科技贴士2006年8月

通过控制工程人员 二七年三月二十二日

本周科技贴士:

二六年八月二十九日

常见的阀塞导向方法。

阀塞的准确导向对于阀座环的正确对齐和过程流体的有效控制是必要的。常用方法的名称通常是自描述的,它们包括:

  • 笼子里的指导-在整个行程范围内,值塞的外径应接近圆柱保持架的内壁面。由于阀盖、保持架和阀座环在组装时是自动对准的,因此当阀门关闭时,可以确保正确的阀塞/阀座环对准。

  • 最高指导-阀塞通过阀盖或阀体内的一个导套对准,或通过填料排列对准。

  • 阀杆引导—阀塞通过阀帽内作用于阀塞杆的导套与阀座环对准。

  • 顶部和底部的指导-阀塞通过阀帽和底部法兰上的导套对准。

  • 港口的指导—阀塞由阀体端口对准。这种结构是典型的控制阀,使用小直径阀塞与凹槽衬衫突出控制低流量。

来源:控制阀手册,第三版,费雪控制国际和艾默生过程管理,马歇尔敦,IA, 2003年,第59-60页。52.

本周科技贴士:

二六年八月二十二日

准确测量湿度

湿度测量对许多过程的控制至关重要。过多的水分会导致产品损失或质量差,工艺停机时间长,或腐蚀和损坏关键设备,导致昂贵的维修或收入损失。为了最大限度地减少工艺湿度问题,需要可靠的在线湿度测量。要实现准确的湿度测量,应考虑几个基本概念。

传感器/分析仪维修
作为正常维护周期的一部分,应检查和校准湿度传感器,以确保传感器的精度和性能最大化。定期传感器校准提供信息,以识别应用中的潜在问题,如传感器腐蚀。

一些水分分析仪配备了机载校准系统,这可能是复杂的,昂贵的,并需要进一步维护。此外,由于水分子的极性性质及其吸附到湿润表面的能力,气瓶中经过认证的湿度标准通常无法用于现场校准。因此,大多数湿度传感器通常返回到制造商或合适的第三方实验室进行可溯源校准,以符合国家标准。

虽然一些湿度探头可以直接在线安装,但它们无法承受长期的严酷过程。因此,大多数装置使用样品调节系统将湿度传感器暴露在工艺流体中。样品系统能够隔离湿度传感器,过滤污染物,满足危险区域的要求,提供环境保护,并控制湿度传感器的工艺条件,如温度、压力和流速。

通常,样品丝锥安装在工艺管道中,并通过短而连续的油管连接到样品系统。推荐使用不锈钢浸湿部件和管材,因为不锈钢对水分子具有优异的吸附/解吸性能,并且不容易受到周围水分的渗透。样品系统应定期进行泄漏测试,以防止环境水分泄漏到系统中;并且作为日常维护的一部分,应清洗或更换滤芯。

在检查湿度分析仪安装时,重要的是要对湿度测量单元有一个良好的,实用的理解。对于气体应用,两个最常见的测量单位是露点温度和百万分之一体积(PPMV)。根据应用的不同,一种测量单位可能比另一种更适用于解释湿度测量。

例如,在低温天然气工艺中,气体流过一个保持在极低温度的“冷箱”,以回收重烃产品。比较露点温度和冷箱温度是可行的,以确保露点温度低于冷箱温度,以防止冷箱内结霜。

另一个例子涉及在两种压力下进行的湿度测量的比较。许多水分分析仪只能在大气压下测量水分含量,而少数分析仪能够在管线压力下测量。露点温度在功能上等同于水蒸气压。由于水蒸气压是气体总压的一个组成部分,露点温度会随着总压的变化而升高或降低。因此,比较两种不同压力下的露点温度读数会导致理解湿度测量读数的混乱。在这种情况下,使用PPMV读数是有益的,它不依赖于系统压力,以确定分析仪是否一致。通过比较PPMV读数,可以避免露点温度与压力关系的问题。

John Kerney,湿度测量产品经理,Panametrics Inc., Waltham, MA

来源:约翰·克尼,《准确测量水分》,《回归基础》,控制工程、2002年8月,第12页。

本周科技贴士:

二六年八月十五日

避免自动化采购中的常见错误-第2部分

购买自动化设备可能是一个复杂的过程。从常见的购买错误中获得的经验可以作为今后避免这些错误的指南。这里有一些额外的要点可以帮助你实现这一目标。(前五点已出现在之前的“本周小贴士”中。)

6.与自动化供应商沟通不畅-即使向供应商提交了详细的设备规格,也必须保持持续的建设性沟通。“建设性沟通”是一个操作术语;仅仅记录所有的对话和回复书面信件来保持良好的记录是远远不够的。

7.在自动化设备准备好之前接受供应商的自动化设备在机器准备好之前,不要允许装运。这通常会延长自动化系统按计划射孔的时间,并破坏供应商/公司的关系,在长期和短期内导致额外的成本。

8.未能向供应商提供符合规格的最新图纸和零件对大多数公司来说,保持最新的文档是一个持续的挑战。未能向供应商提供足够的,最新的项目图纸将导致昂贵的延迟,因为从零件到打印的不符合将不会总是被检测到,直到为时已晚,导致返工。

9.自动化设计失败-有些产品不是为自动制造或组装方法而设计的。当自动化很困难时,也许半自动解决方案更有意义。

10.在应用程序中使用错误的技术项目工程师未能完成所需的作业可能导致设备使用效率不高。是否有现成的设备可用于您的应用程序?应该使用柔性自动化还是硬自动化?这些都是在制造机器之前需要回答的问题。

资料来源:2006年5月包装自动化+控制补充控制工程、而且包装消化,“购买时的十个常见错误。”

二六年八月八日

本周科技贴士:

避免自动化采购中的常见错误-第1部分

购买自动化设备可能是一个复杂的过程。从常见的购买错误中获得的经验可以作为今后避免这些错误的指南。这里有五点建议可以帮助你走上这条道路:

  1. 无设备规格-未能明确公司对性能、美学和硬件偏好的期望将导致混乱和误解。一份详细的设备规格说明书将迫使项目工程师考虑项目的各个方面。

  2. 在报价流程开始前没有拜访潜在的自动化公司-报价请求通常在对自动化公司知之甚少的情况下发出。尽早拜访供应商有助于确保你在寻找可行的公司和解决方案。

  3. 错误地估计自动化项目成本-向内部管理层提交一个被低估的自动化项目并获得批准,可能会导致不得不寻找合适的价格,而不是正确的解决方案。向几家自动化公司索取报价,可以提供更准确的成本估算,并可能防止不可行的项目启动。

  4. 内部技术能力不足-众所周知,一些公司在购买自动化设备时,没有充分考虑维护设备所需的技术专长。一定要考虑到与新技术或不熟悉的技术相关的所有成本。

  5. 没有让生产人员参与采购过程负责最终操作自动化系统的人可以使机器看起来好或坏。允许生产人员在项目早期参与。

更多指南将在下一期“本周小贴士”中公布。

资料来源:2006年5月包装自动化+控制补充控制工程、而且包装消化,“购买时的十个常见错误。”

二六年八月一日

本周科技贴士:

热敏电阻的优点和缺点

一个热敏电阻是一种常用的测量温度的传感器。与其他温度测量传感器相比,它具有明显的优势以及一些权衡。

热敏电阻通常比rtd(电阻温度装置)或热电偶提供更高的灵敏度。它们有一个负的温度系数(通常),其中器件电阻随着温度的升高而降低。热敏电阻也不如rtd线性,需要校正线性。

虽然通常是非线性的,但许多发展已经进入使热敏电阻线性。传统方法涉及使用外部匹配电阻来线性化热敏电阻特性曲线,但线性化问题正变得不那么重要,因为现代数据采集系统提供了内置的校正功能,消除了硬件线性化的需要。

热敏电阻易于设置和操作,使用两线测量方案。然而,这里引线电阻是测量的一部分,这可能会导致一些误差。(在四线技术中,电流来自一组引线,而电压来自另一组引线。电压在与源电流不同的位置被感知,因此测试引线电阻完全不在测量路径之外。)热敏电阻由于体积小,对温度变化的响应也很快。

缺点是,热敏电阻的非线性特性需要线性化。它们的温度范围也很有限,而且很脆弱。因为它们是半导体,热敏电阻在高温下更有可能出现校准问题。

热敏电阻进一步需要电流源,并具有自热特性,这必须得到承认。不允许自加热,以及选择温度范围不足的设备是使用热敏电阻时常见的错误。可以通过几种方法来降低自热效应,例如,使用尽可能小的测试电流和使用脉冲电流方法而不是连续电流。

来源:控制工程、2006年5月应用程序更新,“温度测量基础知识-热敏电阻”