李丽

【摘 要】随着经济的快速发展与科技的不断进步，自动化技术已经成功投入到现代化工仪表的工作进程中，自动化的应用推动了化工仪表的发展，同时给我国化工企业带来更好的经济效益。本文通过阐述化工仪表所包含的仪器内容以及自动化技术在仪表控制各个部分的具体功能，以探讨突出该技术给化工生产过程带来的积极作用，同时为加快化工仪表自动的进程提供借鉴。

【关键词】现代化工仪表；化工自动化；过程控制

在化工生产的设备上安装了一些可以取代人工操作的自动化设备，这样就可以实现生产的自动化，这个过程就被称之为化工生产过程的自动化，简称为化工自动化。在国民经济的发展过程中，化学工业是我国传统的支柱型产业之一。一般情况下，生产的过程都会在封闭的容器中进行，不便于进行人工操作。同时，化工生产具有一定的危险性，为了实现化工生产的高效和环保，就有必要对工艺指标进行严格控制，其中最直接的方法就是进行化工仪表的自动化。

一、当前运用化工仪表的主要类型

在化学工业进行自动化生产的过程中，会广泛使用化工仪表，而主要的化学仪表可以根据不同的特点大致分为以下几种类型：

1、压力仪表

在化学工业生产过程中，压力是除温度以外的另一种必要的化学反应因素，如果在整个生产过程中没有控制好压力，那么整个生产的效果也会大打折扣。与此同时，化工生产设备也会在一定程度上受到压力的影响，因此，在化工生产的过程中，压力仪表的运用也是必不可少的。压力仪表的类型也比较多，如特种压力表、压力传感器、变送器等。

2、温度仪表

化学工业在生产过程中，因原料与产品的特殊性，对温度具有较高的要求，一般情况下，生产过程中的温度都要控制在零下200摄氏度到1800摄氏度之间，在整个化工产品生产时，划分到化工温度仪表中使用频率最高的便是热电偶与热电阻两种仪表。其基本原理是依托于总线技术，将相关信息输入到DCS与其他温度采集装置中，以完成对化工生产温度上的自动控制。

3、物位仪表

所谓物位仪表在整个化学工业生产中所起到的主要作用便是控制化工生产的原料量，也是整个化工生产过程中所必不可少的，在整个化工产品生产时，划分到化工物位仪表的主要有超声波、直读、电接触、浮力、激光辐射、差压以及电容等诸多方式，而其中使用最为广泛且具有较强精确度的主要有矩阵涡流式、雷达式以及磁极伸缩时三种类型。

4、流量仪表

化工流量仪表也是化工生产中必不可少的仪表之一，其测量原理主要有容积与速度两种方法，在测量体积流量方面比较合适，而质量流量则普遍采用推导法或直接法进行测量。化工流量仪表中流量的含义与普通的流速存在一定的差异，流量指的是有效截面在单位面积留过的流体的体积以及质量，有时还要借助积算仪对某段时期内的流量进行计算，而对流量的测量则要結合实际情况进行，有的要求大口径的流量，有时候则是微小的流量，此外，一些固体的接遏制的流量和多相及脉动流量等在介质上都体现出了不同性质。

除以上四种仪表之外，还有一种在线过程分析仪表，主要用于相对高端的分析仪器，在普通的化学生产过程中，并不经常用到。

二、现代化工自动化过程控制技术

在科学技术不断发展的前提下，当前化工仪表需要随着时代的发展也拥有了越来越多的功能，主要体现在以下几方面：

1、软件编程功能的应用

随着计算机网络技术的普及，化工仪表中开始应用各种软件，取代了之前数量庞大的硬件逻辑电路，实现了硬件的软件化。在化工仪表的控制电路中，利用其中接口芯片的位控特点，对一些比较复杂的功能进行控制，这个过程的软件编程比较简单。若用硬件来取代，就需要使用一套非常大的控制和定时电路。因此，在仪表中应用软件可以实现内部硬件结构的简化，代替原来的逻辑电路。

2、记忆功能的应用

在传统的化工仪表中，只能做到在指定的某一时刻做出最简单的记忆，而且记忆不能够被完整保存，具有较大的缺陷。但将自动化设备加入到化学仪表中去，则能够利用计算机中的存储器，将仪表所显示的信息做出完整记录，且将其系统保存，以便日后查看。例如，微机引入仪表后，存储器就能够对前段状态的信息进行记忆并将其保存下来，在需要的时候可以对存储记忆进行重现。

3、自动化仪表的计算功能

现代化工仪表中含有微型计算机，所以具有计算能力，不仅可以完成复杂的计算，还能保证计算结果的精确度。具有计算功能的自动化仪表就可以完成很多复杂计算，例如除法运算，确定极大值、极小值，给定极限检测等运算。

4、数据处理功能的优化

在化工生产的实际操作中，化学仪表不可避免的会遇到自动检测与校准、线性化处理、工程测量值相互转换等一系列问题，而且还会时不时的伴随着外界干扰。而在化工仪表中运用科学的计算机装置，便能够有效的运用软件来规避以上问题，使化工生产中的硬件负担更小，在数据的处理方面更加优化。

5、误差修复功能

随着微型计算机被引入自动化仪表中，通过他对中心系统的控制，就可以在短时间内迅速完成重复测量，然后计算出平均值，这样就可以将误差和其他干扰因素排除在外，确保测量的精确度。同时，因为自动化仪表具有对误差进行修复的功能，可以利用其中的微处理器来来减小误差，对实地测量产生的误差进行修复，这样也提高了测量的精确度。

6、复杂控制功能

与普通的化学仪表相比，实现化工仪表自动化功能之后，能够做到很多以前无法实现的功能，举例来说，在化工色谱仪器中，运用自动化的化工仪表便能够通过色层分离的方法来实现相对复杂混合物的分离工作，进而确定混合物中化学成分的含量。

三、结束语

随着自动化技术在现代化工仪表中的渗入，使化工生产过程控制中设计到的各个模块都变得更加智能化，这在一定程度上不但减小了工人的体力劳动，为员工的健康和安全提供一定的保障，现代自动化仪表设备还取代一些功能单一的简单逻辑电路，节省出大量的空间，通过使用计算机进行编程和分析，大大提高了化工生产的效率，在原有的基础上提高了化工仪表的执行能力，当仪表发生故障时做出准确的判断和正确的反应，使现代化工仪表的运行环境更加安全，同时也为我国的经济带来巨大的效益。

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