您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
數(shù)字稱重傳感器在過程控制中的應用
閱讀：2732 發(fā)布時間：2008-7-21
數(shù)字稱重傳感器在過程控制中的應用
在工業(yè)過程控制中,由于生產(chǎn)的連續(xù)運轉(zhuǎn),對設備的可靠性有著較高的要求,采用了很多冗余技術(shù)來 保證測量和控制的可靠.除了DCS系統(tǒng)的冗余外,，對現(xiàn)場的傳感器也提出了冗余的要求，DCS系統(tǒng)希望 能及時了解各個傳感器工作狀態(tài),，并及時發(fā)現(xiàn)故障,。這樣，傳統(tǒng)的稱重方式由于多個模擬傳感器的 信號經(jīng)過接線盒并接后成為一路信號,，每個傳感器的信號就不再是可獨立辨別的,，儀表無法在線發(fā) 現(xiàn)問題,，進行故障定位,，就很難滿足連續(xù)生產(chǎn)中高可靠性的要求,。
梅特勒-托利多的數(shù)字稱重傳感器內(nèi)部有微處理器，可以對自身進行診斷,，每個都有自己的地址
,，儀表能夠在線監(jiān)測各個傳感器輸出并進行智能處理，不但大大提高了稱重系統(tǒng)的可靠性,，而且可 以輕松解決一些模擬傳感器很難實現(xiàn)的如大皮重小秤量,、偏載檢測等要求。再加上自己*的高精 度高速A/D轉(zhuǎn)換技術(shù),、全面的傳感器數(shù)字補償技術(shù)以及遠程高速防爆通信能力,，使得性能超越了模擬 傳感器的極限，達到了OIML C6的精度,，通過了多項認證,，是真正的數(shù)字稱重傳感器。十多年來
,，梅特勒-托利多的數(shù)字稱重傳感器在各地廣泛應用達到50萬只以上,。 與模擬傳感器相比，數(shù)字稱重傳感器的如下特點更好地滿足了過程控制的要求：
, 模擬傳感器由儀表供電,，其電橋的激勵電壓就等于外界儀表的供電,。在工業(yè)現(xiàn)場，儀表與傳感器之 間易受強電干擾和浪涌影響,，會造成數(shù)據(jù)不穩(wěn),，甚至瞬時燒毀傳感器。 數(shù)字傳感器采用全密封不銹鋼激光焊接技術(shù),，內(nèi)充氦氣保護內(nèi)部電路可靠工作,，防護等級達到 IP68。增加了各種保護電路和防雷擊設計,，對儀表提供的電源*行處理,，穩(wěn)壓后再用于電橋的激 勵，就消除了來自電源和雷電的浪涌干擾,，使得傳感器輸出穩(wěn)定的信號,，保證了傳感器的正常工作
。
數(shù)字稱重系統(tǒng)能保障生產(chǎn)的連續(xù)性,，實現(xiàn)不間斷工作,，儀表不但時刻監(jiān)測著各個數(shù)字傳感器的工作 狀況，而且在發(fā)現(xiàn)某個傳感器故障時,，儀表可以自動啟動不間斷工作方式,，仍然能保障一定時間一 定精度下的稱重,，不至于造成生產(chǎn)停機。同時儀表會發(fā)出信號給用戶,，定位故障傳感器要求更換,。 模擬傳感器系統(tǒng)一旦傳感器有故障就無法稱重，從而造成停工停產(chǎn)的重大事件,。
在生產(chǎn)現(xiàn)場進行標定是一件很麻煩的事情,，許多料罐系統(tǒng)很難加重量或無法掛砝碼進行標定，使用 數(shù)字傳感器就可以進行免標定,。這是因為數(shù)字傳感器在生產(chǎn)中,，已用標準測力機對傳感器輸出進行 了標定，其輸出的數(shù)字量與標準力值是一一對應的,，儀表讀取到的就是數(shù)字傳感器實際測量到的重 量值,，中間沒有任何損耗，因此可以實現(xiàn)免標定,。 而模擬傳感器和稱重儀表是分別生產(chǎn)分別標定的,，在組成模擬稱重系統(tǒng)時連線的各個環(huán)節(jié)都會有信 號的損耗，儀表zui后測量的信號并不*等于傳感器的輸出信號,，因此在應用時必須進行系統(tǒng)的現(xiàn) 場標定,。
模擬式傳感器的mV級信號太小，易受射頻干擾和電磁干擾,。而且在傳輸中由于電纜電阻的影響會有 所損失,所以信號傳輸距離較短,。模擬式稱重作弊極其容易，很難控制,。 數(shù)字傳感器輸出數(shù)字信號,，不但電平要高出模擬式百倍，不易受到干擾,，而且是按照Bifbus現(xiàn)場總 線通信協(xié)議傳輸,，通信速度是普通RS485的十倍，高速且具通信糾錯能力,，保證了數(shù)據(jù)快速可靠,。由 于協(xié)議的保密現(xiàn)場無法作弊。
一個模擬傳感器組成的秤體,，由于信號的不可辨別,，校準時需在每個傳感器上加砝碼并利用接線盒 中的電位器進行角差調(diào)整，由于各個傳感器間存在著相互作用,，因而需反復多次調(diào)整,，耗時費力。 由數(shù)字傳感器組成的秤體，其角差的調(diào)整容易得多,。由于儀表可以讀取到四角每個傳感器的受力情 況,，因此只要在各角加一遍載荷，儀表即可計算出各點的角差系數(shù),，可自動進行秤的角差調(diào)整,，免 去了反復加載砝碼的麻煩，提高了效率,。一遍加載即可完成角差調(diào)整,，非常簡便快捷,。
模擬傳感器在生產(chǎn)時是連電纜線一起進行溫度補償?shù)?，這樣才能消除電纜線電阻的溫度影響。如果
模擬傳感器電纜線損壞后隨意連接,，就會造成測量誤差,。所以在距離較長時，傳感器都需要專門定 制,。在更換傳感器時需重新穿線,，在實際使用時很不方便。 數(shù)字傳感器使用軍標的航空插頭,，不但保證了IP68的防護等級,，使得傳感器與電纜線成為兩個獨立 的器件，更換傳感器或電纜更方便,，不用穿電纜線,。由于傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，電纜線的長度可根據(jù) 需要改變,，不會影響測量精度,。數(shù)字傳感器更換時只需將相關(guān)參數(shù)輸入新傳感器，無需進行系統(tǒng)的 重新標定,。
從系統(tǒng)成本的角度來看,，雖然數(shù)字傳感器增加了電路板，但由于數(shù)字傳感器在應用中減少了調(diào)試及 應用成本（如調(diào)試角差方便）,，能夠進行免標定,，更換傳感器不需重新標定等，而且數(shù)字傳感器的 自診斷,、不間斷工作等功能提高了系統(tǒng)可靠性,，降低了停機時間。因此,，系統(tǒng)總體成本是比模擬傳 感器系統(tǒng)要降低的,。