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在线仪表开始流行

作者:Jeanine Katzel,CONTROL ENGINEERING 高级编辑2006.04.08阅读 2636

  不断的改进使得传统测量设备在面对先进的非插入式技术时仍然具备竞争力,因此现有技术继续在生产过程中发挥着作用。
  在所有的过程工业领域都能发现在线测量、监视和分析应用。无论对于液体还是气体介质,与采样测量的方式相比在线测量方法有许多优点www.cechina.cn,例如极高的数据可靠性、精确性和一致性(主要是由于在线测量能够自动校准和验证数据);在线方法能够提供更多、更快、具有更高重复性的测量;在线测量方法只需要较少的人力、能够更紧密的控制过程。现在的网络技术和传送技术又使这些优点发挥了更大的效能,电子记录保持和性能确认功能大大提高了一致性和精确度。
  “你应该尽可能多地采用在线传感器技术www.cechina.cn,”GE Sensing公司的商业程序经理Daryl Belock说。“这种方法能够为你提供最好的代表性样品。而且安装方式通常都很简单。不像通常的抓样采样方式,不需要与过程无关的外部硬件设备来把样品从管线中抽出来。由于传感器直接安装在过程流体中www.cechina.cn,你可以获得更快的测量反应速度。”
  最主要的、需要考虑的问题是在过程流体造成的温度、压力、流动、污染和腐蚀环境中传感器设备是否足够坚固、稳定。
  为什么要采用在线方法?
  那么是什
么原因使得在线监视和测量技术如此的受欢迎和如此的流行呢?在线设备通常被用来测量多种参数(压力、温度、流量)。虽然pH、电导率和溶解氧或许也是比较常见的应用,但是这种方法主要被用于控制www.cechina.cn,ABB Instrumentation公司分析仪表部门的应用经理Mel Thweatt指出:“例如在废水处理工业,你需要监视加入水中的消毒剂数量,以便了解还需要加入多少消毒剂。你需要了解实时数据来决定需要多少化学物质来控制过程。通过实验室对抓样进行分析无法满足要求,因为过程中存在太多的变量,过程中的组成变化的速度太快。”

LDO 溶解氧(DO)探头
图1:LDO 溶解氧(DO)探头采用冷光技术,
可以连续监测DO状态。LDO传感器表面覆盖
有冷光材料。LED发出的蓝光被传送到传感器
表面来激活冷光材料。当这种冷光材料松弛了,
它就会放射出一种红光。LDO就通过测量从蓝
光发出到冷光材料放射出红光的这段时间来反
映溶解氧水平。(Hach 公司提供)

  Honeywell公司的产品经理Tom Griffiths补充说:“人们想要淘汰费时的抓样分析方式。今天的发展趋势就是‘以更快的、更容易接受的方式给我提供更多的信息,这样我可以对过程变化作出更快、更恰当的反应。’用户在寻求更多、更好的信息以便对过程作出更快、更恰当的决定。”
  在线分析技术能够提供这么多好处,但是也存在其它因素影响了它的应用。ABB公司的Thweatt认为,一个影响在线分析技术应用的因素正在逐渐减少。“一些以前人们只有在实验室里才能进行的分析工作现在不会再采用那种方式了CONTROL ENGINEERING China版权所有,”他通过自己的观察得出结论,“自动化的方法现在居于领先地位。”
  Honeywell公司的Griffiths同意这种观点:“现在只需较少的人员就可以实现可靠、精确的在线分析,完成更重要的监视工作。在线设备的使用可以减少需要在实验室中进行的测量和分析工作。但是,”他警告说,“某些样品必须在实验室中进行分析。我们不能就此取消实验室。某些在线设备的测量结果也需要实验室的校准。”
  Hach公司的市场总监Stanzi Prell对形势也有相似的看法:“当我们在公司里对在线仪表和便携式实验室仪表进行比较时,在线仪表的市场增长率明显的比较高。我们把这个结果归因为人员的减少。进行测试化验工作的人员减少了,但是需要进行的化验工作并没有减少。另外工厂也要求更快的反应速度。他们不想一天采样3次,他们要求实时了解连续的pH值数据。这些信息对于过程是重要的指导,它们有助于避免停车或是避免生产出不合格的产品。”
  改进与提高
  在线分析系统的功能、性能正在稳步提高,虽然很慢,但是在不断针对用户的要求作出反应。传感器设计已经在提高可靠性方面取得了进步,ABB Instrumentation公司的分析仪表产品经理Andy Szeto指出:“然而,它们都是基于过去发展出来的相同原则。诸如分析仪、变送器等外围设备才是变化最大的部分。用户在寻找具有更多特点的分析仪,例如使用方便的界面、诊断和数字通讯功能等。虽然许多装置依旧在使用模拟变送器进行操作,不过用户对现场总线设备的兴趣也在不断增加,例如FF现场总线和PROFIBUS现场总线。这些通讯协议使用户可以获得使用旧式模拟仪表无法获得的数据。”
  GE Sensing公司的Belock认为无线应用是一个将会获得增长的区域,但是目前还存在一些问题。他指出:“用户对于距离的要求能否满足?是否会受到暴风雨的干扰?应用是否会对电磁或是射频干扰(EMI/RFI)很敏感?传感器会不会对无线电传送很敏感?或者无线电传送是否会对传感器很敏感?许多的工业化安装都不太适合无线化传送。
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