張德良　鄧旸

摘要：化工生產(chǎn)是一個國家的支柱產(chǎn)業(yè)，我國的化工業(yè)自改革開放以來發(fā)展迅速，其生產(chǎn)水平隨著科技的進步不斷的提高。我國也開始越來越重視自動化的化工生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，并在此領(lǐng)域取得了可喜的成就。這種自動化的生產(chǎn)模式需要的就是對生產(chǎn)流程中各個環(huán)節(jié)的設(shè)備以及反應參數(shù)進行統(tǒng)計和顯示，這就應用到了自動化的儀表。文章通過對化工生產(chǎn)中自動化儀表在實際生產(chǎn)中的應用進行了簡要的分析，并對儀表自身的特點以及發(fā)展優(yōu)勢和在發(fā)展中顯現(xiàn)出來的一些問題進行了討論，并綜合各種情況提出了一些合理化的建議，望可以對解決類似問題提供參考。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn)；自動化模式；儀表；現(xiàn)狀

隨著機械技術(shù)的發(fā)展以及計算機技術(shù)的出現(xiàn)，各行各業(yè)都開始進行了自動化的改革。而化工行業(yè)的高危險性以及高毒害性、高腐蝕性的特點更加成為了化學工業(yè)實行自動化生產(chǎn)模式的理由。只有在自動化的生產(chǎn)模式下才能夠保證整個生產(chǎn)流程的安全性，并且自動化系統(tǒng)具有人力無法達到的高精確度，因此一個運行良好的自動化系統(tǒng)不但是安全的保障同時也是高效的生產(chǎn)保障，這就是實現(xiàn)自動化工的重要意義。而在整個自動化的流程中儀表是必不可少的設(shè)備，自動化的儀表設(shè)備是實現(xiàn)對生產(chǎn)流程進行監(jiān)控的基礎(chǔ)設(shè)備。在生產(chǎn)中監(jiān)控工藝參數(shù)以及各個設(shè)備和原料的情況顯示處理都需要自動化的儀表設(shè)備。因此只有高靈敏高穩(wěn)定以及高安全系數(shù)的儀表才能對化工的高效生產(chǎn)提供有力的技術(shù)支持，才能夠真正的實現(xiàn)自動化，才能夠最大程度的創(chuàng)造經(jīng)濟效益。

1 常用儀表設(shè)備

在現(xiàn)代化工業(yè)的自動化生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的儀表種類包括流量測試儀表、壓力測試儀表、物料儀以及溫度和在線過程的分析儀。

壓力測量儀表是化工業(yè)的整個生產(chǎn)流程中關(guān)鍵設(shè)備之一。由于設(shè)備對于內(nèi)外壓強差的承受能力是有一定范圍的，因此壓力儀就成為了對設(shè)備內(nèi)外壓強差控制的重要參數(shù)來源，另外，化學反應的壓力環(huán)境對于反應的效率以及反應能否順利進行都有著極高的要求，因此壓力儀成為了生產(chǎn)的安全保障。其主要作用是對整個生產(chǎn)過程的壓力進行監(jiān)督控制，一般化工壓力儀是測試負壓至300MPa的壓強范圍。壓力儀對于壓強的測試方式一般分為彈性測試法、液柱式測試法還有活塞式的測試法。對這三種測試原理的使用要根據(jù)實際情況進行選擇，不同的方式方法使用不同的介質(zhì)壓強測試。并且隨著壓力儀表的技術(shù)發(fā)展，儀表的精度也隨之提高，有些甚至可以達到精度0.1級，并且對于環(huán)境的抗性也隨之提高，對于一些高溫高壓以及容易結(jié)晶和腐蝕性高的介質(zhì)也同樣可以對其壓強進行精確的測量。

在整個化工生產(chǎn)過程中，使用最為廣泛的則是流量儀表，這也是由化工的特性決定的，所謂的流量其實就是有效的截面積中單位時間中通過截面介質(zhì)的質(zhì)量以及體積，根據(jù)生產(chǎn)中的實際要求優(yōu)勢還要計算流量以及體積必要的流量以及體積流量。流量儀根據(jù)其原理的區(qū)別被分為體積流量的測量以及質(zhì)量流量的測量。而一般的生產(chǎn)線上對于流量的標示則是通過容積和速度兩種方法測量流量。而對于流體的質(zhì)量則是需要進行直接測量以及推導兩種方式。

化學反應除了要保證壓力之外，對于溫度的要求也很高，常用的溫度儀區(qū)別原理后分成熱電偶模式以及電阻模式，但是無論是哪一種都是為了對生產(chǎn)中需要進行溫度控制的環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控。溫度儀的測量范圍很廣，從零下二百攝氏度到一千八百攝氏度。若是想要得到一個準確的溫度參數(shù)，就需要對介質(zhì)進行接觸測量。而對溫度進行控制就是實現(xiàn)自動化的有效條件之一。溫度的自動控制也是現(xiàn)場總線技術(shù)實現(xiàn)的必要條件之一。

物料儀是對反應所使用的原料、半成品以及成品液位量進行測量的儀表。并且物料儀表在測量方式以及測量原理上差別很大，主要是由伸縮式的物料儀、矩陣渦流式的物料儀、還有最常用的浮力式物料儀以及精度頗高的雷達式物料儀等。

自動化程度保持的基礎(chǔ)除了上述儀表，最關(guān)鍵的就是在線過程分析的儀表，這才是實現(xiàn)現(xiàn)代化的自動化工的關(guān)鍵。工藝參數(shù)是就是通過這種自動化的保障在線過程的分析儀進行的。并且其使用需要通過多種儀表的配合進行。在線過程分析儀表是實現(xiàn)化工生產(chǎn)的控制以及分析自動化的基本保障。在現(xiàn)代化化工生產(chǎn)中都更加注重工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計，工藝參數(shù)的測量設(shè)定需要實現(xiàn)自動化，這個過程就是通過在線過程分析儀表來實現(xiàn)。在線過程分析儀表都需要多種儀表相互配合使用來對產(chǎn)品質(zhì)量是否合格等進行監(jiān)控。

2 自動化儀表控制的優(yōu)勢

化工儀表的自動化主要是實現(xiàn)了計算、記憶、可編程以及復雜的控制功能，利用微電腦技術(shù)推進儀表的自動化以及抗干擾能力，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的動態(tài)控制和信息反饋，更加完善自動化過程。

今年來，我國的化工生產(chǎn)發(fā)展水平有了穩(wěn)步的提升，特別是隨著計算機技術(shù)的應用，化工自動化的生產(chǎn)也得到了飛速的發(fā)展。在計算方面，微型計算機在化工自動化儀表的使用中提高了儀表的運算、計算功能以及結(jié)果的準確度，在極限測量、難度較大的測量等，微處理器和軟件的使用能快速、準確的獲得結(jié)果，優(yōu)化測量工作。在記憶功能方面，微處理器的應用改變了普通儀表常用的時序電路和組合電路，使得記憶狀態(tài)不會被下一個狀態(tài)清除，而記錄下所有的狀態(tài)，實現(xiàn)狀態(tài)重現(xiàn)的目的。在自動化儀表中不再使用大量的邏輯電路而是采用計算機軟件代替，保證了編程功能的實現(xiàn)和順利進行，相對比以前大量的控制工作，自動化儀表可以使得硬件結(jié)構(gòu)簡單、工作簡單方便。在需要進行復雜的控制時，自動化儀表很好的解決了以前這一無法實現(xiàn)的功能，大量的新型設(shè)備、儀表運用在化工生產(chǎn)中，如可以實現(xiàn)多功能的智能儀表、數(shù)字儀表等高科技儀表等大大的推進了自動化生產(chǎn)的程度，也是對生產(chǎn)過程的創(chuàng)新與推進。

在實現(xiàn)自動化的同時還需要保證儀表的準確性和抗干擾能力。微處理器在儀表中的應用，可以對測量的過程重復，對測量的結(jié)果進行及時計算能準確、快速的獲得平均值，避免偶然因素帶來的測量誤差，也可以實時的修正測量誤差來保證精度。微處理器也改良了儀表，在體積方面實現(xiàn)更小、更精細，也可有效的提高抗干擾的能力，進一步提高儀表的可靠性?？删幊坦δ芴岣吡藘x表的性能和適用性，快速的計算功能在出現(xiàn)錯誤和干擾時，進行重新測量和結(jié)果修正，提高抗干擾能力，實現(xiàn)化工生產(chǎn)的高效、高水準。

3 自動化儀表存在的問題及提高解決方法

自動化儀表在使用中存在多種優(yōu)勢，但是也有著一定的不足，在自動化控制過程中產(chǎn)品化的能力不足，在模型的通用型以及集成能力方面也較差。而在實際生產(chǎn)控制中，提高自動化控制水平還需要設(shè)定好質(zhì)量控制的有效參數(shù)，采取預防管理來進行質(zhì)量管理。

在我國，化工儀表的應用一般由設(shè)計、施工和調(diào)試三步組成，科研單位擁有一定的科研能力但在資金方面存在短缺，而生產(chǎn)廠家因為需要產(chǎn)品開發(fā)所需的大量人力和財力而使得化工企業(yè)在產(chǎn)品化方面能力不足。模型的開發(fā)技術(shù)含量不足，競爭力不強，也存在通用性較差難推廣的問題。施工的過程中需要做好策劃階段的準備，如材料、資質(zhì)、驗收情況等審查，保證儀表在施工中的質(zhì)量。在使用的過程中需要對參數(shù)和指標進行相應的設(shè)定，通過試驗來獲得合適的參數(shù)，對于符合正態(tài)分布的參數(shù)可以使用正態(tài)分布原理來控制這一指標，不符合正態(tài)分布的就采用平均值法選擇。自動化儀表的管理中還需要做好預防管理，分析生產(chǎn)的全過程，提前預見到問題及制定相對的防治措施。對質(zhì)檢的結(jié)果進行反饋，討論自動化中存在的問題并解決，來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。