滿料的箱子或袋子移出，并保護(hù)傳送帶繼續(xù)運(yùn)行，直到下一次空袋或空箱切斷光電傳感器的光源，與此同時(shí)，電子稱料箱復(fù)位，控制電子壓力稱的電磁線圈a通電，漏斗給電子秤自動(dòng)加料，重量由微機(jī)控制，當(dāng)電子秤中的料與給定值相等時(shí)，電磁線圈a斷電，彈簧力使漏斗門(mén)關(guān)上。裝料系統(tǒng)開(kāi)始下一個(gè)裝料的循環(huán)。當(dāng)漏斗中的料和傳送帶上的箱子足夠多時(shí)，這個(gè)過(guò)程可以持續(xù)不斷地進(jìn)行下去。必要時(shí)，操作人員可以隨時(shí)停止傳送帶，通過(guò)拔碼盤(pán)輸入不同的給定值，然后再啟動(dòng)，即可改變箱或袋中的重量。 該系統(tǒng)選用不同的傳感器，改變稱重范圍，則可以用到水泥、食糖、面粉加工等行業(yè)的自動(dòng)包裝中。
3.各類型壓力傳感器發(fā)展分析
隨著壓力傳感器在各行業(yè)自動(dòng)控制應(yīng)用的不斷加深，傳統(tǒng)壓力傳感器技術(shù)已經(jīng)不斷滿足現(xiàn)代科技的要求。為此，更多新型的壓力傳感技術(shù)正在不斷的研制與開(kāi)發(fā)中。力學(xué)傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式、壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳、感器等。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。新材料在壓力傳感器的應(yīng)用為傳感器自動(dòng)控制技術(shù)帶來(lái)更加廣闊的發(fā)展空間，抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒(méi)有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個(gè)惠斯通電橋（閉橋），由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性，與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0 /3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。通過(guò)激光標(biāo)定，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補(bǔ)償0℃～70℃，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。陶瓷是一種公認(rèn)的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動(dòng)的材料。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達(dá)-40℃～135℃，而且具有測(cè)量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣程度>2kV，輸出信號(hào)強(qiáng)，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。高特性，低價(jià)格的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的發(fā)展方向，在歐美國(guó)家有全面替代其它類型傳感器的趨勢(shì)，在中國(guó)也有越來(lái)越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴(kuò)散硅壓力傳感器。藍(lán)寶石壓力傳感器、壓電壓力傳感器等新材料傳感器的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用為壓力傳感器自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間。
結(jié)論：
隨著壓力傳感器構(gòu)造的自動(dòng)控制系統(tǒng)在各行業(yè)應(yīng)用的不斷加深，自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用企業(yè)也面臨著更高挑戰(zhàn)。這就要求自動(dòng)控制開(kāi)發(fā)企業(yè)必須加大對(duì)相關(guān)人才培養(yǎng)與引進(jìn)，通過(guò)人才戰(zhàn)略提高自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，提高對(duì)應(yīng)用壓力傳感器自動(dòng)控制系統(tǒng)客戶的售后服務(wù)，加強(qiáng)壓力傳感器的檢測(cè)以保障自動(dòng)控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)性，為壓力傳感技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]王宏偉.壓力傳感器原理及應(yīng)用[J].檢測(cè)與控制,2007,6.
[2]喬金珠.鍋爐壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)淺析[J].自動(dòng)控制資訊,2008,4.
[3]劉海清.自動(dòng)控制——壓力傳感[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2006,12.
[4]趙玉鵬.壓力傳感新技術(shù)[J].科技資訊導(dǎo)報(bào),2008,6.
[5]苗海雷.飼料加工自動(dòng)化[J].飼料信息,2008,9.
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