世紀(jì)之交的自動(dòng)化儀表
——檢測(cè)儀表與執(zhí)行器的技術(shù)進(jìn)展

吳欽煒

摘　要：概要介紹了世紀(jì)之交人們關(guān)注的自動(dòng)化儀表，重點(diǎn)是流量、物位檢測(cè)儀表與執(zhí)行器的技術(shù)進(jìn)展。
關(guān)鍵詞：發(fā)展概況　工業(yè)自動(dòng)化儀表　流量?jī)x表　物位儀表　執(zhí)行器

The Automation Instrumentation in New Millennium
The Development of the Technologies of Detecting Instruments and Actuators

Abstract：The automation instrumentation concerned by people in new millennium is introduced in general． The main area is the development of the technologies of detecting instruments of flow， material level and actuators．
Key words：General development Process automation instrumentation Flow instrument Material level instrument Actuator▲

　　21世紀(jì)已經(jīng)到來，人們將進(jìn)入以知識(shí)經(jīng)濟(jì)為特征的信息時(shí)代。微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)將繼續(xù)高速發(fā)展，作為工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)工具的自動(dòng)化儀表與裝置也將跨入真正的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代。
　　傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)一起構(gòu)成現(xiàn)代信息的三大基礎(chǔ)。有的專家認(rèn)為：在計(jì)算機(jī)與自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)，80年代的熱點(diǎn)是個(gè)人計(jì)算機(jī)，90年代是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，而21世紀(jì)個(gè)10年的熱點(diǎn)很可能是傳感、執(zhí)行與檢測(cè)。這種預(yù)測(cè)是有一定根據(jù)的。近幾年，微電子、微機(jī)械、新材料和新工藝的發(fā)展與計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將可能創(chuàng)造出的傳感與檢測(cè)系統(tǒng)。有人稱之為智能傳感技術(shù)或者現(xiàn)代傳感技術(shù)，它與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)相結(jié)合，必將對(duì)自動(dòng)化儀表與裝置的技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。
　　關(guān)于21世紀(jì)工業(yè)自動(dòng)化和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的發(fā)展，已有不少文章作了論述。本文僅就近期的一些文章介紹和作者的認(rèn)識(shí)，對(duì)檢測(cè)儀表與執(zhí)行器的技術(shù)進(jìn)展作些介紹，以期能展開更多的討論和**。
　　檢測(cè)儀表與執(zhí)行器是生產(chǎn)過程自動(dòng)化和經(jīng)營(yíng)管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，特別受到人們的重視。隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)展，它們起著越來越為重要的作用，因?yàn)闆]有性能好、精度高、質(zhì)量可靠的儀表檢測(cè)到各種有關(guān)的信息，要實(shí)現(xiàn)高水平的自動(dòng)化就是一句空話。
　　在工業(yè)過程檢測(cè)方面，常規(guī)的溫度、壓力、流量與物位4大熱工變量的檢測(cè)已經(jīng)有較成熟的技術(shù)基礎(chǔ)和產(chǎn)品。的檢測(cè)儀表主要特點(diǎn)是數(shù)字化和智能化，它們是以微計(jì)算機(jī)為核心，可以自動(dòng)調(diào)零、線性化、補(bǔ)償環(huán)境因素變化，并配置圖形顯示儀表，直觀地表達(dá)測(cè)量結(jié)果。在檢測(cè)技術(shù)方面，超聲、微波、激光等新技術(shù)正被大量采用，用以解決不同工業(yè)領(lǐng)域遇到的特殊測(cè)量問題和提高性能的要求。因此，檢測(cè)儀表與執(zhí)行器的當(dāng)務(wù)之急，一方面要積極改進(jìn)既有的測(cè)量方法，進(jìn)一步完善**和實(shí)現(xiàn)微機(jī)化與智能化；另一方面是采用新的測(cè)量原理，開發(fā)新的檢測(cè)儀表，擴(kuò)大自動(dòng)檢測(cè)的新領(lǐng)域。下面將介紹人們關(guān)注的流量、壓力、物位等幾種檢測(cè)儀表和執(zhí)行器的技術(shù)進(jìn)展。

1　分布式光纖溫度傳感網(wǎng)絡(luò)

　　清華大學(xué)吳秋峰教授在《迎接21世紀(jì)工業(yè)控制的一些思考》一文中提到：智能傳感技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，就產(chǎn)生了智能傳感網(wǎng)絡(luò)的概念。它將致力于智能傳感網(wǎng)絡(luò)通信功能的研究和各種技術(shù)的融合，做到信息采集、傳輸、處理的集成與協(xié)同，這必將對(duì)工業(yè)控制、集成自動(dòng)化等產(chǎn)生影響。
　　聯(lián)系這個(gè)技術(shù)動(dòng)向，首先介紹一種用于工業(yè)過程檢測(cè)的分布式光纖溫度傳感網(wǎng)絡(luò)。它是一種實(shí)時(shí)、在線、多點(diǎn)光纖溫度測(cè)量系統(tǒng)，是近年來發(fā)展的、用于實(shí)時(shí)測(cè)量空間溫度場(chǎng)的高新技術(shù)，成為工業(yè)過程控制中的新檢測(cè)方法與技術(shù)。系統(tǒng)中的光纖既是傳輸媒體又是傳感媒體，利用光纖背向喇曼散射的溫度效應(yīng)，光纖所處空間各點(diǎn)溫度場(chǎng)調(diào)制了光纖中的背向喇曼散射的強(qiáng)度，經(jīng)波分復(fù)用器和光電檢測(cè)器采集了帶有溫度信息的背向喇曼散射光電信號(hào)，再經(jīng)信號(hào)處理，解調(diào)后將溫度信息實(shí)時(shí)從噪聲中提取出來并進(jìn)行顯示，它是典型的激光光纖溫度通信網(wǎng)絡(luò)。在一根2km光纖上可采集1 000個(gè)溫度信息并能進(jìn)行空間定位，已經(jīng)應(yīng)用于煤礦、隧道的火災(zāi)自動(dòng)溫度報(bào)警系統(tǒng)，也可用于油庫(kù)、危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)的溫度報(bào)警和大型設(shè)備溫度分布測(cè)量等。分布式光纖溫度傳感網(wǎng)絡(luò)的傳感光纖不帶電，抗射頻和電磁干擾，防燃、防爆、抗腐蝕、耐高電壓和強(qiáng)磁場(chǎng)、耐電離輻射，能在有害環(huán)境中**運(yùn)行，系統(tǒng)具有自標(biāo)定、自校準(zhǔn)和自檢測(cè)功能。
　　為了跟蹤高新技術(shù)在工業(yè)過程實(shí)時(shí)檢測(cè)方面的應(yīng)用，我們期望這類智能傳感網(wǎng)絡(luò)將會(huì)更多被研究開發(fā)出來。

2　一體化節(jié)流式流量計(jì)

　　世紀(jì)之交，在流量檢測(cè)技術(shù)方面亦沒有出現(xiàn)全新的儀表。但是，具有真正智能化功能的各種流量?jī)x表將蓬勃地發(fā)展起來，例如智能差壓變送器的發(fā)展，已使人們看到節(jié)流裝置仍會(huì)有很強(qiáng)的生命力。
　　一體化節(jié)流式流量計(jì)是將節(jié)流裝置、差壓變送器與流量顯示裝置融為一體構(gòu)成的流量測(cè)量系統(tǒng)。它引入了節(jié)流定值的概念，使差壓式流量計(jì)跨上了一個(gè)新臺(tái)階，是流量?jī)x表的一次革新。專家們說：差壓式流量計(jì)新的輝煌時(shí)期即將到來。
　　一體化節(jié)流式流量計(jì)優(yōu)選噴嘴為節(jié)流件（也可選用孔板），毋需實(shí)流標(biāo)定，耐腐蝕，壓損小，檢定周期長(zhǎng)，方便用戶更換，便于批量生產(chǎn)，降低節(jié)流件造價(jià)；它將節(jié)流裝置與差壓變送器做成一體，可消除現(xiàn)場(chǎng)安裝偏心或不垂直等可能帶來的附加誤差，不僅保證了安裝性和測(cè)量精度，而且縮短了引壓管線，減少了故障率，改善了動(dòng)態(tài)特性，這對(duì)于自控系統(tǒng)有重要意義。它配置寬量程差壓變送器和顯示裝置可方便地對(duì)在線節(jié)流裝置進(jìn)行遷移和擴(kuò)展量程，使流量計(jì)范圍度達(dá)6∶1～10∶1，它對(duì)流量系數(shù)、可膨脹系數(shù)都采取實(shí)時(shí)計(jì)算，對(duì)密度進(jìn)行查表，因而不確定度可忽略不計(jì)，保證測(cè)量精度能大幅度提高。根據(jù)近期資料介紹一體化節(jié)流式流量計(jì)在新建工廠中已較多應(yīng)用，有著廣闊的市場(chǎng)前景。

3　電磁流量計(jì)

　　在眾多流量?jī)x表中，電磁流量計(jì)是發(fā)展較快的流量檢測(cè)儀表，這是由于它具有的一些特出優(yōu)點(diǎn)。電磁流量計(jì)的發(fā)展方向是小型化和智能化。
　　近年來，電磁流量計(jì)在勵(lì)磁技術(shù)、內(nèi)襯技術(shù)、智能化技術(shù)方面都有新的進(jìn)展。如勵(lì)磁技術(shù)上發(fā)展的雙頻矩形波技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了零點(diǎn)穩(wěn)定性和響應(yīng)速度、抗干擾能力的良好統(tǒng)一，使得流量信號(hào)幅度為通常電磁流量計(jì)的10倍。具有高信噪比，可適用于紙漿、礦漿等測(cè)量。在絕緣襯里材料方面，目前已有采用工業(yè)陶瓷襯里，它耐腐蝕、耐磨損、高溫高壓下不變形，電極與襯里間相燒結(jié)以解決管壁滲漏問題；還有無電極電磁流量計(jì)是由陶塑襯里感應(yīng)在管壁上形成電極，經(jīng)特種信號(hào)處理而獲取流量信號(hào)，可以測(cè)電導(dǎo)率極低（0．05μS／cm）的污水流量；在智能化技術(shù)方面，借助微處理器和軟件編程技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)拓寬量程，補(bǔ)償測(cè)量誤差、零點(diǎn)校正、勵(lì)磁自診斷、正反相流判斷、空管與不滿管的自診斷等，都極大地增強(qiáng)電磁流量計(jì)技術(shù)性能和測(cè)量功能，而可靠性和穩(wěn)定性的改善尤為特出。
　　將電磁流量測(cè)量技術(shù)與過程層析成像技術(shù)相結(jié)合，正在開辟著過程檢測(cè)的新領(lǐng)域。其原理是借助電容式多對(duì)電極多對(duì)線圈并適當(dāng)安排兩者的不同組合，就可獲得比一個(gè)磁場(chǎng)一對(duì)電極更豐富的測(cè)量信息，經(jīng)過數(shù)學(xué)處理后可得到非軸對(duì)稱流型流體的流量，再通過進(jìn)一步的圖象重構(gòu)和信息處理，可復(fù)現(xiàn)原流場(chǎng)，這將有助于流體其它特性和狀態(tài)的研究。

4　超聲流量計(jì)

　　超聲流量計(jì)已有25年的歷史，可作為對(duì)非導(dǎo)電性液體的、無機(jī)械阻礙的流量測(cè)量?jī)x表，其技術(shù)發(fā)展方向是傳感器與管道壁的一體化設(shè)計(jì)，全焊接結(jié)構(gòu)，無壓力損失。現(xiàn)已有多種測(cè)量技術(shù)和產(chǎn)品：多普勒超聲流量計(jì)、時(shí)差式超聲流量計(jì)、不滿管超聲流量計(jì)、插入式超聲流量計(jì)等。
　　值得指出的是，自90年代以來氣體超聲流量計(jì)象一顆耀眼的新星驟然升起。它在天然氣工業(yè)中的成功應(yīng)用有突破性進(jìn)展，一些天然氣流量計(jì)量的疑難問題可望解決。據(jù)稱由于度高和維修費(fèi)用低，多聲道氣體超聲流量計(jì)已被氣體工業(yè)界接受，它是自氣體渦輪流量計(jì)后被氣體工業(yè)界接受的重要的流量計(jì)量器具。至今已有12個(gè)的政府機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)氣體超聲流量計(jì)為法定計(jì)量器具，在國(guó)外天然氣工業(yè)的貿(mào)易輸送、氣體分配、調(diào)合、控制和檢漏等方面都開始采用它。從近二三年的發(fā)展看，氣體超聲流量計(jì)也具有理論上無需進(jìn)行流量標(biāo)定、與介質(zhì)無關(guān)等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)正逐步走向?qū)嵱没?guó)外一些儀表公司都已批量生產(chǎn)，包括用于主管道的大口徑流量計(jì)和家用煤氣表已經(jīng)積累了相當(dāng)多的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，其價(jià)格將逐步降低，可以預(yù)測(cè)它將占有較大的市場(chǎng)。

5　直接式質(zhì)量流量計(jì)

　　我國(guó)目前正處于能源更新?lián)Q代的歷史時(shí)期，油品和燃?xì)獾牧髁繙y(cè)量必將成為流量測(cè)量技術(shù)發(fā)展和流量?jī)x表新產(chǎn)品開發(fā)的重要課題。熱式質(zhì)量流量計(jì)和科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是兩種重要的直接式質(zhì)量流量?jī)x表。
　　熱式質(zhì)量流量計(jì)的工作原理基于質(zhì)量流量與熱量損失成正比。其特點(diǎn)是傳感器可由一體成形管做成，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固壽命長(zhǎng)，可相當(dāng)?shù)販y(cè)量高溫低速流體，其抗腐蝕、防爆、抗污、耐磨等問題均已滿意地得到解決，成本也相對(duì)較低，在節(jié)能、貿(mào)易、物料平衡等方面被選用。
　　科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是一種新型儀表，利用流體在振動(dòng)管內(nèi)流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科氏力原理來制成。它可直接用于測(cè)量介質(zhì)的質(zhì)量、密度、溫度，具有測(cè)量精度高、量程比寬、測(cè)量范圍廣等特點(diǎn)。而且，由于其測(cè)量原理的特殊性，還可用于測(cè)量高壓氣體、高粘度流體、非牛頓流體等較特殊的介質(zhì)；用于較重要的各種進(jìn)料的混合及批量計(jì)量，流量計(jì)量控制，快速多變的密度測(cè)量，產(chǎn)品的質(zhì)量控制和監(jiān)視的場(chǎng)合。它用于高壓天然氣計(jì)量的可行性已無可置疑，還能較好地處**液兩相的液化石油氣。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，肯定它會(huì)不斷有所改進(jìn)**。

6　固態(tài)傳感器與智能壓力／差壓變送器

　　微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，促進(jìn)了微機(jī)械加工技術(shù)日益更新。它引伸到儀表領(lǐng)域，奠定了現(xiàn)代傳感器的技術(shù)基礎(chǔ)，推動(dòng)著全新的固態(tài)傳感器和集成化智能變送器的發(fā)展和實(shí)用化，現(xiàn)已取得了引人注目的成果。固態(tài)傳感器與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型傳感器相比較，在技術(shù)和性能上發(fā)生了質(zhì)的變化，它使傳感器技術(shù)向微型化、高精度、低功耗、智能化方面邁出了一大步，這標(biāo)志著檢測(cè)傳感器與變送器將發(fā)生一場(chǎng)劃時(shí)代的變革。
　　近年來，多種微結(jié)構(gòu)的固態(tài)硅傳感器已被開發(fā)出來并投入生產(chǎn)應(yīng)用。如微型伺服加速度計(jì)、微結(jié)構(gòu)加速度開關(guān)、微硅振環(huán)陀螺、微硅諧振式壓力傳感器、微硅質(zhì)量流量計(jì)等，人們預(yù)測(cè)，許多傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型傳感器所能實(shí)現(xiàn)的各種原理，采用微機(jī)械加工技術(shù)同樣可以做出各種微結(jié)構(gòu)傳感器，在此基礎(chǔ)上再實(shí)現(xiàn)傳感器與處理器集成化，就可設(shè)計(jì)出數(shù)字式智能變送器。典型的事例是日本橫河公司的EJA型智能壓力／差壓變送器，它采用先進(jìn)的單晶硅諧振式傳感器，這在變送器工作原理上是具有技術(shù)**性質(zhì)的突破。人們?cè)u(píng)價(jià)說，它已成為當(dāng)今變送器家族中比較具有活力的產(chǎn)品。代表著檢測(cè)儀表發(fā)展的重要方向。

7　微波物位計(jì)（雷達(dá)物位計(jì)）

　　基于雷達(dá)測(cè)量技術(shù)的新發(fā)展，近年來高性能、低價(jià)格的微波物位計(jì)已真正大量進(jìn)入過程檢測(cè)儀表市場(chǎng)?；?、石化、醫(yī)藥、食品等工業(yè)普遍存在高溫、高壓、腐蝕、揮發(fā)、冷凝等復(fù)雜工況條件，必需采用非接觸式測(cè)量方法才能達(dá)到長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的效果。因此，微波物位計(jì)在各種連續(xù)式物位計(jì)中市場(chǎng)增長(zhǎng)率為高。
　　微波是一種電磁波，其傳播速度不受介質(zhì)特性影響。微波物位計(jì)是利用無線電回波測(cè)距原理實(shí)現(xiàn)物位測(cè)量的。微波從天線發(fā)出，在被測(cè)目標(biāo)反射后回波再被無線接收，按微波來回傳播時(shí)間來計(jì)算距離即是物位。目前微波物位計(jì)有脈沖雷達(dá)和調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)兩種。近年推出的普及型微波物位計(jì)大多采用脈沖方式，精度已達(dá)（0．2％～0．3％）FS，價(jià)格較低，能滿足一般測(cè)量要求。調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)是將距離轉(zhuǎn)換為頻率進(jìn)行測(cè)量、能得到較高精度。這兩種微波物位計(jì)被測(cè)物體通常限于液體為主。
　　對(duì)于粉料測(cè)量、干料測(cè)量、界面測(cè)量、漿料液位、帶泡沫液位的連續(xù)測(cè)量歷來是物位測(cè)量的難點(diǎn)，這時(shí)可采用相位跟蹤法通過測(cè)量發(fā)送射頻波與從物料表面反射回波之間相位角來測(cè)量物位。這種測(cè)量方法能取得良好效果。

8　儲(chǔ)罐計(jì)量測(cè)量?jī)x表——磁致伸縮式液位計(jì)

　　物位儀表當(dāng)前發(fā)展的重要領(lǐng)域是罐區(qū)管理及其計(jì)量自動(dòng)化。儲(chǔ)罐計(jì)量是指對(duì)大型儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)液存量進(jìn)行測(cè)量，從而獲得儲(chǔ)庫(kù)庫(kù)存量，它是一個(gè)企業(yè)掌握庫(kù)存資料，以便指導(dǎo)生產(chǎn)和銷售的重要管理項(xiàng)目。采用儲(chǔ)罐計(jì)量會(huì)比采用流量計(jì)更經(jīng)濟(jì)、精度更高。因此，庫(kù)存量測(cè)量要求高的測(cè)量精度和高的測(cè)量復(fù)現(xiàn)性。
　　現(xiàn)用測(cè)量方法有3種：一種是體積測(cè)量法，通過液位和溫度測(cè)量而計(jì)算出儲(chǔ)液體積，然后再換算成重量；另一種是重量測(cè)量法，通過液柱靜壓強(qiáng)測(cè)量而計(jì)算出儲(chǔ)液重量；*三種是混合式測(cè)量系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)高精度液位和界位測(cè)量，能獲得高精度的體積，又能實(shí)現(xiàn)高精度平均密度測(cè)量，從而獲得高精度質(zhì)量計(jì)量。在這里，能否高精度測(cè)量?jī)?chǔ)罐液位及油水界面是系統(tǒng)的關(guān)鍵，因此液位計(jì)的選擇至關(guān)重要。
　　目前在大量程液位計(jì)中可達(dá)到1mm精度的有雷達(dá)物位計(jì)、伺服型浮子液位計(jì)和磁致伸縮式液位計(jì)，相比之下，用磁致伸縮式物位計(jì)裝在儲(chǔ)罐頂上，同時(shí)在罐底安裝高精度壓力變送器，然后配上一套包括數(shù)據(jù)采集器的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)和一套供業(yè)務(wù)管理的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，就可以組成十分完善的混合式儲(chǔ)罐計(jì)算系統(tǒng)。它經(jīng)過油庫(kù)實(shí)際運(yùn)行獲得滿意的效果。
　　磁致伸縮式液位計(jì)是將磁致伸縮線性位移傳感器引用來測(cè)量高精度大量程的新型液位計(jì)，能同時(shí)測(cè)量液位和液液界面及多點(diǎn)溫度。大量程可達(dá)18m，測(cè)量精度達(dá)±0．5mm或±0．05％FS，重復(fù)性達(dá)0．002％FS，傳感元件是非接觸式的，由一根測(cè)桿和套在桿上可滑動(dòng)浮子組成，兩個(gè)不同比重的浮子浮在液面和油水界面，測(cè)桿由保護(hù)外管、波導(dǎo)管及銅導(dǎo)線三層組成，它無磨損，可靠耐用，能耐高溫、高壓、不受介質(zhì)比重影響，不受過程壓力變化的影響，解決了原來液位測(cè)量中的許多難題。

9　智能閥門定位器

　　智能閥門定位器是智能化、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不可缺少的配套產(chǎn)品。它內(nèi)裝高集成度的微控制器，采用電平衡（數(shù)字平衡）原理代替?zhèn)鹘y(tǒng)的力平衡原理，將電控命令轉(zhuǎn)換成氣動(dòng)定位增量來實(shí)現(xiàn)閥位控制；利用數(shù)字式開、停、關(guān)的信號(hào)來驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作；閥位反饋直接通過高精度位置傳感器，實(shí)現(xiàn)電／氣轉(zhuǎn)換功能，因而具有提高輸出力、提高動(dòng)作速度和調(diào)節(jié)精度（小行程分辯率可達(dá)0．05％），克服閥桿摩擦力，實(shí)現(xiàn)正確定位等特點(diǎn)。
　　智能閥門定位器具備許多符合現(xiàn)代過程控制技術(shù)要求的功能：對(duì)所有控制參數(shù)都可組態(tài)的功能（如死區(qū)、正反作用、報(bào)警上下限、行程零點(diǎn)、行程范圍、執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型選擇等），實(shí)現(xiàn)分程控制功能，實(shí)現(xiàn)上行、下行速度調(diào)節(jié)功能，實(shí)現(xiàn)線性、等百分比、快開等特性修正功能，自校正功能、自診斷功能，故障報(bào)警及故障處理功能，多種通信支持功能等。
　　由于智能閥門定位器的功能完善，對(duì)降低投資、節(jié)約能源、提高過程控制水平能帶來極大益處，現(xiàn)已越來越受到用戶的關(guān)注，并被選用。同時(shí)，它與智能變送器一起將徹底改變現(xiàn)場(chǎng)儀表的狀況，促使過程控制早日進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的新時(shí)代。

10　中國(guó)電磁閥載譽(yù)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)

　　電磁閥作為自動(dòng)化儀表的一種重要的執(zhí)行器，近年來需用量急劇上升，其銷量已超過調(diào)節(jié)閥。它是開關(guān)信號(hào)控制，動(dòng)作快速，使用特別**，市場(chǎng)潛力很大。
　　我國(guó)電磁閥的制造生產(chǎn)，在學(xué)習(xí)、借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，依靠自身不斷發(fā)明創(chuàng)造，至今有了長(zhǎng)足進(jìn)步。值得一提的是，早在1981年浙江*科技實(shí)業(yè)公司率先發(fā)明了多功能電磁閥系列，榮獲日內(nèi)瓦國(guó)際新技術(shù)金獎(jiǎng)，接著立足于應(yīng)用，對(duì)電磁閥進(jìn)行精簡(jiǎn)化、智能化、通用化、專用化方面的**研究，先后設(shè)計(jì)了新穎的多路電磁閥、雙聯(lián)組合電磁閥、三位電磁閥、數(shù)字閥、自保持電磁閥、反沖過濾閥、精巧電磁閥（蒸汽）、燃?xì)怆姶砰y以及水廠用、油用、消防用電磁閥等等，其中多項(xiàng)技術(shù)獲得美國(guó)、日本、歐盟**而產(chǎn)品出口外國(guó)。1998年又成功地開發(fā)了液化石油氣LPG雙燃料汽車燃供系統(tǒng)用組合閥，符合我國(guó)環(huán)保法規(guī)要求，可靠、價(jià)廉，完全能取代進(jìn)口產(chǎn)品。它證明國(guó)產(chǎn)電磁閥的質(zhì)量與性能是先進(jìn)的。我們提倡樹立民族自信心。支持民族電磁閥工業(yè)，優(yōu)先選用國(guó)產(chǎn)電磁閥。當(dāng)然也應(yīng)看到電磁閥行業(yè)不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)十分嚴(yán)重，偽劣假冒現(xiàn)象使消費(fèi)者深受其害。

11　全功能超輕型調(diào)節(jié)閥

　　調(diào)節(jié)閥是過程控制中重要的終端控制儀表，它是一種內(nèi)含控制流體流量的可變節(jié)流件的壓力密體組件，在管路中具有調(diào)節(jié)、切斷和分配流體的功能。在過去30多年里調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)沒有大的改變，更說不上更新?lián)Q代。以往人們只是在改進(jìn)和完善上下功夫，在80年代初曾出現(xiàn)精小型調(diào)節(jié)閥，將調(diào)節(jié)閥的高度和重量降低30％，但在功能和可靠性上沒有突破，這顯然與過程自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展不相適應(yīng)，因而特別受到人們關(guān)注。
　　近年來，重慶華林機(jī)械工程公司**設(shè)計(jì)成功全功能超輕型調(diào)節(jié)閥，針對(duì)傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥的笨重、品種繁多、功能不全、可靠性差等問題進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)與改型，取得**成果。迄今已試產(chǎn)并經(jīng)生產(chǎn)使用，效果良好，倍受用戶肯定、信賴、鼓勵(lì)和關(guān)注，看來將逐步取代傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥，特別是它與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的配套，對(duì)促進(jìn)我國(guó)電動(dòng)執(zhí)行器的推廣應(yīng)用能做出更大貢獻(xiàn)。
　　超輕型調(diào)節(jié)閥在重量上比傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥減輕60％～80％，高度下降50％～70％；功能上具備調(diào)節(jié)、切斷、大壓差、防堵、耐蝕、耐高溫高壓全部功能，品種規(guī)格簡(jiǎn)化60％～70％；閥桿閥芯閥座部件加強(qiáng)密封，減小摩擦、防止堵卡，提高壽命，泄漏率達(dá)10^－6～10^－7。人們期待產(chǎn)品問世。

12　智能電動(dòng)執(zhí)行器

　　智能電動(dòng)執(zhí)行器系列是一類新型終端控制儀表，它根據(jù)控制電信號(hào)，直接操作改閥的位移。由于人們對(duì)控制系統(tǒng)的精度和動(dòng)態(tài)特性提出了越來越高的要求，選用電動(dòng)執(zhí)行器與控制系統(tǒng)連接，直接接受電控制信號(hào)，能夠獲得快響應(yīng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)控制也更為合理、方便、經(jīng)濟(jì)，因而受到用戶的歡迎。這樣還可免去采用氣動(dòng)執(zhí)行器必需配置良好的氣源設(shè)備投資和現(xiàn)場(chǎng)氣路管線安裝的麻煩。
　　新型電動(dòng)執(zhí)行器大都將伺服放大器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)合為一體，并增設(shè)了行程保護(hù)、過力矩保護(hù)和電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)等以提高可靠性，還具有斷電信號(hào)保護(hù)、輸出現(xiàn)場(chǎng)閥位指示和故障報(bào)警功能。它可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作或遠(yuǎn)方操作，完成手動(dòng)操作及手動(dòng)／自動(dòng)之間無擾動(dòng)切換。
　　智能電動(dòng)執(zhí)行器則利用微機(jī)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)通信技術(shù)擴(kuò)大功能，實(shí)現(xiàn)雙向通信、PID調(diào)節(jié)、在線自動(dòng)標(biāo)定、自校正與自診斷等多種控制技術(shù)要求的功能，有效提高控制水平，現(xiàn)已越來越受到用戶的選用和關(guān)注。■

作者簡(jiǎn)介：吳欽煒，男，1948年畢業(yè)于交通大學(xué)，原中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)理事會(huì)副理事長(zhǎng)，中國(guó)　　　　　　自動(dòng)化學(xué)會(huì)儀表與裝置委員會(huì)主任，本刊編委會(huì)主任。
作者單位：吳欽煒（上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所，上海　200233）

參考文獻(xiàn)：

［1］吳秋峰，等．迎接21世紀(jì)工業(yè)控制的一些思考．測(cè)控技術(shù)，1999（2）
［2］張?jiān)谛?，等．用于工業(yè)過程檢測(cè)的分布式光纖溫度傳感器．上海：′99工業(yè)儀表與自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集．中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)過程檢測(cè)控制儀表分會(huì)，1999
［3］王京安．一體化節(jié)流式流量計(jì)．自動(dòng)化儀表，1998，19（8）
［4］李傳經(jīng)．流量測(cè)量的技術(shù)發(fā)展動(dòng)向．里斯本：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO TC30會(huì)議概況，1998