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摘要：所謂化工自動化，簡單地說來就是化工生產(chǎn)過程自動化。尤其是在當今新時期下，在化工生產(chǎn)過程中將一些自動化裝置安裝在化工設(shè)備上，以實現(xiàn)化工生產(chǎn)流程的自動監(jiān)控，而化工自動化儀表就是實現(xiàn)化工自動化生產(chǎn)的核心部分。因此，為實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程的自動化，作者基于自己多年來的工作經(jīng)驗，在文中簡要地闡述了化工自動化儀表應(yīng)用的必要性，并通過介紹當前我國在化工領(lǐng)域中常用的幾種化工自動化控制儀表，探討了目前我國化工自動化儀表的技術(shù)特點與發(fā)展，以期各位同行能在以后的化工生產(chǎn)中更好地運用自動化儀表。

關(guān)鍵詞：化工自動化儀表；必要性；概述與應(yīng)用；性能優(yōu)勢；技術(shù)突破

前言：近年來，隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，化工領(lǐng)域也得到了飛躍式的發(fā)展，其中一大體現(xiàn)就在于化工自動化儀表應(yīng)用的越來越廣泛，自動化儀表越來越受到人們的歡迎。所以說，加快對化工儀表和化工自動化的研究是具有一定的現(xiàn)實意義。

一、我國化工自動化儀表的必要性

由于我國化工企業(yè)生產(chǎn)過程具有毒、易燃、易爆、高溫、高壓等特點，且生產(chǎn)多在高壓、真空、高溫、深冷的情況下連續(xù)進行，操作人員很難進行控制，威脅著操作人員的生命安全，容易引起安全事故，從而造成企業(yè)的財產(chǎn)損失與人員的生命危險，而通過應(yīng)用化工自動化儀表，使化工生產(chǎn)采用先進手段，不僅利于降低企業(yè)的生產(chǎn)消耗，減少生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提升生產(chǎn)效率，減少勞動強度，改善勞動條件，促進企業(yè)可以持續(xù)、穩(wěn)定、順利進行生產(chǎn)，而且從根本上改變了勞動方式，有效提高了工作人員的文化技術(shù)水平，從而推動企業(yè)的經(jīng)濟效益與社會的綜合效益的提高。

二、我國幾種常用化工自動化控制儀表的概述及應(yīng)用

自動化控制是一門綜合性的技術(shù)學(xué)科，綜合利用自動控制器儀表學(xué)科，以及計算機學(xué)科的理論，服務(wù)于化學(xué)工程的發(fā)展。而我國化工自動化儀表按照使用原則、生產(chǎn)特點、所用能源、儀表組合形式等不同依據(jù)分為很多類，但目前還沒有一種分類將其全部概括。以下具體介紹幾種常用化工自動化儀表的概述與功能。

1）溫度儀表。我國化工生產(chǎn)過程多是在高溫高壓下進行，必須對其溫度進行檢測與監(jiān)查，隨時控制好溫度，使其能配合原材料進行相應(yīng)變化而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。最基本的遠傳溫度儀表為熱電阻與熱電偶兩種，一般是在指示溫度為-200℃～+1800℃的范圍進行接觸式測量。目前隨著我國電子技術(shù)尤其是現(xiàn)場總線技術(shù)的逐步應(yīng)用，實現(xiàn)溫度控制自動化已經(jīng)是不可替代的；

2）壓力儀表。一定的壓力是化工生產(chǎn)進行的必要條件，而壓力一般涉及到設(shè)備與人身的安全，因此壓力儀表是化工生產(chǎn)順利進行的前提保障。測量壓力的原理有很多，壓力儀表的種類很多，須根據(jù)不同壓力的測量原理選擇相應(yīng)的壓力儀表。目前我國最主要的壓力儀表主要有彈性式、活塞式與液柱式三種。隨著我國化工水平的不斷提高，我國壓力儀表的應(yīng)用越來越多，高溫介質(zhì)、腐蝕介質(zhì)、易結(jié)晶介質(zhì)等很多介質(zhì)都可用來做壓力測量，且測量的精度很高，已經(jīng)達到0.1級；

3）物位儀表。在我國化工生產(chǎn)過程中，需要對原料、半成品以及成品的液位進行測量。測量方式有很多種，且與被測物料的特性有著直接關(guān)系。物料儀表的種類也很多，但是目前只有浮力式儀表可以通用，且隨著我國化工產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，對物料儀表的精度要求也越來越嚴格；

4）流量儀表。在我國化工生產(chǎn)過程中，流量的測量是化工生產(chǎn)中最多的控制環(huán)節(jié)，也是溫、壓、液（位）、流四大參數(shù)中內(nèi)容最豐富的一個門類。我們所說的流量，不是一般的流速，是單位時間內(nèi)流經(jīng)有效截面的流體的體積和質(zhì)量，有時還要測量管道中一段時間內(nèi)流過的累積流體的體積和質(zhì)量（流量積算儀）。由于不同條件下對流量測量的要求不同，有大口徑流量、微小流量；高、低溫介質(zhì)的流量；高粘度介質(zhì)強腐蝕介質(zhì)的流量；粉料、粘污介質(zhì)的流量；脈動流、多相流等流量。流量測量原理上大致分有速度法、容積法測量體積流量，直接法、推導(dǎo)法測量質(zhì)量流量。實際上細分有節(jié)流式或壓差式（孔板、噴嘴、文丘里管等）、速度式（水表、渦輪、靶式、電磁、超聲波、渦街、質(zhì)量流量計等）。

5）在線過程分析儀?，F(xiàn)階段化工生產(chǎn)需實現(xiàn)工藝參數(shù)、測量和控制的自動化，而采用在線過程分析儀是實現(xiàn)化工生產(chǎn)控制與分析自動化的重要保證。只有在生產(chǎn)過程中利用在線過程分析儀表，對其物料成分與最終產(chǎn)品成分進行直接分析，才可能真正保證產(chǎn)品質(zhì)量合格。在現(xiàn)實應(yīng)用中在線過程分析儀經(jīng)常與高精尖的分析儀器配合使用，而非是使用一種儀器。

三、我國化工自動化儀表的性能優(yōu)勢與技術(shù)突破

隨著我國科技力量的逐步強大，尤其是在電子技術(shù)、計算機技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，大大地促進了常規(guī)儀表的發(fā)展，新型的數(shù)字儀表，智能化儀表，程序控制器，調(diào)節(jié)器等也不斷投入使用?，F(xiàn)在我國大、中、小型企業(yè)以及廣大鄉(xiāng)、鎮(zhèn)企業(yè)依據(jù)不同的生產(chǎn)實際和需求，氣動儀表、電動儀表、模擬儀表、數(shù)字儀表以及各種智能化儀表，計算機控制系統(tǒng)等都在進行使用，形成了氣電結(jié)合、模數(shù)共存、取長補短，協(xié)同發(fā)展的局面。它們構(gòu)成的各種自動化控制系統(tǒng)極大地推動著我們的現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)。此外，我國化工自動化儀表采用先進的微電腦芯片與綜合技術(shù)，使其在減小空間的同時又提高了儀表運行的可靠性與抗干擾能力，有利于實現(xiàn)事半功倍的分析、控制效果。

儀表的主要性能優(yōu)勢與技術(shù)突破主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）引入可編程功能，增強了計算功能，提高了精確度。使計算機軟件進入儀表可以代替大量的硬件邏輯電路，尤其是在控制電路中應(yīng)用一些接口芯片的位控特性進行一個復(fù)雜功能的控制，不僅簡化了硬件結(jié)構(gòu)，而且使產(chǎn)設(shè)計創(chuàng)新與合理。此外可以進行多項復(fù)雜計算的同時可以實現(xiàn)重復(fù)測量，且誤差很小，精確度很高；

2）擁有豐富的記憶功能。自動化儀表內(nèi)裝有隨時存儲器，只要保持通電不僅可以對前一狀態(tài)的信息進行記憶，而且可以對多種信息狀態(tài)進行記憶保存并可進行重現(xiàn)與處理，從而利于儀表的記憶性不受斷電的影響，優(yōu)于過去采用組合邏輯性與時序性電路的儀表；

3）數(shù)據(jù)處理功能增強。自動化儀表能快速處理在測量過程中常出現(xiàn)的線性化處理、自檢自校、測量值與工程值的轉(zhuǎn)換以及抗干擾等高技術(shù)性、難以解決的問題，這不僅有利于降低硬件負擔、減少工作時間、減輕勞動強度，而且可以達到檢索與優(yōu)化提高的效果；

4）修正誤差能力提高，控制功能增強。鑒于我國化工自動化儀表中配備了微型計算機，可以實時地進行測量誤差的修正，有效地減少了誤差，并通過加強限制干擾以提高精確度。且隨著計算機技術(shù)不斷提高與應(yīng)用，自動化儀表可以實現(xiàn)一般儀表不能實現(xiàn)的自動化控制功能，從而使生產(chǎn)過程更加簡便與精確。

5）儀表能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的控制功能。實現(xiàn)自動化以后，一些常規(guī)儀表不易實現(xiàn)的功能，在自動化儀表中就很容易實現(xiàn)。比如一臺氣相或液相色普儀，這種儀器利用對于復(fù)雜化學(xué)混合物進行色層分離的方法來確定樣品中存在的每一種化學(xué)成分的含量。

結(jié)束語：隨著我國科技力量的不斷進步與化工自動化應(yīng)用的逐步加強，化工自動化儀表的發(fā)展得到很大進步，其性能越來越豐富、適應(yīng)性越來越強、應(yīng)用也越來越廣泛，并在化工生產(chǎn)中起著重要的管控作用。隨著我國不斷加強對化工自動化儀表的研究與應(yīng)用，相信化工儀表定會擁有更加高效、更加智能的性能，其發(fā)展水平會更高，其應(yīng)用會產(chǎn)生更重要的影響，從而促進我國化工企業(yè)為我國創(chuàng)造更多的經(jīng)濟價值，并推動我國化工生產(chǎn)水平得以持續(xù)提升。

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