我們應(yīng)該使用基于激光的傳感器嗎?
一位讀者寫道:
我們做系統(tǒng)自動化工作為了安裝基于重量和流量特性的計量工廠的設(shè)備。對于一些非常昂貴的液體,為其計量的精確性付費(fèi)并不值得。我們已經(jīng)詢問過了關(guān)于明年投標(biāo)的升級的意見。關(guān)于如何改善流量計費(fèi)、計量和壓力傳感器系統(tǒng),我們能做些什么?
緊耦合的Coriolis
我們已經(jīng)使用了兩個甚至三個階段的流量計量,通過計量周期中先后連續(xù)的小型Coriolis流量計的輸出來計量昂貴的液體。最小的“滴流”在更大的流速率后完成了計量,而大的流速率能在完工之前加快測量事件的停止。
…對Coriolis流量計提供的液體的比重信息的緊密監(jiān)測能在檢測到混有氣體的液體流時停止計量液體,并發(fā)送給操作員一個警告信息。
…每個計量鏈應(yīng)該有一個“流回槽去凈化”的選擇,使混有氣體的液體流能夠再流通,并且凈化每個計量計直到得到工藝液體的正確比重。
Karl Holz,來自達(dá)拉斯 AEP Pro Serv公司儀表及控制設(shè)計工程部門
更簡單的設(shè)計,更強(qiáng)的一致性
時下流行的原料進(jìn)動控制的慣例使設(shè)計工程師以速度去換取精確度,反之亦然。除了降低性能外,這些設(shè)計還能使企業(yè)花費(fèi)大量資金浪費(fèi)在原材料上(用精確度換取速度),并且花費(fèi)重要的資金投資(和空間)用于復(fù)雜的管道和/或可變定位閥系統(tǒng),以及驅(qū)動多速原料進(jìn)動設(shè)計(以速度換取精確度)所需要的自動化硬件和軟件程序上。
…我們的自適應(yīng)預(yù)測控制(PAC)解決方案(全球?qū)@?,寶潔公司唯一授?quán))通過將自動化原料傳輸精度提高至十倍證明了此方案所取得的進(jìn)步性,并減少了百分之三十的計量周期時間。
…通過使用嵌入到我們的Q.i平臺的基于模型的自適應(yīng)預(yù)測控制,測量和分布式控制系統(tǒng)能預(yù)測將來會發(fā)生的情況,然后根據(jù)這些信息準(zhǔn)確地加入用公式計算出的原料的數(shù)量。PAC能使簡單的應(yīng)用和低廉的開關(guān)控制設(shè)備減少系統(tǒng)的安裝成本和進(jìn)行長期系統(tǒng)維護(hù)的成本。
…盡管過程工業(yè)為連續(xù)系統(tǒng)提供了許多可適應(yīng)的策略,但是直到現(xiàn)在,計量原料傳輸系統(tǒng)仍只有少的可憐的選擇。

圖1列舉了PAC技術(shù)如何降低傳送系統(tǒng)的可變性的四個例子。
最佳化控制,改善質(zhì)量
表中結(jié)果來自消費(fèi)者商品制造商的實(shí)際應(yīng)用
…PAC技術(shù)使制造商在原料傳輸系統(tǒng)中使用簡單而且低廉的開關(guān)控制設(shè)備就能比大多數(shù)行業(yè)使用傳統(tǒng)的滴/流控制元件取得更高的精確度,如下圖2所示。
提高速度,增強(qiáng)投資資本的用途
提高百分之三十生產(chǎn)批次的吞吐量,每條原料傳輸線上可減少一萬美金的成本。

…PAC的預(yù)測部分連續(xù)監(jiān)測處理過程,在原料傳輸?shù)倪^程中一直確定著原料實(shí)際的流速率?;诹魉俾屎蚉AC對傳送系統(tǒng)先前性能的學(xué)習(xí),PAC能夠不斷的預(yù)測傳送系統(tǒng)應(yīng)該暫停(停止)時的最佳點(diǎn)以至傳輸所希望的數(shù)量。
…PAC的自適應(yīng)部分監(jiān)測每次傳送時的性能,并且更新預(yù)測部分要使用的因素。這使得PAC能夠適應(yīng)并補(bǔ)償正常的過程處理偏差,從而使原料傳輸特性能隨時發(fā)生改變(例如,潮濕影響干燥的原料,或粘性影響液體。)
…通過利用原料的流速率和監(jiān)測批次背離設(shè)置點(diǎn)的情況,PAC能夠確定所希望的“動態(tài)溢出量”的數(shù)量。動態(tài)溢出量是在執(zhí)行完停止命令后仍繼續(xù)傳送的數(shù)量。
俄亥俄州哥倫布市Mettler Toledo公司的商業(yè)發(fā)展部門經(jīng)理Rodger Jeffery和
過程控制部門的市場經(jīng)理Tom Tait
快速響應(yīng)的Coriolis
使用流量計進(jìn)行計量處理產(chǎn)生的錯誤一般是在計量開始和結(jié)束時產(chǎn)生的
…Coriolis技術(shù)無疑是測量貴重液體流的理想的方法,這是因為其自身的精確性以及它測量的是質(zhì)量而不是體積的事實(shí)。然而,液體的波動升降性需要其足夠慢以至能夠適應(yīng)許多現(xiàn)有的Coriolis流量計的相當(dāng)遲緩的響應(yīng)時間。傳統(tǒng)的Coriolis流量計也不能處理一開始是空的的情況,所以需要采取更精細(xì)的方法使得流量計在計量開始和結(jié)束時是滿的。這通常會浪費(fèi)一些液體,增加計量的時間。
…我們新生產(chǎn)的CFT50數(shù)字Coriolis系統(tǒng)改善了響應(yīng)速度,至少比以前的Coriolis系統(tǒng)提高了10倍,減少了計量波動的次數(shù)。新的流量計技術(shù)也能夠處理一開始流體管是空的的情況,除去了對于精細(xì)方面和昂貴的工作區(qū)的要求。這些數(shù)字Coriolis的性能能夠?qū)崿F(xiàn)對即使是小數(shù)量的昂貴的添加劑和成分的計量的精確性。
麻省Foxboro公司 Invensys/Foxboro測量和儀器組的高級流體顧問Wade Matter
May的問題:
我們應(yīng)該使用基于激光的傳感器嗎?
我們有可能使用基于激光的傳感器用于需要高精度(10 um)的有2英尺范圍的三角測量解決方案中。似乎這是一個邊界范圍,并且可能存在一個更便宜的基于LED的解決方案更有意義。我希望得到一些贊成方和反對方的建議,或只是其中一方的,如果只有一方的話。