化工仪表及自动化研究现状及问题

拜建勋

摘要：近十几年，我国工业化水平不断提高，是不争的事实。此种形势下，加强对化工仪表及自动化的研究，益处颇多。旨在论述我国化工仪表及自动化的现状，总结我国化工仪表及自动化领域的新突破。

关键词：化工仪表及自动化；种类；新突破

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2012）07-0195-01

随着我国工业化水平不断提高，化工仪表自动化研究备受关注，在研究过程中，对化工仪表自动化中所用的高性能仪器的研究必不可少；对生产过程仪器、仪表的使用与调控也是重要方面。

1 对我国化工业常用的自动化仪表进行分析

根据实际应用情况，我国工业化生产中，常用的化工仪表自动化种类有如下几种：

首先是压力仪表，化工生产中，压力仪表至关重要，因为没有压力，厂房设备和人员的安全都无从谈起，生产的顺利进行更是无法保障。常用的压力范围是负压到300Mpa，这是相对于高压聚乙烯反应容器而言。测量压力的原理有多种，根据不同的测压原理，一般选用不同种类的压力仪表，最为常用的压力仪表有三类，分别是弹性式、活塞式（压力校验仪）和液柱式。压力仪表的应用范围也十分广泛，高温介质、腐蚀介质、易结晶介质等诸多介质都可以做压力测量，而且测量的精度相当高，可以达到0.1级，这是我国工业水平不断提高的结果。

其次是流量仪表，在工业生产的过程中，流量仪表的应用最为广泛，流量测量所获得的参数内容丰富，所以，对流量仪表的研究是化工仪表自动化研究中的重中之重。和人们日常所指的流速有所区别，流量指的是单位时间内流经有效截面的流体的体积和质量，有的时候，甚至需要应用流量计算仪来测量一定时间内流体的流量和体积。测量流量原理的采用是根据流体介质的不同而划分的，测量流量可以分为测量体积流量和测量质量流量。一般而言，常用容积法和速度法来测量流量的体积；常用推导法和直接法来测量流量的质量。

其次是温度仪表，在化工生产中，对温度的测量与监控是不可或缺的。一般而言，温度仪表的指示范围是-200+1800℃，工业生产中所用的温度仪表无非两种，即热电阻和热电偶，且采用接触式的测量方式。温度控制实现自动化是必然的趋势，这与现场总线技术的应用有直接联系。

再次是在线过程分析仪，是化工生产中实现控制和分析完全自动化的必要保证。和以往的化工生产相比，现代化的化工生产过程更注重工艺参数的自动化测量与控制，均是通过应用在线过程分析仪来实现。在线过程分析仪的采用是产品质量合格与否的间接保证，且应用在线过程分析仪并不是一种仪器的使用，一般而言是多套仪器的配合使用，核磁、原子吸收、液相色谱等十几种仪器多为我国化工生产中所采用。

最后是物料仪表，其主要是用于对液位的测量，测量的对象是原料、半成品或者成品。由于测量方式的不同，物料仪表种类众多，随着化工产业的不断发展，石化行业对物料仪表的精度上提出更高要求，精度较高的磁致伸缩式（0.05％）、雷达式（0.3％）和矩阵涡流式（±1mm）液位计应用广泛。物料仪表虽种类众多，但除浮力式仪表可以通用外，其余的皆不可通用，这是由被测物料的特性所决定的。

2 我国化工仪表领域的新突破

近十几年，我国工业化水平不断提高，这是不争的事实。此种形势下，我国化工领域的发展也是有目共睹，特别是计算机技术在化工仪器仪表领域的应用，更是加大了化工领域发展的速度。笔者认为，主要表现在以下几个方面，现简单介绍如下：

首先表现在记忆功能上，以往的化工仪表，只能记住当前的简单信息，计算机技术的普及与发展改变了这一现实。微机的存储器不但能够记下当前的信息，而且能够长久保存以前状态的信息。仪表的记忆功能便于人们重现和处理仪表信息，这大大方便了化工产业的发展。

其次是表现在编程功能上，计算机技术的引用，使化工仪表行业出现颠覆性的变化，其中一个重要的方面就是仪表拥有了可编程功能。较之以前仪表需要大套硬件来控制和定时电路相比，计算机软件的应用，使仪器仪表能够简化硬件，只通过控制一些接口芯片就能实现对复杂性功能的控制，这就是软件编程的便捷之处。

其次表现在对数据的处理上，化工领域在数据的处理方面是颇为复杂费事的环节，微处理器和软件的应用解决了这一难题。化工领域测量过程中，线性化处理、测量值与工程值的转换等都是难以解决的问题，微处理器和软件的应用实现了仪表的自动化，意义很大，不但减轻了硬件设施的负担，而且极大地缩短了工作时间，减轻了工人的劳动强度。

我国化工仪表的进步还表现在仪表的计算功能上，和以往简单的仪表相比，自动化的仪表增加了计算功能，这主要归功于仪表内部增置的微型计算机。自动化仪表可以实现复杂的计算，比如对极大值和极小值的确定，可以轻易实现，且计算得极为准确。

再次，我国化工仪表领域的新突破表现在控制功能的增强上，这得益于计算机技术在化工仪表领域的广泛应用。比如对样品化学成分的测定上，用常有仪表，工作程序既繁复，结果又不精确。实现化工仪表自动化之后，气相或色相谱仪出现，对于复杂的化学混合物，运用色层分离的方法就可以确定其化学成分及各种成分的精确含量。对于我国化工产业来说，各种自动化控制系统的广泛应用是必然趋势。

最后，我国化工仪表领域的新突破还表现在修正误差能力的提高上，自动化仪表中装置了微型计算机，在测量精度得以提高的同时，自动化仪表还拥有极好的修正误差能力。

参考文献

［1］@陈旭冰，陈光勇，刘光明.药物制剂专业《化工原理》课程教学改革的探讨［J］.化工时刊，2008，（11）.

［2］@郑纯智，文颖频，张春勇.化工原理教学改革探讨［J］.江苏技术师范学院学报，2010，（3）．