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0引言

超聲波技術(shù)的聲學(xué)特性雖早已為人們所認(rèn)識(shí)。但是，把超聲波技術(shù)運(yùn)用到工業(yè)測量中，則是近一，二十 年來，隨著微電腦及電子技術(shù)的發(fā)展，對(duì)超聲波信號(hào)發(fā) 射、捕捉及處理手段的日益完善才得以實(shí)現(xiàn)的。目前， 超聲波物位計(jì)和超聲波流量計(jì)已被廣泛使用。

超聲波物位計(jì)的測量原理:超聲波物位計(jì)運(yùn)用了超聲波的聲學(xué)特性，即在一定條件下超聲波在空氣中的傳播速度是一定的、所以通過測量超聲波從探頭傳播至料位表面并返回到探頭所用的時(shí)間，來計(jì)算探頭到料位的距離，再用總高減去這個(gè)距離即可得實(shí)際料 位。即：L=H-h=H-CT/2=H-（C0+ at）T/2式中，反為零料位到探頭的距離3為料位表面到探頭的 距離;r為時(shí)間；G）為0 °C時(shí)超聲波在空氣中的傳播速 度；a為超聲波速度的溫度系數(shù)為溫度。

1煙草行業(yè)包裝機(jī)膠位檢測應(yīng)用現(xiàn)狀

煙草行業(yè)早期包裝機(jī)大多采用電容式傳感器檢 測膠位，膠缸內(nèi)攪拌輻作用容易使電容式傳感器檢 測端沾滿乳膠，從而導(dǎo)致電容式傳感器出現(xiàn)大的質(zhì) 量事故。

近十幾年來,隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和超聲波傳 感器的問世，煙草行業(yè)包裝機(jī)逐漸采用了超聲波傳感 器來檢測膠位。應(yīng)用效果穩(wěn)定、可靠。

2 傳感器的應(yīng)用

近年來，煙草行業(yè)不斷引進(jìn)的高速包裝機(jī)的小盒 膠缸膠位檢測釆用了某公司的超聲波傳感器，電氣參數(shù)如下：

工作電壓范圍+K, 12-30 VDC; 電流消耗（最大），35mA;輸出電路 PNP,常閉（NC）;輸出電壓,0-10V; 壓降,心 VDC;殘余信號(hào)< 10% *； 短路保護(hù)，是;反向極性保護(hù)，是。

其控制過程:超聲波傳感器 檢測輸出值通過壓頻轉(zhuǎn)換器送給 CPU, CPU把采集到的實(shí)際值與軟 件內(nèi)部設(shè)定值進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后決定膠泵是否注放，注膠到什么位置停止以及超出上下限報(bào)警S14超聲波傳感器停機(jī)等，同時(shí)CPU不斷比較超聲波外形圖，當(dāng)前輸出值是否在“膠泵注膠上 限值”和“膠泵注膠下限值”之間，否則，報(bào)警“膠位讀取 不協(xié)調(diào)”故障。

而MVP智能定位器以微處理器為核心，采用壓電 閥替代了傳統(tǒng)定位器的噴嘴、擋板系統(tǒng)。由于壓電閥的 響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)，進(jìn)氣或排氣的耗氣量可以控制到 極低，理論上接近于零，并且與供氣流量的變化無關(guān)。

建業(yè)化工在項(xiàng)目建設(shè)過程中，對(duì)原有工藝進(jìn)行大膽 創(chuàng)新，整套裝置的生產(chǎn)效率顯著提升，轉(zhuǎn)化率從原有的 70%提高到95%,能耗也大大降低，每噸成品使用的蒸汽從 6.5t降為4.3t。低耗氣量的萬訊M VP智能閥門定位器單臺(tái)一 年就能節(jié)省耗氣3200Nm3,在這方面起到了積極作用。

3.2減少成本

工業(yè)現(xiàn)場的自控系統(tǒng)中，控制的安全性對(duì)用戶來 說是最重要的因素。在乙基胺生產(chǎn)過程中，合成進(jìn)料、 合成壓力控制等工藝結(jié)點(diǎn),對(duì)一旦出現(xiàn)控制信號(hào)、電 源、氣源異常時(shí)，控制閥能否根據(jù)工藝安全的需要，閥 位保持原位或閥位全開/全關(guān)有相應(yīng)的基本安全要求。

氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)因?yàn)殚y門定位器的設(shè)計(jì)原理不同， 實(shí)現(xiàn)保位功能的方法也有所不同。其他類型的定位器 要實(shí)現(xiàn)三斷保護(hù)通常需要電磁閥、鎖止閥、失電(信號(hào)) 比較器等附件，而MVP智能閥門定位器采用先進(jìn)的設(shè) 計(jì)理念，可依靠自身元件實(shí)現(xiàn)三斷保護(hù),單臺(tái)即可節(jié)省 2000元左右的設(shè)備成本,減少了企業(yè)二次成本投入。

4應(yīng)用體會(huì)

(1)由于目前市面上的定位器除了防爆型以外，多 采用塑料接線頭，在惡劣的現(xiàn)場環(huán)境下,長時(shí)間運(yùn)行很 容易造成滑絲和進(jìn)水氣,所以應(yīng)在安裝時(shí)做好防護(hù)或 者請(qǐng)廠家提供不銹鋼接線頭。

(2 )選擇空氣過濾減壓器時(shí)，對(duì)于輸出壓力要考慮 一定的余量，以避免使用過程中作用力不夠的現(xiàn)象。

(3 )常規(guī)定位器在實(shí)現(xiàn)二斷保護(hù)時(shí)由于主氣源至

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采用0~10V工作方式(軟件編程決定)。

(2)拔下傳感器電源插頭后再接上電源插頭(恢復(fù) 出廠設(shè)置),按下Teach-in按鈕2s直到雙色的LED燈閃爍 黃色或紅色，釋放按鈕。

(3 )取-張盒皮背面朝上，壓住彈簧使盒皮背面盡 可能接近傳感器，然后按下Teach-in按鈕(0V設(shè)定)。

4. 將盒皮背面放置在膠缸導(dǎo)軌上，按下Teach-in 按鈕(10V設(shè)定)。
5. 當(dāng)2個(gè)LED燈亮的時(shí)間大于2s,說明按下Teach-in 過程完成。

(6 )軟件參數(shù)調(diào)整:粘膠水平理想值一般設(shè)定在 5000mV左右，粘跡平最低臨界值一W定在5500mV左 右，粘膠水平最高臨界值一般設(shè)定在4500mV左右;最佳 位的變化一般設(shè)定在50~ 100m V;膠位偏差-涂膠器接近 電磁閥與電磁閥至鎖止閥的氣路連接,增加了控制回 路及滲漏點(diǎn)，使系統(tǒng)可靠性降低，維護(hù)工作量加大;具 備自身三斷保護(hù)的閥門定位器則不存在這個(gè)缺陷，不 但節(jié)省了附加裝置的采購、安裝費(fèi)用，同時(shí)減輕了日常 檢查、維護(hù)工作量，可大大節(jié)約企業(yè)人力成本。

4. 智能閥門定位器應(yīng)用的好壞在很大程度上與 初始的安裝和調(diào)試相關(guān)，只有前期工作做好了,在以后 的應(yīng)用中才能發(fā)揮它的優(yōu)越性.

5結(jié)語

MVP智能閥門定位自建業(yè)化工乙基胺裝置試產(chǎn) 以來，運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)到要求指標(biāo)，且現(xiàn)場適 應(yīng)性強(qiáng)，基本免除了人工維護(hù)，為企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)提供 了極大的助力。智能閥門定位相對(duì)于常規(guī)定位器有著 不可比擬的技術(shù)優(yōu)勢，必將全面取代常規(guī)閥門定位在 化工廠的應(yīng)用。

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