石灰乳浓度在线检测装置的研究及应用探讨

黄健

[摘    要]文章介绍石灰乳浓度在线检测装置的工作原理，通过专业的研究与调查，精准找出该检测装置的硬件设计、软件设计，为探索该在线检测装置的应用效果，以某具体的石灰乳浓度在线检测装置为例，阐述其运用过程，从而确认该装置在工业生产中的适用性。

[关键词]在线检测装置;石灰乳浓度;软件设计;单片机系统

[中图分类号]TS244.2 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）11–0–02

Research and Application of on-line Detection Device for Lime milk Concentration

Huang Jian

[Abstract]This paper will introduce the working principle of the on-line detection device of lime milk concentration in detail. Through professional research and investigation， we will accurately find out the hardware design and software design of the detection device. In order to explore the application effect of the on-line detection device， we will take a specific on-line detection device of lime milk concentration as an example to elaborate its application process， So as to confirm the applicability of the device in industrial production.

[Keywords]on-line detection device; lime milk concentration; software design; single chip microcomputer system

在当前的化工生产中，相关人员需利用合理性装置适时检测该类生产过程的科学性、相关数据信息的准确性，在应用石灰乳浓度在线检测装置后，受该装置内部性能优势的影响，在开展数据检测时可取得理想效果。

1 石灰乳浓度在线检测装置的工作原理

石灰乳浓度在线检测装置在执行测量工作时，相关人员需科学测量石灰乳的比重值。依照相关搅拌池的具体特点，可利用顶装插入类密度传感器来在线测量石灰乳密度，该项传感器能对多项液态混合物或液体实行线上密度测量，并在该类装置中显出浓度值与密度值，并完成相关信号的输出，有效增强工业生产的过程控制。

石灰乳浓度在线检测装置的工作原理为相关人员可利用石灰乳內的浮球来观察其浮力的变化，其浮力大小的具体变化与该石灰乳的浓度值存有较大关联，需利用杠杆结构将作用力放大，并将该力度放置到顶装插入类密度传感器内，利用模拟信号来完成控制器的传输工作。在当前工作人员使用的传感器中还存有温度传感器，该类传感器可有效控制石灰乳内部的温度信号，总控制器在接收顶装插入类密度传感器与温度传感器的各类信号后，利用A/D信号转换与信号放大等形式换算石灰乳的浓度与密度，并将该数据系进行发送到石灰乳浓度在线检测装置的显示器中。

2 石灰乳浓度在线检测装置的整体设计

2.1 硬件设计

2.1.1 测量传感器

在设计石灰乳浓度在线检测装置前，相关人员应明确其硬件中的主要装置形态。针对硬件设计，测量传感器的设计较关键。比重测量传感器应用的领域较多，其主要特征为液晶显示的数据为四位数，在安装过程中，由于其装入液体就能完成读数功能，其安装使用较便利，在当前的化工生产中其可连续不间断地进行液体测量，相关人员可将该项装置放置到生产过程控制中，有效增强该项装置的控制效果。

2.1.2 S7-1200PLC控制系统

在石灰乳浓度在线检测装置的内部，为增强现场控制与相关项目的具体要求，要在该在线检测装置中安装一组以数字运算为主的电子操作系统，并运用到当前的工业环境内。针对S7-1200PLC控制系统来说，在该系统中其可执行算术运算、计数运算、定时、顺序控制与逻辑运算等指令，再利用相关模拟数字的输出与输入来完成系统控制。在该石灰乳浓度在线检测装置中，相关人员依照该装置的内部功能，合理挑选出S7-1200PLC控制系统，其原因在于该控制系统内部控制器的功能较强大、使用灵活，其能高效满足多项设备的自动化需求。在S7-1200PLC控制系统的CPU中，其能有效整合输出电路、输入电路、集成电源、微处理器等，利用该类控制系统在完成用户程序的下载后，该CPU内将含有监控应用中所有的设备逻辑。相关人员在使用S7-1200PLC控制系统时，可依照用户逻辑来完成监控数据的输出与输入，对其内部的CPU与控制程序进行合理访问。

2.1.3 面板设计

在设计石灰乳浓度在线检测装置中的硬件设施时，相关人员还需开展必要的面板设计，其具体形态如图1所示，该类面板的运用范围较广泛，如图书馆、展览馆、酒店、宾馆、邮政系统与公安消防系统中都能看到该类面板。具体来看，在进行面板的选择与设计中，相关人员可将其放置到较高级别的网络内，借助该面板本身的性能来增强相关数据是开放度、透明度。一般来讲，硬件系统中的面板在实际应用中带有高生产力、高效率与高利用率等优势，利用该项优势可有效增强石灰乳浓度在线检测装置的整体竞争力、缩减应用成本与减少消耗时间等。在线检测装置中的面板还带有高可视化需求，在正式安装与使用时，工作人员需密切关注面板内部的装配夹切口、接口与嵌入类密封件的具体位置，利用其位置设计的科学性来满足面板内部的可视化需求。

2.1.4 通信形态

在使用石灰乳浓度在线检测装置期间，相关人员应适时关注该装置中的通信形态。在当前的在线检测装置中其显示器与PLC控制系统由网线完成连接，相关人员可在面板中精准读取PLC控制系统中的变量值，借助网线将该项变量值投射到显示器中，在观察数据信息的变化程度时，若想调整该类数据，可将其放置到面板中进行修改，并适时调整PLC控制系统中对应的数值。

2.2 软件设计

2.2.1 显示界面

在完成了石灰乳浓度在线检测装置中的硬件设计后，相关人员应科学设计该装置中的各类软件。在设计显示界面期间，应明确该界面中的主界面、登录界面与各功能界面的设计方案，及时查找三者的异同。针对主界面，其为调整石灰乳浓度的初始界面，无论其内部的子界面出现何种返回与跳转，该工作程序都要记录在主界面内，该界面还能显现出石灰乳在相关试验过程中的具体比重值、日期与时间。在主界面中工作人员还能看到与各界面联系紧密的切换按键，为增强主界面的安全性，管理人员在该界面中设置了登录密码。对于登录界面而言，其为主界面与各功能界面的连接界面，在进行使用时要输入此前设置的密码，当前该界面的初始密码为1111，在完成密码输入后，可进入各功能界面中。在石灰乳浓度在线检测装置中的功能界面中，其主要包含系统设置功能、历史数据查询功能、内部参数设置功能与比重值的监控功能。

2.2.2 PLC控制程序

在设计石灰乳浓度在线检测装置中的PLC控制程序期间，相关人员需明确该控制程序的设计内容，如时间程序、比重计的清洗过程设计程序、比重值的采样滤波程序与比重值的读取转换程序等。在PLC控制程序内，其重点设计内容为比重值的读取转换程序与该数值的采样滤波程序。针对前者来说，该项数值的读取转换程序为将比重计内变送器的信号值放置到PLC寄存器内，再完成相关信号的转换;而后者的作用主要为降低生产过程中因外部影响而带来的信号干扰，有效增强比重值测算的准确度。由于石灰乳浓度在线检测装置内的搅拌池工作带有周期性，在搅拌过程中会出现不同形态的噪声等干扰信号，利用适宜的滤波程序可有效消减噪声对该数值的影响，适时增强其测量的准确性。

3 石灰乳浓度在线检测装置的实际应用

3.1 设计单片机系统

在正式使用石灰乳浓度在线检测装置前，相关人员需明确该类装置的测量、工作原理，并对单片机系统实行合理设计。石灰乳浓度在线检测装置中的单片机系统以PLC控制系统为核心，在正式使用时，该类控制系统会合理收集温度传感器与顶装插入类密度传感器内的浓度信息，在完成对应的数据采集后，利用A/D模式来完成相关数据信息的转换，并借助显示屏显现该装置中的数据信息。即相关人员在接通石灰乳浓度在线检测装置的电源后，其内部的顶装插入类密度传感器与温度传感器便开始运作，而在单片机系统在完成初始化后，该类系统可快速采样温度传感器、顶装插入类密度传感器中的数据信息，在完成数据采样后，利用系统内部的自动分析功能开始分析、整合与存储该类数据，将其具体的温度与浓度呈现在对应的显示屏中，PLC控制系统中的数据借用相关芯片与网线传输到通信系统内。在确认单片机系统内部各项运行装置较合理后，相关人员可将其放置到石灰乳浓度在线检测装置中，并开展适宜的试運行活动。

3.2 控制生产使用过程

在切实掌握了石灰乳浓度在线检测装置中的硬件与软件设计、安装方式后，相关人员依照此前了解的设计、安装顺序，科学设计其内部的软件与硬件，再将单片机系统放置到该项装置内。为增强石灰乳浓度在线检测装置的使用效果，在进行实际生产使用前，需对该装置开展试运行，以便及时发现与解决问题，适时扼杀生产过程中的各项隐患。石灰乳浓度在线检测装置在开展试运行前，工作人员需全面检查该项装置的硬件与软件系统，确保其各项功能界面与系统装置的正常，提升此后数据读取的科学性。在进行生产使用的过程中，需保留1至2名工作人员及时读取与记录系统内部产生的各项数值，并适时审查其与该装置初始设计时的异同，若在试运行期间发现问题要立即暂停该装置的运行，及时查明产生问题的原因，并利用针对性措施来解决该问题，再对该系统实行重新运行，直到其读取的数据信息达到相关标准为止。一般来讲，石灰乳中的温度与浓度值会受到生产场地内部具体环境的影响，也就难以避免地产生误差，石灰乳浓度在线检测装置在实际运行时，其误差值在0.5°以内较合理，若超出该误差值，则要全面找寻该装置的运行问题。

3.3 应用结果

石灰乳浓度在线检测装置在完成试运行后，相关人员需科学观察其检测数据的准确性，如石灰乳的浓度与温度等。由于石灰乳浓度在线检测装置的运行环境一般，工作人员在考量该项数据时，需将其误差值纳入具体的考量范畴中，透过试运行中的数据可看出该类数据的误差值在0.5°以内。即，该类装置在运行中没有受到相关环境的干扰，其数据信息较精准，因而可将石灰乳浓度在线检测装置应用到正式的生产活动中。在利用石灰乳浓度在线检测装置开展相关生产活动前，工作人员应适时测量该生产环境中的各项要素，如湿度、温度等，高效控制该类作业环境，降低该装置在实际运行中遭受的影响，继而有效提升该装置数据测量的准确性，使其更为灵活、安全地应用到化工生产中。

4 结束语

石灰乳浓度在线检测装置在进行实际运用时，相关人员需科学检测该装置的应用环境，对该装置的内部软硬件进行科学化设计，在提升其数据检测准确性的基础上，增强其对生产测量环境的适应性，继而提升石灰乳浓度、温度的检测水平。

参考文献

[1] 李香兰.广西北山黄铁矿型铅锌矿床采矿酸性废水石灰乳处理方法研究[J].矿产与地质，2020，34（4）：810-814.