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在聚氯乙烯(PVC)的生產(chǎn)過程中，流量儀器的計量精度以及可靠性直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，而且此反應(yīng)的化學(xué)原料都具有腐蝕性，因此在選擇流量控制儀器時，首先要選擇具有防腐蝕性的流量儀器。其次由于反應(yīng)原料中的氯氣是以液態(tài)形式存儲在存儲罐中，在生產(chǎn)過程中再將液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)形式與其他原材料進(jìn)行反應(yīng)，對于此類的化學(xué)原料，由于其狀態(tài)的不確定性，所以造成了流量測量的困難。再次，氯氣本身毒性較大（屬于Ⅱ級，高度危害），氯化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)，反應(yīng)劇烈，如不能很好的控制氯氣的流量，容易引發(fā)安全事故。 針對以上聚氯乙烯生產(chǎn)過程中，氯氣流量較難測量和需要準(zhǔn)確控制其流量的問題，設(shè)計了一種新型的失重流量控制器。以利用單位時間內(nèi)重量的變化量來測流量的失重法為測量方法。 本論文就新型失重流量控制器的工作原理和設(shè)計方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。按照稱重傳感器工作方式，新型失重流量控制器分為兩種安裝方式：地磅安裝方式和懸掛安裝方式。新型失重流量控制器通過拉力傳感器或壓力傳感器把存儲罐重量轉(zhuǎn)化為電信號，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存儲并轉(zhuǎn)化為流量值，精度高，操作簡單，克服了氯氣狀態(tài)的不確定性所造成的流量測量困難的問題。 準(zhǔn)確性和實時性是衡量一個流量檢測系統(tǒng)好壞的首要指標(biāo)。為了解決系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和實時性之間的矛盾，從硬件和軟件兩方面入手。在硬件設(shè)計方面，盡量提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。新型失重流量控制器以單片機(jī)為核心，采用雙積分式A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，利用硬件濾波來提高信噪比，在軟件設(shè)計方面，利用卡爾曼濾波理論進(jìn)一步提高信噪比，并提出了動態(tài)時間窗口的概念，較好的解決了準(zhǔn)確性和實時性之間的矛盾。 新型失重流量控制器應(yīng)用了PID控制算法，因此不僅能對流量的大小進(jìn)行檢測，而且還可以根據(jù)所測流量的大小，對流量進(jìn)行自動控制，使流量穩(wěn)定在客戶所需要的流量值附近。提高了失重流量控制器的應(yīng)用范圍。 通過失重法原理設(shè)計的失重流量控制器，實現(xiàn)了流量的智能控制，并具有較高的可靠性和精度?？梢詽M足絕大部分具有腐蝕性或有害物質(zhì)的流量測量和可靠控制；測量實時信息、顯示當(dāng)前瞬時流量；對所測參數(shù)進(jìn)行超限判斷，并具有聲光報警功能；控制結(jié)構(gòu)簡單，現(xiàn)場施工方便，控制方式靈活，可滿足不同用戶的要求，適用于現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備的改造。 本文分別就新型失重流量控制器的應(yīng)用背景、設(shè)計原理、安裝方式、數(shù)據(jù)采集與處理、控制方法、人機(jī)對話等方面，詳細(xì)介紹了元器件的選取、相關(guān)硬件電路的設(shè)計及相應(yīng)的軟件工作流程。并就數(shù)據(jù)的處理方法、抗干擾措施及其改進(jìn)方法進(jìn)行了分析和討論，最后對儀器的進(jìn)一步改進(jìn)和完善提出了一些建議和設(shè)想。

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