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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。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，對超聲波信號發(fā) 射、捕捉及處理手段的日益完善才得以實現(xiàn)的。目前， 超聲波物位計和超聲波流量計已被廣泛使用。

超聲波物位計的測量原理:超聲波物位計運(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間，來計算探頭到料位的距離，再用總高減去這個距離即可得實際料 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為時間；G）為0 °C時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< 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警S14超聲波傳感器停機(jī)等，同時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)時間為毫秒級，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)化工在項目建設(shè)過程中，對原有工藝進(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,對一旦出現(xiàn)控制信號、電 源、氣源異常時，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。

氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)因為閥門定位器的設(shè)計原理不同， 實現(xiàn)保位功能的方法也有所不同。其他類型的定位器 要實現(xiàn)三斷保護(hù)通常需要電磁閥、鎖止閥、失電(信號) 比較器等附件，而MVP智能閥門定位器采用先進(jìn)的設(shè) 計理念，可依靠自身元件實現(xiàn)三斷保護(hù),單臺即可節(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

(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,長時間運(yùn)行很 容易造成滑絲和進(jìn)水氣,所以應(yīng)在安裝時做好防護(hù)或 者請廠家提供不銹鋼接線頭。

(2 )選擇空氣過濾減壓器時，對于輸出壓力要考慮 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)定位器在實現(xiàn)二斷保護(hù)時由于主氣源至

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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LED燈亮的時間大于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，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缺陷，不 但節(jié)省了附加裝置的采購、安裝費(fèi)用，同時減輕了日常 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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