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)裝置中的反應溫度、壓力、氣體流量、液位是蠟類生產(chǎn)裝置運轉(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的控制系統(tǒng)與工藝，但由于蠟類生產(chǎn)裝置長期運轉(zhuǎn)在高溫、高壓與腐蝕性的環(huán)境中，現(xiàn)場中設備、控制儀表等必然產(chǎn)生誤差，嚴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，會影響蠟類產(chǎn)品的質(zhì)量。其中溫度對蠟類設備的影響在其他文獻中已有介紹[1]，本論文主要針對四大工藝參數(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 壓力測量產(chǎn)生誤差的原因及解決方案 

 裝置壓力測量與控制系統(tǒng)主要包括以下四部分：壓力變送器，儀表或計算機，電/氣轉(zhuǎn)換器，氣動閥。工作過程如下：通過壓力變送器測量某一范圍內(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)換為電信號如 4-20 mA，儀表或計算機接收到 4-20 mA 電流信號后，通過變換轉(zhuǎn)換成電壓信號，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，同時給定值也送入 CPU，然后 CPU 對輸入數(shù)據(jù)進行加工處理計算分析等一系列工作，并將運算結(jié)果存儲在 RAM中。同時可通過 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，電流信號的大小與給定值與測量值的偏差的大小相對應，儀表或計算機輸出的 4-20 mA 電流信號，該信號輸入給電/氣轉(zhuǎn)換器，通過電/氣轉(zhuǎn)換器將電信號轉(zhuǎn)換為 3-15P的氣信號輸出，該氣信號控制氣動閥調(diào)節(jié)機構(gòu)的行程，較終實現(xiàn)對氣動閥執(zhí)行機構(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）壓力變送器在測量壓力過程中壓力變送器的取壓入口有時會粘附固體雜質(zhì)，影響壓力變送器的測量壓力效果，使壓力變送器的測量產(chǎn)生誤差。 

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

 （3）壓力變送器內(nèi)部的電子元件由于長期工作性能也會發(fā)生變化，使壓力變送器的測量產(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受到腐蝕，使壓力變送器的測量產(chǎn)生誤差。 

 （5）壓力變送器在長期工作時會產(chǎn)生零點遷移和量程的變化，使壓力變送器的測量產(chǎn)生誤差。 

 

1.2 壓力表誤差產(chǎn)生因素 

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

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

 （3）壓力表由于長期工作，各部分性能會發(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)我國量值傳遞規(guī)則：采用標準的壓力校驗臺對壓力表或壓力變送器進行校驗，根據(jù)每種壓力表或壓力變送器的技術指標，在一定的壓力測量范圍內(nèi)進行校驗。對壓力表的校驗：檢查壓力表的各點誤差是否超出了技術指標中較大誤差，如果超出較大誤差需要進行檢修和調(diào)整，直到達到合格要求，否則報廢。對壓力變送器的校驗：在壓力變送器的壓力測量范圍內(nèi)給定壓力信號，檢測壓力變送器的輸出電信號，檢查電信號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，是否在技術指標要求的范圍內(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期工作在技術指標所要求的精度下。 

 

1.4 壓力測量與控制過程中產(chǎn)生的誤差 

儀表或計算機在壓力測量與控制過程中產(chǎn)生的誤差與溫度測量與控制過程中產(chǎn)生的誤差因素相似，不在重復。消除誤差的辦法采用標準信號源進行校驗，同時進行檢修與維護，排除產(chǎn)生誤差的因素，較終達到所要求的測量精度、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)定也會造成輸出信號不穩(wěn)定，導致系統(tǒng)壓力控制不穩(wěn)。 

 （2）電/氣轉(zhuǎn)換器的零點發(fā)生遷移或量程發(fā)生變化使輸出的氣信號不在要求的范圍內(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期在有腐蝕性氣體的環(huán)境下工作，性能會發(fā)生改變，輸出信號會產(chǎn)生誤差。 

 （4）電/氣轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的機械部分長期動作，產(chǎn)生疲勞破壞，會產(chǎn)生誤差。

 

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

 

首先需要選擇標準信號源、標準氣源、標準壓力測量表，然后連好接線對電/氣轉(zhuǎn)換器進行校驗，檢查電/氣轉(zhuǎn)換器在輸入信號 4-20 mA 范圍內(nèi)，輸出的氣信號是否在 3-15 P（即滿足電/氣轉(zhuǎn)換器正常工作時的技術指標）。如果達不到電/氣轉(zhuǎn)換器所要求的技術指標，需要維護人員對電/氣轉(zhuǎn)換器進行調(diào)試或檢修，較終滿足工作要求。 

 

1.7 氣動閥性能改變的因素 

氣動閥性能改變在壓力控制系統(tǒng)中壓力會產(chǎn)生波動，壓力控制不穩(wěn)，下列因素會影響氣動閥的性能。 

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

（2）氣動閥的調(diào)節(jié)機構(gòu)內(nèi)部的膜片由于長期受壓、動作性能會發(fā)生改變，使調(diào)節(jié)機構(gòu)的行程發(fā)生變化。 

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

 （4）氣動閥的執(zhí)行機構(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，使氣動閥的性能發(fā)生變化。 

 

1.8 如何發(fā)現(xiàn)氣動閥的故障狀態(tài) 

 首先建立標準裝置，對氣動閥的進行定期校驗，檢查氣動閥的運行是否達到工作要求，如果達不到工作要求，需要對氣動閥的各個部分進行檢修，較終達到工作要求。 

 

2 液位測量與控制器輸出信號產(chǎn)生誤差的原因及解決方案 

 

石蠟生產(chǎn)裝置中的液位測量與控制對系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定起關鍵作用，當蠟液的液位控制系統(tǒng)由于調(diào)節(jié)不當或系統(tǒng)產(chǎn)生粗大誤差時，液位時常會突然減空，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測出石蠟液位的變化，當液位升高時，彈片的振幅減小，輸出的交流信號變小，當液位下降時，輸出的交流信號變大，通過變送器將輸入的交流信號轉(zhuǎn)換成標準的 4-20 mA 的直流信號，該直流信號通過計算機輸出，也可直接輸出給電/氣轉(zhuǎn)換器，通過電/氣轉(zhuǎn)換器將電信號轉(zhuǎn)換成氣信號，該氣信號控制氣動閥的動作，較終實現(xiàn)對液位的控制。 

 

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，使彈片振動的幅度減小，輸出信號發(fā)生變化。 

 （2）振蕩傳感器由于長期工作產(chǎn)生疲勞破壞，使振蕩傳感器的輸出信號發(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產(chǎn)生誤差。 

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

 

2.2 控制器輸出信號誤差產(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發(fā)生變化。 

 （4）控制器的輸出信號與輸入信號對應范圍不合適，導致液位控制不穩(wěn)，使系統(tǒng)的壓力產(chǎn)生波動。

 

2.3 如何消除振蕩傳感器與控制器產(chǎn)生的誤差 

首先需要建立標準檢測校驗裝置，對振蕩傳感器與控制器定期校驗，如發(fā)現(xiàn)振蕩傳感器與控制器性能改變，及時進行檢修與維護，以確保液位控制的穩(wěn)定性與可靠性。 

 

3 結(jié)束語 

 以上分析了某公司石蠟生產(chǎn)裝置運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)裝置長期運轉(zhuǎn)的條件下生產(chǎn)出高質(zhì)量合格產(chǎn)品。

 

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