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计量仪表压力检测论文

发布时间:2024-07-05 12:09:58

计量仪表压力检测论文

计量工作与生产经营 计量工作是生产和经营管理的重要技术基础,是提高企业素质;保证产品或工程质量,促进技术进步和管理现代化的重要条件,也是有效实行技术监督的必要手段。 现代企业生产过程中,从原材料、燃料进厂验收,生产过程工艺与质量监控,最后到成品检验都需要做大量的各种物理量、几何量、化学基等计量测试。如果把企业生产活动过程看作是科学地组织生产过程中人流、物流和信息流三“流”相互作用的过程,那么,由计量测试仪器所提供的数据信息,是企业生产信息流的主体。就是说,可测量的信息量约占整个数据信息量的80%以上。没有准确、一致、可靠的计量工作;组织科学、有效的生产和质量管理也是不可能的。所以,计量工作(包括测试、化验、分析等工作)是企业生产的重要环节,是保证零部件具有互换性和产品质量的重要手段和方法。 那末,计量在生产经啻过程中究竟有什么作用?计量如何为质量管理服务?怎样才能做好计量工作? 一、计量在生产经营全过程中的作用 1.对进厂原材料、国料进行计量测试,以消徐生产质沉的隐患 原料、材料与燃料的质量是否符合产品设计和生产质量的规定要求,不仅直接关系到产品或工程质量,而且还影响到生产加工过程中的质量、安全和工艺性能。如生铁进厂必须化验铁、碳、硫、磷等元素的成分,施工所用水泥必须做抗压强度试验,以免造成屋毁人亡的恶果。 2.外购元器件、零部件和备种工艺装备必须严格检到合格,以确保加工和装配的质量 电视机、收录机产品的元器件有十万分之见的不合格、就会造成产品百分之几的不合格;航天飞机中一个小垫圈的失效就可造成机毁人亡的恶果;工装质量的误差,势必造成加工和装配质量中更大的误差。因此,外购元器件、零部件和各种工艺装备务必一一检验合格后,方可投入使用。 3.计量测试是进行生产过程工艺多数监控最基本、最主要的技术手段 现代工业生产多是连续的或自动化流程生产,要依靠生产流程中各项工艺参数的准确和控制。如石油化学工业中产品质量基本上取决于生产(反应):过程中温度、压力、流量等参数的控制;电压稳定度、输电疫率等电磁参数可影响到各工业部门的生产质量。因此,发电厂必须用各种计量仪器仪表对它们进行监控调整,以保证稳定送电。冶金工业中,成分分析和温度、压力、流量等计量参数的测量控制,更是保证钢铁与各种有色金属成品质量的关键。只有化学成分及原材料分析准、配料准。出炉温度准、合金成分控制准,一句话,计量准,才能保证钢铁或有色金属产品优。 4.半成品和产品质量的最终评价,必须依赖完备科学的计量检测仪器 零部件、半成品和产品质量如何?集中表现为对它们的技术特性和参数的测量数据是否符合标准。当前,许多企业产品质量差的主要原因,也是在计量问题上,如缺乏必备的计量检测仪器,计量检测方法落后以及计量管理不健全等。有个农机厂生产深井泵,应检项目326项中,却有116项因没有计量器具不能进行检测,这怎么保证深水泵的质量? 5.计量工作是工业生产技术进步和管理现代化的基础及前提 随着工业生产技术水平的进步和提高,高速、连续、自动的专业化自动化生产和现代化管理,都对计量技术和装备提出新的更高的要求。国外工业发达国家的冶金工业,生产效率高,产品质量好,并不在主体加工设备上,而是他们装备了现代化的计量仪器仪表和自动监控设备,能快速、精确地测量出生产过程中各项参数,并经计算机高速处理后反馈到生产中实行最优控制,使凭人工经验操作进入靠数据科学管理阶段。因此,人们已把计量检测技术和原材料、设备一起作为现代化工业生产的三大支柱。 二、计量工作为质量管理服务的途径 计量工作为质量管理服务的途径有三条。 1.统一计量单位,统一量值,为质量管理提供准确可靠和一致的数据 质量管理的重要特点之一,就是一切凭数据说话、数据是质量管理的重要基础,而数据的准确一致就要靠计量工作。 我国计量工作的基本任务是统一国家的计量单位制度,保证各行各业所使用的计量器具和仪器仪表都是准确可靠的。 我国已经统一实行了以国际单位制为基础的法定计量单位,各级计量部门正在积极主动地宣贯计量法,开展量值传递,即把国家计量基准、标准的量值准确地传递到各行业生产第一线的计量器具和仪器仪表。通过这些准确的计量器具、仪器仪表,保证被测工件、产品的质量数据准确一致。 2.加强对计量器具和仪器仪表产品的质量监督 做好量值传递工作只能对正在使用中的计量器具和仪器仪表实行定期校准和检定,保证使用中的计量仪器准确可靠。但这还不能解决计量仪器本身的质量问题。如果我们只抓使用中计量仪器的量值准确统一,不抓正在生产的计量仪器产品质量监督,就会使大量不合格的计量仪器流入市场。这不仅给量值传递工作造成越来越大的压力,而且对产品质量也构成一个极大的威胁。 计量仪器是一种特殊的产品,随着工业化水平的提高,发展相当迅速,品种日益繁多。认真抓好对它们的质量监督和控制,就可防止“一家产品害千家”。各级计量部门正在通过“计量器具生产(修理)许可证”的发放和计量认证等工作强化监督管理。 3.加强对生产过程的计量检测和监控,是加强质更自理,提高产品质量的中心环节 计量检测和监控水平是衡量一个国家工业技术水平的重要尺度。目前,世界上工业发达国家,把原材料、设备和计量检测手段作为工业生产的三大支柱。计量检测技术发展相当迅速,随着质量管理从“事后检验”发展到“事前预防”,计量检测也由被动测量发展到主动测量,由静态测量发展到动态测量,由人工检测发展到自动检测,由成品检验发展到生产过程中检测和监控。从而强化了质量管理,并显著地提高了质量。可以说,没有先进的计量测试手段,就没有先进的产品,没有高质量。因此,如何研制、开发先进的计量检测仪器,已成为计量工作中一个十分重要的任务。 三、建立计量确认体系,实行测量过程控制,为质量体系有效运行提供保证 怎样做好计量工作?ISO10012《测量检测设备的质量保证要求》为做好计量工作指出了明确的方向,那就是要建立计量确认体系,实行测量过程控制。 依据ISO10012,应对所有的测量设备进行认可和管理,并形成一个文件化的计量确认体系,确保所有计量检测设备的使用和运行符合质量要求,杜绝计量误差超出允差极限,并对每一个测量过程实行有效的控制,使其处于统计控制状态之下。具体地说,要求各类计量器具及化验、分析仪器必须配备齐全。完整无缺;保证量具及化验、分析仪器的质量稳定,示值准确一致;修复及时,根据不同情况、选择正确的计量检试方法。同时,应抓好以下几个主要环节。 1.计量器具及仪器的正确与合理使用 保证计量器具及仪器均正确与合理使用,是计量工作中的一个重要方面。为此应做到:①要经常对职工进行爱护计量器具及仪器的教育;②提高工人技术水平。熟练地掌握量具及仪器的使用技能;③要根据企业的生产过程和工艺特点,正确配备各种量具和仪器;④正确制定和严格贯彻执行有关规程和制度。例如最具及仪器的使用和维护制度,以及化验和分析方面的规章制度;⑤建立和健全量具及仪器使用的责任制度。 2.计量器具的周期检定 为了确保量具及仪器的质量,对企业所有的计量器具及仪器,无论是外购或自制的,都必须按照计量检定规程规定的检定项目和方式(或有关技术标准)进行检定。这些检定包括: (l)入库检定。外购或自制的计量器具在入库之前,由计量室,中央工具库检定站进行技术检定。检定合格的发入库合格证,送工具库保存备用。 (2)入室检定。各车间工具室在从中央工具库领取计量器具及仪器时,应先由车间检查站进行入室前的检定。对入室检定合格的量具及仪器,检查站打上合格标志,送工具室保存备用。对于重要的量具及仪器,出借时必须进行校检。 (3)周期检定。对使用中的计量器具及仪器,由检查站按照规定的周期和项目进行技术检定。实行周期检定的计量器具及仪器,必须按照检定周期日程表进行,并把检定结果记录下来,合格的换上新合格证,准予继续使用;不合格的由检定站进行修复,修复合格后,再发给合格证,提供使用。 (4)返还检定。借用的量具及仪器用毕归还之前,由检查站作返还检定,合格的打上合格标志,送还工具室保存备用。 所有计量器具及仪器必须经检定合格,具有合格证及标志,才准许投入使用或进行流传。 3.计量器具及仪器的及时修理和报废 对于因使用和其它原因而发生磨损的计量器具及仪器,要根据检定结果,按照损坏程度的不同而分别处理。 凡是已经严重磨损或损坏无法修复的计量器具及仪器,该废的必须报废,该换的一定要换。对于那些经过检定发现不合格但可修复的计量器具及仪器,计量室(或站)应立即给予修复,修复后必须进行检定。使用单位或个人不能擅自对计量器具及仪器进行拆封或检修。 4.计量器具及仪器的妥善保管 为了保证计量器具及测试仪器质量稳定,示值准确一致,对于不在使用过程中的计量器具及仪器要妥善存放保管。 5.改进计退器具和计量方法 实现检验测试手段现代化。随着科学技术的发展,现代化技术设备在生产经营过程中大量采用,生产经营自动化程度不断提高,为了更好地控制产品质量,迫切要求实行计量工作的技术改革,广泛采用高效能的检验装置、专用的计量器具及仪器、现代化的测试技术设备及先进的检测方法。如采用多用途的、气动的、电动的、激光的检测技术,运用精密测量仪器仪表和电子计算机等等。 为了做好计量工作,充分发挥它在企业生产和质量管理中的作用,企业必须设置专门的计量管理机构和理化试验室,负责组织和管理企业的计量和理化试验工作。这样,才能保证质量管理的有效实行。 此外,开展企业计量水平定级和诊断活动,有力地促进企业计量基础工作的加强,也大大地促进了全面质量管理的深入开展。

防滴漏水表是"跑,冒,滴,漏"的克星 北京慧怡水表股份有限责任公司 一:自来水管网存在"跑,冒,滴,漏"的现状及严重性 近几年来,自来水管网的"跑,冒,滴,漏"现象已不是小问题了,这对于降低供水损失率,提高供水保障率而言,也已成为政府和社会人士的共同关注.据最新统计表明,我国每年仅自来水管网饮用水的总流量就逾300亿立方米.在经济发展相对落后的地区,由于的滴漏用水导致水表计量丢失比率更高,一些农村县城,集镇甚至高于60%.新建水厂又无法正常维持,用户也同样受到种种不应有的用水限制,这也就引发自来水管理方面普通存在的滴水不计量,管网漏损量过大,水厂赔本,水费涨价或规定月用水 二:"跑,冒,滴,漏"原因分析 尽管"跑,冒,滴,漏"现象有着诸多因素,例如:供水管网的目的自然漏失随使用年限逐年上升;物业管理不善,造成二次加压损失,私自表前接水,破坏水表盗水等等,而目前在线的用水表品质难以适用滴水计量要求也应引起特别的关注了.据权威人士估计有些地区仅滴水不计量一项就"跑,冒,的,漏"总损失量,也确定是个难题,就连最好的容积式D计量等级水表的最小流量为.这类容积式水管用于纯净水计量还可以.而用于国内一般的自来水计量就会普遍不适应.因为一般水质及管网安装使用条件欠佳. 三:"跑,冒,滴,漏"的解决方法 考虑到国情,普通使用着普通的C型和E型的A,B计量等级的旋冀式水表,按国家标准(GB778-1996等效等同于ISO4064)规定,最好的DN15C型或e型,B计量等级水表,最小流量30l/h,该流量以下不作计量误差要求,而能走字计量也至少10l/h左右.近年来,已有多家从事滴水计量技术的研制开发工作,有的行家主张提高水表配件精密度,使之走字更灵活,始动流量可更低些;有的用精细过滤器配合容积式水表取代速度式水表,也采用节水器,高灵敏阀配合水表以解决滴水计量问题.至于各种卡式水表.远传遥控集抄水表等等主要起到满足管理和新技术产业的需求,提高水表附加值,属"锦上添花"并未涉及基表的解决滴水计量问题. 四:防滴漏水表是"跑,冒,滴,漏"的克星 在目前诸多的解决滴水计量的方法与措施中,从技术角度分析,值得推荐的要算北京慧怡水表有限责任公司最新研制成功的LXSF-15E, LXSF--20E型防滴漏水表.该表是根据磁学原理,创造性地采用一种结果简单动作灵活,无毒无锈,寿命长的亚敏元件与普通水表组合成为新型水表.其起始流量达到优于的计量效果.该产品经中国计量科学研究院和北京计量测试所检测,各项技术指标均达到或超过国家规定有关标准的规定要求,其中起始流量DN20达到达到.该水表不仅使滴水能计量,还能防水表受管网水压不稳定对水表计量的影响.这样的防滴漏水表就能起到用水计量,不用水不计量,不论大小流量用水还是滴漏,也不管人为滴漏或是无意水龙头关不严,为合理计价计费提供公平,公证,准确,可靠的数字依据.同时也给玩忽职守的水务管理者及偷盗水者提出警示,据用户报告得知.北京某居住楼30户通常情况分表累积比总表月抄数丢水率27%以上.自从2002年9月试用防滴漏水表后,月对丢水率就下降到.显然"防滴漏水表"成为自来水管网"跑,冒,滴,漏"的克星,也是各自来会公司水产,物业管理部门和广大用户信得过得"公证益友" 可以展望,随着防滴漏水表技术产业化推广得应用,这将是目前国内外传统得水表计量技术得重大突破,同时也为自来水管理方面普遍存在得滴水不计量,管网漏损量过大,水厂赔本,用户之间闹计量纠纷等突出问题,提供公证有效得计量手段. 防滴漏水表得几个技术问题 一,什么是防滴漏水表 防滴漏水表是在水滴漏得微小流量下仍能计量得水表,且由防滴漏机构与水表两部分组成. 二,起始流量与始动流量及与GB778-1996最小流量得关系 始动流量是通过水表得流量,从零开始缓慢上升,当观察到指示始动流动得指针或子轮连续转动时得流量值GB778-84与JJG162-85关于始动流量规定一致的,随着ISO40464的修订,GB778-1996修改了,按分界流量最小流量划分为A B C D 四个等级,由于最小流量更低了,也是删去始动流量的指标规定.其实最小流量DN15,级.从原45L/h改为60L/h放宽了要求,B级为30L/h,C级15L/h D级,其中C,D级为容积式水表. 三,防滴漏水表流量-误差特性曲线 从流量-误差曲线看出从压敏元件起作用,水表起断续累积计量.13L/h左右压敏元件脱开,按水表目有曲线进行,最小流量至分界流量 5%,分界流量至大为 2%防滴漏水表把原有流量-误差曲线下延制到接近最小流量误差要求,这也是自来水公司和广大用户较为敏感的关注问题. 四:为什么要研制防滴漏水表 1.考虑到国情,水质级安装条件因素,一般容积式水表难以适应,而普遍使用者旋翼速度式水表,始动流量以下不计量. 2.滴漏用水导致水表计量丢水率高达60%有些地区占有自来水管网"跑,冒,滴,漏"总损失量的80%在市场经济条件下这种自来水管理方面普遍存在的滴水不计量管网损量过大,水厂赔本水费涨价或规定月用水量底量指标,或限制每天供水时段,用户之间闹计量纠纷等突出问题.这已引发成为政府和社会人士共同关注的社会问题,这也式迫切需要研制具有滴水计量功能的防滴漏水表的主要因素. 五:防滴漏水表的结果原理 防滴漏水表主要由压敏元件与普通水表两部分组成,其中压敏元件主要由进水阀体,密封圈,环形磁体,活塞套,磁柱,过滤网等组成.防滴漏水表的工作原理是运用磁环和磁柱的作用特性即相间极短的距离内吸引力很大,随着间距的扩大,起吸力很快减小,从而在水阀体内侧的出口端形成一个吸力突破.当每次推开活塞内的磁柱是所流过水表的流量冲出流过水表的流量均大于水表的始动流量,从而到达水表在以滴漏形式产生的微小流量仍能计量的目的. 六:防滴漏水表耐用性与适应性 防滴漏水表主要由压敏元件(或压敏节水器)与普通水表两部分组成.水表本身属技术成熟产品.经加速磨损试验结果表明水表本身具有相当于一般家庭15年用水量的使用寿命.压敏元件的永久磁性经特殊出来不生锈,不沾污,又具有15年的仪表磁钢的磁稳定性,硅胶作密封件亦有很好的经久耐用性能,节水器的流通能力及磁柱活动导向间隙等都经过严格选定.因此按国家规定家用水表6年使用有效是能够满足要求的,又据产品实际试验与用户使用报告表明防滴漏水在普通自来水条件下,运行半年以上复检水表部件未发现明显的磨损及脏物锈蚀等现象. 七:防滴漏水表不会使"用户吃亏"也不会损害自来水"消费者权益" 在市场经济条件下,应该做到买卖双方公平,公证.对自来水计量亦应用水计量,不用水不计量.防滴漏水表具有滴水计量,防倒流,抗水压波动对水表计量干扰的功能.从防滴漏水性能特点看,随计量误差是可以调整的,只有精细制作,起始流量的误差亦能控制到接近最小流量的计量特性要求.这样防滴漏水不对于用水的大中流量或是滴漏,人为滴漏或是无意水龙头关不严.都能为合理计价费提供公平,公证,准确可靠的数字依据.同时也为玩忽职守的水务管理者及盗水者提出警示.显然,防滴漏水不表成为自来水 管网"跑,冒,滴,漏"的克星,也是各自来水公司,工厂物业管理部门和广大用户信得过的"公证益友" 八:防滴漏水表是否属于水表加速装置 从水表的流量-误差曲线可以看出,压敏元件从使随水表起到断续的累积计量作用,而13L/h起已脱开,按水表原有特性计量的压敏元件即不会对最小流量和分界流量产生计量加速或干扰,没有外来加速动力源,压敏元件仅起到自力式流量调节阀的作用,又与水表配合才起到滴水计量的作用.何况新的水表国际标准和国际规程也没有相关规定.更是体系出防滴漏水表具有独特的计量性能和国内外同类产品中的技术竞争优势. 智能IC卡水表及发展趋势分析 本文探讨了智能IC卡水表的特点和功能,并对IC 卡水表的近期发展前景做了简要分析. 一, 什么是智能IC 卡水表 智能IC卡水表是一种利用现代微电子技术,现代传感技术,智能IC卡技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表.这与传统水表一般只具有流量采集和机械指针显示用水量的功能相比,是一个很大的进步.智能IC卡水表除了可对用水量进行记录和电子显示外,还可以按照约定对用水量自动进行控制,并且自动完成阶梯水价的水费 计算,同时可以进行用水数据存储的功能.由于其数据传递和交易结算通过IC卡进行,因而可以实现由工作人员上门操表收费到用户自己去营业所交费的转变.IC卡交易系统还具有交易方便,计算准确,可利用银行进行结算的特点. 智能IC卡水表的基本结构原理: IC 卡水表的外观与一般水表的外观基本相似,其安装过程也基本相同.IC卡水表的使用很简单,从用户的角度看,就时把IC卡卡片向水表里插一下. IC 卡水表的工作过程一般如下:将含有金额的IC卡片插入水表中的IC卡读写器,经微机模块识别和下载金额后,阀门开启,用户可以正常用水.当用户用水时,水量采集装置开始对用水量进行采集,并转换成所需的电子信号供给微机模块进行计量,并在LCD显示模块上显示出来.当用户的用水金额下降到一定数值时,微机模块进行声音报警,提示用户应该去持卡交费购水.如超过用水金额,则微机模块会自动将电控阀门关闭,切断供水.直至用户插入已经交费的IC卡片重新开始开启阀门进行供水. 二,采用智能IC卡水表的优越性 显然,采用智能IC卡水表技术方案可以为供水管理部门和用户带来许多方便,并会产生很多积极的和有益的影响,而采用智能IC卡水表作为基本技术元件,还可以为传统的供用水管理模式进行现代化改造提供基础性的技术支持.与传统的用水计量仪表相比,采用智能IC卡水表技术可以带来许多新变化. 1, 对供水部门来说,可以实现先交费再供水的用水模式.这是打大家都普遍认可的一个优点.这对解决水费拖欠这个过去难以解决的问题会有帮助.煤气部门推行IC卡煤气表的经验表明,人们普遍接受这一模式,供气部门不仅解决了拖欠交费的老大难问题,还可以提前收到资金.对用户来说,由于水费的支出在总支出中占的比重很小,这种改变,对用户来说,只是把水费的交付时间提前了一段时间,所以,用户并不敏感.但对供水部门来说,这种变化则是不能小看的.随着水资源的紧张和水的商品属性逐步被社会认可,水的交易将会逐渐采用一般商品的交易模式,显然,先交费后用水,是更合理的一种交易模式. 2, 改变了入户操表收费的模式. 这种模式改变的意义是巨大的.由于城市规模不断扩大和居民户数快速增加,供水部门抄表和收费的工作量将不断加大.沿用传统的上门抄表模式,将很难适应这种变化.而现在由于各种原因的影响,人工入户操表的效率已经在逐渐下降并且使这种模式的成本不断增加.解决这个问题,可以采用多种途径,但依靠技术进步来解决这个问题,应当是更值得提倡的方式.显然,采用智能IC卡水表极其管理系统,将可以从根本上改变由供水部门派人去千家万户抄表收费的模式.只要供水部门合理设置交费机构,基本上不会给用户带来麻烦.如果得到金融系统的配合,还可以减少布点的成本.因此大规模采用智能IC 卡水表技术对降低供水部门的管理成本是会有显著帮助的.而使用IC卡进行交易结算,用户可以自主决定交费时间和数量,增大了用户的自主性.特别是随着人们家庭安全意识和隐私意识的增强,入户抄表和上门收费等随意进入私人住户的做法将逐渐不受欢迎甚至受到抵制,这是一个必须给予重视的社会发展趋势.而使用智能IC卡进行交易结算,将可以有效解决这个会带来很多社会隐患的问题. 3, 可以有效解决一些技术难题 . 比如,随着水资源的紧张,将会逐步实行超计划水价甚至阶梯式水价等较为复杂的用水管理模式.这些,将对供用水交易提出较高的技术要求.采用普通水表和人工抄表的模式,是难以解决这些技术问题的,而采用智能IC 卡水表,将很容易解决这些问题. 4, 随着科学技术的发展,供水行业也需要逐步实现用高科技手段进行供水管理.采用传统水表,这个跨越是很难完成的,而采用智能IC卡水表,将为运用计算机技术进行现代化管理奠定一个技术基础. 5, 当然,使用智能IC卡水表还有其它优点,比如可以有效解决计量扯皮,用水纠纷,贪污水费,人情用水,用水统计困难等问题. 6, 与远传抄表系统相比,智能IC卡水表具有使用和维护成本很低,没有布线造成的混乱和高故障率等问题.智能IC卡水表的以上优点,将会使智能IC卡水表逐渐被社会所接受并成为一种基本配置. 三,IC卡水表的现状及发展趋势 随着微电子技术的快速发展,加上国家相关政策的推动,民用计量仪表的智能化将是一个必然的发展方向.这不仅是中国的一种趋势,也将成为世界性的趋势.而在近十年里,单体式智能IC卡类仪表又将会是发展主流. 从理论上说,网络式智能仪表系统应当是更好的一种计量管理模式,并且是最终发展方向.但是目前,由于网络式智能仪表系统的建立条件不成熟,且没有相关系统相配合,所以,单独在一个部门大规模推动建立网络式智能仪表系统的优点显现不出来.而且,仅仅为了提取用水信息就要构建一个信息网络,从经济角度讲也不合算. 建立网络式智能仪表信息系统的理想模式应当是,由公共网络部门建立起社会化的网络系统,而要使用这个网络的具体部门只要向其进行申请,将自己行业的智能计量终端挂接上去就可以了.同时,这种网络式智能仪表管理系统又与个人金融网络系统结合使用.这种网络系统,应当才是好的和有效率的网络系统. 显然,整个社会现在正在努力推进着网络化的工作,在可以预见的时间里,这种把千家万户连接起来的网络系统就会逐步形成.所以,既然整个社会正在进行着这种工作,那么,每个部门为了自己行业的一种特别目的去建立自己单独的网络,显然将与这种可以面向社会提供各种接入服务的网络系统相冲突,并且根本不可能有经济优势,既然这样,现在进行的小行业小区域组网工作就是一种浪费,而且对解决供水部门的管理问题并没有什么根本性的帮助. 那么,现在普遍采用的单体式智能仪表模式与将来的网络化管理模式是否会发生冲突呢,我的看法是不会,相反,还会促进网络化管理模式的形成.因为,单体式智能仪表模式与将来的网络模式并不矛盾.因为不管什么网络模式,最终必须要有智能终端与其进行联结.现在采用的单体式智能仪表将来就可以作为网络管理系统的智能仪表终端.所以,它们不是一种冲突关系,而是一种相承关系.如果现在就能充分意识到这一点,并寻找合理的技术方案,在将来实现网络化时就会占有主动的地位. 根据以上的分析,我认为,现在采用的单体式智能仪表发展模式是合理的,是适合现时需求并具有主流特征的.当然,在密集度较高的建筑群里采用的一线四表控制系统也是值得推广和具有合理发展前景的. 为了推动智能IC卡水表的发展,全国有许多研究机构投入力量对智能IC卡类产品进行了开发研究,很多自来水公司也积极参与了此项开发工作并成功的开发出了自己的产品.从理论角度看,智能IC卡水表已经进入了成熟期.但是,为什么现在智能IC卡水表的推动工作还很困难呢 这不难理解.因为从实际情况看,现在的智能IC卡水表确实还存在着许多影响其大规模推广使用的问题.这些问题集中起来主要是1,价格太高;2,质量不可靠;3,存在安全隐患.下面对这几个问题做一个简要的分析,并借以对智能IC卡水表的近期发展做一个预测. 1,价格问题.根据调查,一些大型自来水公司推出的智能IC卡水表的价格都在450元以上,有的还更高,比如50 0元.这个价格相对于现在还很便宜的水价来说当然是较高了.社会对智能IC卡水表合理接受的价格瓶径是300元.高于这个价格,可能会成为影响智能IC卡水表推广的因素.但由于确实有许多水司是以高于这个价格在进行推广,当然就有困难.大水司推不动,又将影响到中小城市的推广使用.那么,智能IC卡水表的合理价格应该是多少呢,我认为目前应当在300元以内.一年以内,智能IC卡水表的价格应当下降到220元,两年左右,这个价格应当下降到150 元左右.如果按照这个价格进行推广,推广的社会难度应当减小. 当然,合理价格的最终确定还是应当靠市场的竞争来完成.但在推广的早期,有必要建立价格引导机制,比如由行业协会提出指导价格.而在具体的采购中合理引入招标机制等.当然,如何打破利用行业垄断特点进行的不合理操作也是使价格尽快下降的有效方法. 2,质量与可靠性.从理论上说,智能IC卡水表应该可以做的很可靠.但由于有些公司没有技术上的突破,加上没有采用严格的质量标准,导致某些智能IC卡水表出现严重问题.一旦质量不好的智能IC卡水表大量流入社会,将会对这个刚刚起步的行业产生严重的打击.早几年部分地区使用的智能IC卡电表由于质量不好导致智能IC卡电表的推广难就是一个例证,并且供水行业也受到了这种影响.虽然现在智能IC卡电表已经可以做的很好了,但是早期的影响显然还在继续阻碍电力行业对这种电表的推广和使用. 那么从技术角度讲智能IC卡水表到底能不能做到具有较高的可靠性呢 结论是肯定的.因为微电子技术的发展,已经为智能IC卡水表的发展奠定了良好的技术基础.没有理由说微电子技术在其它领域能成功的应用,而在供水计量仪表领域不能得到成功应用.现在的问题不是技术上可靠与不可靠的问题,而是具体的生产企业是否具备能生产出高质量智能IC卡水表的能力和条件,并且,是否找到了合格的技术方案.对于这个可能会产生很大社会影响的问题,国家有必要采取严格的技术准入制度.对于不合格产品必须挡在市场外.否则,不合格产品的大量使用将会造成严重的社会问题,并会大大延缓智能IC卡水表的推广使用并破坏一个新行业的发展.有必要加快技术标准的制定速度. 3,安全性问题.智能IC 卡水表在使用中要借助IC卡卡片进行用水交易,因此,对于这种卡片的安全性应当提出要求.从技术角度讲,采用IC卡作为交易工具是可以保证安全性的.因为IC卡早已被金融部门作为金融交易工具了.金融部门,通信部门以及社保部门大规模推广使用这种卡片,证明对其可靠性是有足够的认定的.既然这些部门能大规模的进行使用,其它部门为什么不能呢.显然,使用智能IC卡的安全性是能够得到保证的,特别是把这种卡片用于不是大金额结算的领域,其安全性是足够的了. 现在由于写入程序后的加密技术问题已经基本解决,所以,要用一般的方法破解微处理器内部的程序将变得很困难.智能IC卡水表由于一般都采用一表一卡的方案,所以,破解一张单独的卡,其意义不大.密码由于可以采用多密码机制,所以,保密问题应当也不是一个大问题.特别是CPU卡和相应的加密算法的引入,对解决卡片的防伪造和防解密提供了进一步的技术保证.管理程序由于只有少数人能够接触,只要加强管理,安全保密应当是没有问题的.所以,我们说,采用智能IC卡水表,只要设计合理,其安全问题是能够得到保证的. 安全性要从两个方面进行考虑,一个是制造商从技术上要切实解决安全问题,一个是使用管理部门要建立起必要的安全管理制度.所以,不能只从技术角度讲安全.安全问题主要是个管理问题,就是说,管理超过技术,管理上的要求应高于技术上的要求.管理的好,一般的技术方案也能达到理想的安全要求,管理不好,再好的技术方案也没有用处.因此,作为采用IC卡进行结算交易的部门,应当在加强安全管理方面采取足够的措施,比如制定安全管理规程和严格的保密措施.当然,随着智能计量仪表的大规模采用,相关的法律建设问题也要跟上.要在管理,技术,法律等多方面来保证使用该产品的安全性. 四,IC卡水表的基本功能分析 中国是个大国,各地供用水的情况差异较大.为了满足全国不同地区,不同形式的供用水管理要求,智能IC卡水表在功能考虑上应当尽可能完善,并考虑功能可扩展的问题.而这个问题恰好是很多水司关心不够的问题.这样,使本来功能可以很强大的智能IC卡水表的优越性没有充分发挥出来,使一些人认为采用智能IC卡水表与一般的水表也没有什么大的不同.其实,这两种表的区别是很大的.设计的好,智能IC卡水表可以实现许多功能.对于智能IC卡水表,那些功能是必备的呢,下面来做一个简要分析. 1,从用户的角度看,智能IC卡水表的使用应当简单明了,一看就会.实际上,智能IC卡水表的使用也很简单,用户对智能IC卡水表的使用就是持卡交费购水和向水表中插入一下IC卡卡片.为了方便用户使用,智能IC卡水表的液晶显示屏应设置有多种提示符号,并具有人性化的提示功能,比如友好的语音提示功能,有些水表已经具有了这样的功能,应考虑普遍采用.另外,智能IC卡水表应当具有造型美观,美化家居的特点.当然,也应当有一定的坚固性.最好设置报警金额.设置报警金额的好处是对用户进行购水提示,以防止节假日断水.这样做,可以帮助用户合理安排购水时间,以免耽误用户的正常用水. 2,从管理部门的角度看.IC卡水表应当具备一些基本功能. 1) 统计功能.最好是采用每个月进行一次统计的方案.比如,每个月的最后一天,水表会将本月分的用水数据进行汇总并进行存储.当用户将IC卡插入水表时,这些数据会回写到IC卡卡片上并通过卡片回写到计算机内.水表应当可以存储用户十年中每个月的用水量.这个功能对于供水部门系统掌握用户用水的情况具有十分重要的意义. 2) 欠费记录.当水表出现故障或其它意而外导致阀门在没有金额的情况下还处于开启状态时,水表可进行欠费记录,包括用水量的增量记录和所欠水费的增量记录.该记录也应当可以通过卡片回写到计算机上.但这个功能不是必须的. 3) 基础水量设定功能.某些自来水公司出于某种原因,会提出基础水量的设置要求,该基础水量的含义为,当用户的用水量没有达到基础水量时,按基础水量进行计量和收费. 4) 超计划用水管理功能.这是北方缺水地区的供水部门拟推行的一种收费模式.比如,规定一户三口之家的用水指标为15吨,在15吨之内水的基本价格为元,而超过15吨之后的超计划价格为每吨3元.当本月份的用水量超过15吨时,水表会自动将价格调整为每吨3元,超过计划部分的用水将按照此价格进行计价.超计划用水的价格在用户第一次插入卡片时输入水表.该数据在初始化后消除,并可通过重新插入用户化卡时设定.该功能也为可选功能.当然,水价会自动回位,即当时间回到月头时,水价会自动回到基本价格上. 5) 一户一卡的功能.通过设立用户密码和用户校验码的方式实现一户一卡.即一个水表只能使用一个用户专用卡,插入其它卡片无效.这对提高水表使用的安全性具有帮助. 6) 补卡功能.用户的卡片有丢失的可能性,遇到这样的情况时,可以进行补.此时会发生两种可能性:一是卡片中没有金额时丢失,一是卡片中含有金额时丢失,这两种情况都给予了考虑.补卡通过管理软件进行作业. 7) 三种卡或者四种卡的设置方案.三种卡是指初始化卡,时钟化卡和用户卡.以上三种卡的功能和作用一般为:a)初始化卡 其作用是对水表进行初始化操作,使水表程序处于起始状态,所有数据清零.在此状态下,管理部门可以对水表进行重新时钟化处理和开户处理.当然,还可以增加其它功能.b)时钟化卡 其作用是将日历时间通过卡片写入水表.同时,操作由时钟控制的部分子程序.c)用户化卡 其第一个作用是在第一次插卡时将用户化数据写入水表中以实现一表一卡.用户化数据是指用户的姓名,地址,用户号,电话,购水次数,购水金额,购水单价,超计划用水水量,超计划用水单价,报警金额等.第二个作用是传递购水金额,实现用水交易.第三个作用是将水表中的相关数据回写到卡片上,并通过卡片传递到计算机的管理软件中.当然,还可以设置其它功能. 3, 从保护性和安全性角度看 1)阀门定时开闭功能.阀门定期开闭有利于阀门的长期正常工作. 2)防磁性干扰功能.磁性材料由于有成本低廉的特点,所以被广泛采用.但磁性材料比较容易受干扰,因此应当加以考虑.智能IC卡水表在遇到磁性物质干扰后,应会将阀门作关闭处理,关闭的时间和开启的时间可以根据需要进行设定.当然也可以通过采用非磁性信号方式来解决这个问题. 3)卡座抗攻击保护功能.当有人将金属类具有破坏性的卡片插入卡座时,应不会对水表的正常使用产生影响,包括电量消耗. 4)掉电自动保护数据功能.掉电后,数据依然可以被保存.当恢复供电后,数据自动恢复. 5)欠电自动关闭系统的功能.当电池电压或电池容量掉到规定数值后,意味着电池可能已经快没有电了,此时,水表应会自动将阀门关闭并使系统处于休眠状态,并显示相应信息和提示. 6)防拆卸功能.应在表体和接头管件上设置铅封口并可进行防伪铅封处理,以防止随意拆卸水表的行为. 当然,可以根据需要设置其它功能,从技术角度讲,智能IC 卡水表可以设置很多功能. 五,智能IC卡水表的技术指标分析 智能IC卡水表一般是放置在室内使用,因此对其使用环境要求并不高.只不过这种水表一般会放置在靠近厨房的位置,所以有一个防止水气侵蚀和油烟污染的问题.这些问题现在都不难解决.防止水气只要采用合理的密封技术,一般都能满足要求.而防止油烟污染,只要在IC卡卡座上做一些技术处理比如加防尘罩等就可以解决.下面对几个重要的技术指标进行分析. 1,电池使用寿命指标.这是一个重要指标.煤气表在这方面解决的不好.有些煤气表要求用户几个月换一次电池,这就不科学.现在的低功耗设计方案已经能使一只智能IC卡水表的不换电池工作时间提高到8年甚至10年.如果达到这样的水平,对用户和供水部门都会是很方便的.当然,水表的机械计量部分和电器控制部分的使用寿命应当更高一些,更换电池后,应当可以继续使用一个较长的时间.

计量标准技术报告 计量标准名称 精密压力表检定装置 计量标准负责人 建标单位名称(公章) 填写日期 二零一零年十一月三日 目录 一、建立计量标准的目的…………………………………………………… (1) 二、计量标准的工作原理及其组成……………………………………(1) 三、计量标准器及主要配套设备…………………………………………(2) 四、计量标准的主要技术指标………………………………………(3) 五、环境条件……………………………………………………………(3) 六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………………(4) 七、计量标准的重复性试验…………………………………………………(5) 八、计量标准的稳定性考核……………………………………………………(6) 九、检定或校准结果的测量不确定度评定…………………………………(7) 十、检定或校准结果的验证…………………………………………………(8) 十一、结论……………………………………………………………………(9) 十二、附加说明…………………………………………………………………(9) 一、建立计量标准的目的 建立计量标准的目的是对我厂的压力表进行量值传递,更有效的提高我厂的压力表的标准度,以确定压力表的正确使用。 二、计量标准的工作原理及其组成 1、工作原理:弹簧管在压力和真空的作用下,产生弹性变形引起管端位移,其位移通过机械传动机构进行放大,传递给指示装置,再由指针在刻由法定计量单位的分度盘上指示被测压力或真空量值。 2、原理图 三、计量标准器及主要配套设备 计量标准器名称型号 测量范围 不确定度 或准确度等级 或最大允许误差 制造厂及 出厂编号 检定或 校准机构 检定周期或复校间隔 精密压力表 Y-160 ()MPa 级 漯河仪表厂96 市计量局 一年 精密压力表 Y-160 (0-6)MPa 级 河南计量局监制106 市计量局 一年 精密压力表 Y-160 (0-16)MPa 级 西安仪表厂412 市计量局 一年 精密压力表 Y-160 (0-25)MPa 级 河南计量局监制1625 市计量局 一年 精密压力表 Y-160 (0-60)MPa 级 河南计量局监制3336 市计量局 一年 主要配套设备 压力表校验仪 LY-100 (0-100)MPa 徐州新特力046 四、计量标准的主要技术指标 型号: 测量范围: 精度等级: 环境条件:-40~70℃,相对湿度不大于85%。 温度影响:使用温度偏离20±5℃时,不大于℃。 五、环境条件 序号 项目要求 实际情况 结论 1温度 20±5℃ 22 合格 2湿度 50-80% 70% 合格 3 4 5 6 六、计量标准的量值溯源和传递框图 七、计量标准的重复性试验 任选一(0-60)MPa一般压力表,精度等级为级。受检点在40MPa处,在相同条件下受检点重复检10次,各次测值如下: 序号 实测值 - 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 = = S= = 取级精密压力表,编号3336,测量范围(0-60)MPa,送上级法定计量机构检定数据对比,结果如下: 2005年 2006年 变化量 2006年 2007年 变化量 2008年 2009年 变化量 2009年 2010年 变化量 2010年 2011年 变化量 符合JJG52-99弹簧管式压力表、压力真空表检定规程规定。 八、计量标准的稳定性考核 九、检定或校准结果的测量不确定度评定 1、测量方法 用级精密压力表,两用表校验仪检定级(以下)压力表测量范围(0-60)MPa。 2、建立数学模型 压力表的示值误差e= 式中——被检表示值 ——标准表示值 一、标准不确定度分量评定 1、被检表示值重复性引入的不确定度分量 取级被检表(0-60)MPa重复测量10次,求得 =s= 2、因检定时温度不准确引入的不确定度分量 ,按温度附加误差 估计,实验室温度允许误差 =±10℃,区间半宽为10℃,均匀分布, = / = MPa 3、标准表与被检表指针间液柱高度差引入不确定度分量 = ,取g= ,介质为变压器油 =× kg/m,均匀分布,估计 =±,所以 =84/ Pa=48 Pa= MPa 二、合成标准不确定度 = + + MPa ≈ 三、扩展不确定度 U=2× MPa(K=2) 十、检定或校准结果的验证 用传递比较法验证 任选一(0-60)MPa的一般压力表,精度等级为级,最大允许误差为,送上级部门对20MPa、40MPa两点进行检定测试,与本装置检定结果对比,结果如下: 受检部位 市检测中心结果 本装置检定结果 比对结果(差值) 20MPa 40MPa 比对结果最大差值为≤U,即 ≤U 符合考核规范规定。 十一、结论 该装置标准合成标准不确定度为,扩展不确定度为,重复性误差为 MPa。符合JJG52-99弹簧管式压力表、压力真空表检定规程,可以开展本公司工作温度仪表的检定工作。 十二、附加说明 1、检定规程:JJG52-99弹簧管式压力表、压力真空表检定规程。 2、操作规程:检定一般压力表操作规程。 3、检定合格证、原始记录。满意请采纳

自动仪表之压力检测仪表论文

工业自动化仪表(industrial process measurement and control instrument)是在工业生产过程中,对工艺参数进行检测、显示、记录或控制的仪表,又称工业仪表或(工业)过程检测控制仪表。 工艺生产过程的检测是了解和控制工业生产的基本手段,只有在任何时刻都能准确地了解工艺过程的全貌,并进行控制,才能保证生产过程顺利,并以高的生产率、小的消耗生产出合格的产品。 工业仪表能在无人操作的情况下自动地完成测量、记录和控制的工作。此外,利用工业仪表还可实现信息远距离传送和数据处理。 工业仪表最早出现在20世纪30年代,最初只用于化工、石油炼制、热能动力和冶金等连续性的热力生产过程,因此当时称为热工仪表。当时的工业仪表的结构形式主要是机械式或液动式,仪表体积较大,只能实现就地检测、记录和简单的控制。 到了30年代末和40年代初,出现了气动仪表,并使用了统一的压力信号,遂有了带远程发送器的仪器。它能在远距离外的二次仪表上重现读数,从而能集中在中心控制室进行检测、记录和控制。50年代又出现电动式的动圈式毫伏计、电子电位差计电气机械式调节器和整套的电子管调节仪表。 80年代出现的组装式电子综合控制装置,将仪表和生产自动控制系统有机地结合在了一起。工业仪表的发展促进工业生产的自动化,已成为工业生产中不可缺少的自动化工具。 工业仪表虽然种类繁多,但都基于平衡原理,包括力平衡、力矩平衡和电平衡等。仪表的感受部分—传感器将被测参数(如温度、压力、流量等),经变送器转换成容易放大的测量量(如电压量、电流量和机械量等),再经过放大。放大后的量值,一部分传入显示部件,一部分经反馈部件与测量量进行比较,以达到平衡的目的。 工业仪表的种类很多,按被测量生产过程的参数区分有温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表、物位测量仪表、机械量测量仪表、流程分析仪器等;工业仪表按其在工业生产过程的功能可分为检测仪表、显示仪表、调节仪表等。 检测仪表主要用于检测工业生产过程的参数,如温度、压力、流量、物位和机械量等,有时也带有记录和调节功能;显示仪表将检测仪表的输出信号显示出来以供观察的仪表,与检测仪表、变送器和传感器配套使用,按显示方式不同分为模拟式显示仪表、数字式显示仪表和字符图像显示仪等;调节仪表又称调节器,它的作用是将生产过程中的被测参数与设定参数进行比较,然后按一定调节规律发出调节信号给执行器。 调节仪表按调节方式不同分为断续调节器和连续调节器;按结构形式又分为基地式、单元组合式和组装式;按工作能源和介质分为自力式、电动式、气动式和液动式。有的调节仪表也带有检测和显示部分。 执行器又称执行机构,它根据来自调节仪表的调节信号和调节规律,直接调节工业生产过程的输入、输出量。集中控制装置能对分散参数进行集中检测和控制,按预定的程序进行控制或对被测量进行处理。集中控制装置包括巡回检测装置、顺序控制器和数据处理装置等。 随着工业生产向综合自动化、大规模方向发展,生产的工艺流程日趋复杂,用仪表检测和控制的范围也越来越扩大。工业仪表总的趋势是向多功能方向发展。 仪表检测方面的趋势是研制新型的传感器,使传感器集成化、广泛应用新技术,如核磁共振、激光和相关技术等。在仪表调节方面,除一般的比例、积分、微分调节规律外,人们正在研究前馈、大滞后、非线性、相关和计算值调节等技术,以适应多回路自动化系统的需要。 此外数字、字符、图象显示技术的发展,使人与计算机的联系更为方便。以微型计算机为核心的综合控制装置正在进一步发展。 1、 什么是DCS? DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System),在国内自控行业又称之为集散控制系统。 DCS集散系统: DCS英文全称 DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM ,中文全称为集散型控制系统。DCS可以解释为在模拟量回路控制较多的行业中广泛使用的,尽量将控制所造成的危险性分散,而将管理和显示功能集中的一种自动化高技术产品。DCS一般由五部份组成:1:控制器2:I/O板3:操作站4:通讯网络5:图形及遍程软件。 2、 DCS有什么特点? DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物。DCS通常采用若干个控制器(过程站)对一个生产过程中的众多控制点进行控制,各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。操作采用计算机操作站,通过网络与控制器连接,收集生产数据,传达操作指令。因此,DCS的主要特点归结为一句话就是:分散控制集中管理 Dcs 主要处理模拟量/少开关量:DCS是分散控制系统的简称,国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机、通讯、显)和控制等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便 诚然,自动化生产线的发展方向:应用机器人技术,机器人自动化生产线成套装备已成为自动化成套装备的主流以.技术重点: 1.自动化生产线“数字化制造”技术 2.自动化生产线的控制协调和管理技术 3.自动化生产线的在线检测及监控技术 4.自动化生产线模块化及可重构技术 5.生产线快速整定. 生产实习是一门实践性的技术基础,对基本工艺方法和技术的感性认识的重要环节,自动化专业教学的重要实践环节,进行专业基本训练,培养实践动手能力和向实践学习,理论联系实际的重要课程。 通过实习,不仅让我获得了自动化的基础知识,了解自动生产一般操作过程、生产方式和工艺过程,熟悉了主要机械加工方法及其所用主要设备的工作原理和典型结构、安全操作技术,而且加强了理论联系实际的锻炼,提高了实践能力,培养了向工人及现场技术人员学习的工程素质。在专业方面:巩固已学专业基础课和部分专业课程的有关知识,并为后续专业课的学习作必要的知识准备;通过实习,学习本专业的实际生产操作技能,了解更多的专业技术知识及应用状况,拓宽专业知识面;培养学生理论联系实际的工作作风,树立安全第一的生产观念,提高分析问题、解决问题的独立工作能力;通过实习,加深学生对专业的理解和认识,为进一步开展专业课程的学习创造条件。

仪表自动化论文

古典文学常见论文一词,谓交谈辞章或交流思想。当代,论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称之为论文。以下是我整理的仪表自动化论文,欢迎阅读!

摘要: 工业自动化仪表是指在工业生产过程中对工艺参数进行检测、显示、记录或控制的仪表,是化工自动化系统的重要组成部分。在实际生产中,自动化仪表一旦出现故障,化工生产往往就无法正常进行。本文阐述了对自动化系统、自动化仪表的认识,对化工自动化仪表进行了分类,并列举了化工生产中自动化仪表系统常见的故障,并对故障进行了详细分析,希望能够为相关领域的技术研究人员提供一定的参考。

关键词: 自动化系统;自动化仪表;仪表系统;常见故障;分析

一、对化工自动化仪表的认识及分类

随着现代科技的进步,自动化控制系统得到了越来越广泛的应用,自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。自动化检测仪表系统是自动化控制系统中重要子系统之一,一般的自动化检测仪表主要由传感器、变送器、显示器三个部分组成,这三个部分有机地结合在一起,缺少其中的任何一部分,都不能称为完整的仪表。

化工自动化仪表分类方法很多,根据不同原则可以进行相应的分类。按仪表所使用的能源分类可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表;按仪表组合形式可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置;按仪表安装形式可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表;根据仪表有否引入微处理机器可分为自动化仪表与非自动化仪表;根据仪表信号的形式可分为模拟仪表和数字仪表等。仪表覆盖面比较广,任何一种分类方法均不能将所有仪表分门别类地划分开来。

二、 化工生产过程中自动化仪表系统故障的判断思路。

自动化仪表常见故障从大的方面主要可以分为以下几类:第一,化工自动化仪表自身质量问题。第二,化工自动化仪表安装问题。 第三,化工自动化仪表的操作问题。由于化工生产操作具有管道化、流程化、全封闭等特点,尤其是现代化的企业自动化水平很高,工艺操作与检测仪表密切相关,操作人员通过检测仪表显示的各类工艺参数,诸如温度、物料流量、容器压力和液位、原料的成分等来判断工艺生产是否正常以及产品的'质量是否合格,根据仪表指示进行加量或减产,甚至停车。

仪表指示出现异常现象(指示偏高、偏低、不变化、不稳定等)本身包含两种因素:一是工艺因素,仪表正确地反映出工艺异常情况;二是仪表因素,由于仪表(测量系统) 某一环节出现故障而导致工艺参数指示与实际不符。这两种因素总是混淆在一起,很难马上判断出故障到底出现在哪里。仪表维护人员要提高仪表故障判断能力,除了对仪表工作原理、结构、性能特点熟悉外,还需熟悉测量系统中每一个环节,同时,应对工艺流程及工艺介质的特性、设备的特性有所了解。

总之,分析现场仪表故障原因时,要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化,这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因,所以,要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑,仔细分析,检查原因所在。

三、常见故障实例分析

1.微差压变送器零点漂移严重

当多台微差压变送器出现严重零点漂移,有些出现分时段的规律性时,造成这种现象的主要原因有以下几点:1)变送器质量不好;2)导压管路不畅通;3)温度影响;4)机械位移影响。

为了解决这一问题,我们首先要检查导压管路,检测是否有应力的存在,如果发现有较大应力,就要进行应力消除工作。其次,变送器安装不牢固就会产生机械位移,造成变送器零点漂移,因此需要检查变送器安装情况,检查各变送器支架安装是否牢固,如发现部分变送器支架安装不牢固,就需要进行变送器紧固工作,此时故障基本可以被排除。

2.数字温度(K型)仪显示随室温变化

补偿回路故障是导致数字仪表随控制室温度变化而变化的主要原因,当出现这一现象时,首先要将仪表通入标准信号判断是否时数显仪出现故障,如数显仪显示与标准信号存在较大误差,可以判定数显仪存在故障,对数显仪进行维修排除故障后,如数显仪显示依旧随室内温度发生变化,则此时需要检测补偿导线是否存在故障,如通过测试现场冷端和控制室温差发现与仪表显示误差相当,则可初步判断补偿导线没有补偿作用,此时需要更换补偿进行故障排除。

3.双法兰液位变送器显示偏高并分时段波动。

对于安装在常压储罐上的双法兰液位变送器,若在仪表设置好后初期显示正常,液位变化时会出现较大误差,静液面时分时段显示波动,此时往往会造成溢液或空罐而造成浪费或影响生产。产生这一故障的原因主要有以下三方面:1)导压管(毛细管)可能泄露;2)介质过于粘稠;3)罐体排气不畅。进行故障分析时首先要考虑到要液位计不可能堵塞,需要着重分析液位计本身和介质性质,另外还需要考虑环境因素的影响。从液位计分时段波动的现象可以判断出其对温度敏感,可初步判断可能是罐装的导压介质不正常,毛细管有空隙,然后将负压法兰移至下方观察一段时间,如果情况有所改善,则可以判断出为负压毛细管有气隙,将毛细管拆除后故障即可排除。

4.流量计不显示。

流量计不显示故障处理思路及处理措施:

第一,检查电源接线、电源等级,确保电源等级及接线正确;

第二,检查显示器插键是否松动,若松动,便需要重新插紧显示器插件。

第三,检查内部变压器或保险管是否烧坏,如烧坏则需要更换变压器或保险。

同时要注意转换器向下安装会造成管道中液体向转换器渗漏,造成绝缘下降,甚至短路,因此一定要严格按照转换器安装规程进行正确安装。

5 调节阀出现故障

调节阀现场常见问题是阀不动作、震荡、振动、动作迟缓、泄漏量大,下面逐个对这些故障进行分析:

(1)阀不动作

第一种现象是无气源、无信号,造成这种现象的原因主要有一下3个方面:气源未打开或气源压力太少;气源含有杂质导致气源管或过滤器、减压阀堵塞;过滤器减压阀堵塞或故障。

第二种现象有气源、无法动作,此时需要根据故障现象进行相应的检修处理:

1)现象:DCS 指令信号无输出,此时需要检查相应的指令线;

2)现象:定位器无显示、无输出:此时需要更换定位器;

3)定位器气路输出泄露:则需要进行焊接工作消除泄露现象;

4)现象:阀杆或阀芯卡涩、变形:此时需根据实际损坏情况进行处理或更换;

5)现象:手轮位置不对:此时需要将手轮调节到释放位置。

(2)调节阀震荡

当气源压力满足要求,指令信号也稳定,但调节阀的动作仍不稳定时,首先需要检查定位器位置是否正确,并进行相应处理;其次检查定位器自身是否发生故障:若定位器发生故障需要检修或者更换定位器;此外,检查定位器输出管路是否漏气,消除漏气现象;最后检查阀杆运动与接触部分是否顺畅,若不顺畅则需要加润滑剂或重新安装阀杆。

(3)调节阀振动

此时可按照故障现象进行相应处理:安装底座不稳:加固底座;附近有振动设备引起:消除振源;阀芯与衬套磨损严重:更换衬套;调节阀选型不对:更换合适的阀门;阀门介质流向与关闭方向相反:改变阀安装方向。

(4)调节阀动作迟缓

此时可按照故障现象进行相应处理:气动薄膜执行机构中膜片破损泄漏:更换膜片;执行机构中O型圈破损:更换O 型密封圈;阀体内有粘物堵塞:消除堵塞;阀杆不直导致摩擦阻力大:处理阀杆。

(5)调节阀泄漏量大

此时可按照故障现象进行相应处理:阀芯被磨损,内漏严重:消除内漏;阀杠长短不合适,阀未调好关不严:调整阀杆,调整阀;阀体内密封环坏:更换密封环;介质压差太大,执行机构关不严:增大气源,改进执行机构;阀内有异物:清除异物;气源压力低或接头气管漏气:调整气源,消除泄漏。

四、总结

文章探讨了如何在化工自动化生产过程中检查和处理自动化仪表的故障,为处理和判断自动化仪表常见故障提供了一些有效的工作方法和思路。化工自动仪表作为化工生产中的重要设备,分析其常见故障并制定故障排除计划,配合后续维护、校检工作可显著降低故障发生率。

现代社会科技技术发展日新月异,新型自动化仪表不断涌现,自动化仪表系统不断升级,作为自动化控制方面的工作人员只有坚持不断学习、与时俱进,深刻了解和掌握各种仪表的工作原理,熟悉和掌握相关工艺流程,全面分析故障原因,不断积累维修经验,才能在自动化仪表出现故障时做到准确快速判别及妥善处理,迅速恢复生产。

单片机压力检测设计论文

单片机论文

在平时的学习、工作中,大家都经常接触到论文吧,论文是指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章。怎么写论文才能避免踩雷呢?以下是我为大家收集的单片机论文,仅供参考,欢迎大家阅读。

摘要:

本文针对工科院校单片机课程中存在的问题进行探究,提出了以项目化教学作为主导的改革方案,以学生为本,充分调动学生的主观能动性和学习兴趣。

关键词:

项目;单片机教学;改革探索

单片机课程将程序设计、通信技术、微机接口等多种专业知识综合在一起,是一门工程性、实践性以及技术性很强的课程。单片机课程是电子信息和自动化等专业的核心课程。

1、单片机课程教学现状

教师教学手段较为单一

单片机是大规模集成电路的发展产物,内部结构较为复杂。各大工科类院校对于单片机教学,仍旧采用教师在课堂上面讲述相关的理论知识、单片机内部结构,然后讲解单片机的程序设计以及汇编语言,教学方式较为单一,使学生没能抓住学习的重点,丧失对单片机学习的热情和兴趣,导致教学质量越来越差[1]。

学生没有明确的学习目标

单片机课程的实践性和应用性较强,在学习时要以应用为主要目标,然而有许多教师在教学的过程中忽略了这一点,导致学生没有明确的学习目标,单纯地跟着教师的思路,缺乏学习自主性和探究意识,学习目标不明确,影响教学效率。

学生缺乏实践机会

学生在做实验时,主要的器材就是一本实验指导书、一个集成实验箱,学生按照指导书上面的流程机械式的进行实验,盲目的观察实验结果,对于实验中所应用到的一些原理模糊不清,导致学生在实验结束后仍旧对所学的内容有疑惑,没能掌握相关器材基本使用的方式,更没有将之运用到实际工程中的能力。

考核方式有着一定的局限性

各种工科类院校对于学生单片机课程考试仍旧采用笔试的方式,这种考试形式具有一定的局限性,不能真实客观的反映出学生的学习水平,更不能考察出学生的实践能力和动手能力,这种考试方式没能很好的与实践相结合,导致考核结果不具有客观性。

2、应用项目教学方法

项目教学方法能够很好的适用于技术教育,可以将学科体系的内容转化成若干教学项目,然后围绕着这些项目进行教学,教师要引导学生直接参与到项目教学整个过程中[2]。设计教学项目,着重强调让学生参与其中,在模拟的生产场景中,完成规定的项目,这是理论与实践的完美结合。

在项目教学整个过程中,学生要在规定的时间内,可以自由的进行讨论,安排整个过程的进度,如此有助于激发学生的创新能力和积极性,培养了学生分析、解决问题的能力和团队的协作能力。

3、项目教学法的实施步骤

如今许多单片机教科书中知识结构都是从简单的数制到较为复杂的单机硬件,最后再到复杂的系统接口技术。但项目教学法改变了传统的教学模式,教师能够灵活掌握课程的教学顺序,合理的安排教学任务,并结合自身多年教学经验,总结出几个步骤帮助学生对单片机进行有效的学习。首先应该对单片机有所感知,自己查找一些有关资料,进一步了解对单片机学习的必要性和应用性;其次教师要给学生布置一些项目具体的任务,例如制作秒表、电子万年历等,给每个学生分配具体的任务,让他们由浅及深的了解单片机课程;再次教师要对一些小模块进行具体的讲解和分析;最后以期末的实训内容作为引导,将之贯穿于整个理论教学的过程中,模拟出一些生产场景,增强学生实际动手能力,完成最终的项目教学目标。

4、项目的选择

项目化教学主要是以项目为主要载体,以任务作为动力,将实践和理论紧密的结合起来,使学生在完成任务过程中就能够充分掌握相关的技能和知识,进而不断提高学生的实践能力和学习效果。在设计教学时,要挑选合适的项目来保证改革效果。所选的项目既能包含单片机相关的知识,又不会过大的增加学生的学习负担,给学生造成一定的心理压力。

5、基于项目的单片机改革策略

以项目为主要导向

传统的教学方法主要是以教师讲授知识为主,重视教师、教材以及课堂教学,这种传统的教学模式主要强调理论知识的连续性和基础知识的运用,但却忽略了对学生兴趣以及创造能力的培养。现阶段,在课堂教学中要改变这种教学模式,变换传统的教学结构,打破原有的教学框架,将教材中原有的知识顺序分散成诸多小的知识点,运用一些经典的项目案例将这些小的知识点融入整个课堂教学,从而能够实现以项目为导向教学模式。

项目设置的方法

教师要对项目的实例进行选择,认真撰写项目的内容。所选的基础项目能够与学生自身的兴趣相符合,给学生布置一些功能简单易于实现的项目任务。选择技能项目,鼓励学生通过多种形式来实现项目的具体要求,对于学生独立思考的能力有着较高的要求,在教学过程中教师可以指导学生进行分组讨论,主要以学生互相讨论以及师生互动的形式进行。综合项目则是侧重学生知识的提高,对于一些能力较强的学生应该充分发挥出他们的钻研精神,能够在钻研的过程中提升自身专业技能。例如教师给学生布置一些制作秒表的项目任务,让学生自己动手,在制作的过程中将所学的知识运用到操作之中,使得学生们的理论知识与实践能力有效的.结合在一起。

测评环节

以项目为主要导向的教学过程中,考核的方式与传承考试也有所不同,考量学生的学习效果主要是通过综合评价实现的,主要评价有自我评价、教师评价、学生互评以及项目组长的评价等。

从项目框架的设计、需求的分析以及详细的方案等各个环节对学生进行点评打分。教师在评价的过程中,主要以支持和鼓励学生为主,可以增加学生自信心;在小组评价的过程中,应该着重了解学生在整个项目中所起到的作用,观察学生是否属于设计的主要人员,在设计的过程中是否配合等;在自我评价的过程中,要反映出自身在学习过程中所遇到的困难,在面对困难时是否能及时寻找到解决问题的方法,自我测评在今后的学习中有利于提升学生的学习效率。学生应该虚心接受别人的评价,在评价中才能够更快、更好地改善自己的不足之处,不断地完善自己。

6、结束语

项目教学法能够充分调动学生学习的积极性,在整个教学过程中,既提升了学生的实践能力,又促进了师生之间的情感交流。本文着重探讨了工科类院校单片机课程教学的现状,如教师教学手段较为单一、学生没有明确的学习目标、学生缺乏实践机会、考核方式具有一定的局限性。

本文也研究了应用项目教学方法、项目教学法的实施步骤、基于项目的改革策略等,主要是以项目为导向,设置项目方法优化测评环节。如此才能大幅度的提升学生们的实践能力、创新能力以及思维能力。

参考文献:

[1]李冰.单片机课程的项目化教学改革与实践[J].实验室科学.2014(1).

[2]郭毅飞,王华.项目教学法在单片机教学改革中的应用[J].湖南农机.2013(1).

摘要:

单片机是当前被运用到各个领域的一个技术产品,随着当前社会生产活动的增多,单片机被运用到众多的生产领域中,在一定程度上提升了人们的生活水平和质量。就当前单片机的使用情况看,单片机更多地被运用到电子技术领域中,提升电子领域的发展程度,例如在仪表仪器中使用单片机可以提升其智能程度;单片机在工业控制中通过自身功能的发挥,可使工业控制更加先进化。该文从单片机的概述入手,研究在电子技术发展中单片机运用的程度。

关键词:

单片机;电子技术;应用研究

20个世纪70年代,单片机得到快速的发展,形成一个品种较为全面,功能更加强大的技术产品,开始在各生产领域中运用。随着近半个世纪的发展,单片机取得更优质的成果,科技水平更加先进,在众多领域中实现高效运用,提升这些领域的发展程度。单片机现在在电子技术领域中得到广泛的使用,如在通信功能、仪表仪器等方面实现高效的运用,促进这些企业实现优质的发展。同时,随着单片机运用程度的增加,应用领域的扩展,其技术呈现创新发展趋势。

1、单片机的科学分析

概述

单片机是嵌入式系统的一个组成部分,它采用规模较大的电路技术将CPU、RAM、ROM以及定时器等众多功能集成在一个硅片上,继而形成一个具有完善功能的,微型的计算机系统。单片式是1970年左右开始在生产中运用,随着多年技术的革新和使用程度的加深,当前它在汽车电子,医疗器械,工业控制以及仪表仪器中得到运用。单片式发展速度较快,由最开始的4位单片机发展成8位单片机,到目前300M具有高速运转和处理能力的单片机。

主要特点

单片机是当前计算机发展的一个重要组成部分,随着计算机水平的增长,单片机也呈现高效革新的态势,且呈现不同用途的,不同型号的单片机产品。以AT89S52型号单片机为例,单片机目前重要的发展特点有6个方面。

第一,单片机具有使用方便的特点,单片机整体体积较小,系统构成较为简单,整体呈现模块化;

第二,对环境的要求较低,单片机具有较强的环境适应能力,可以在不同的环境得到运用;

第三,控制能力较强大,单片机有着较强的科技力量,通过众多功能的集成,其具有很强的控制功能;

第四,功能消耗较低,单片机在运行的时候只需要较低的电压,整体对功能的消耗低;

第五,速度快,单片机具有极强的处理功能,对各项数据和信息有着极快的处理速度;

第六,可靠性高,单片机可以实现长时间的工作,提升整体系统的运转能力。

2、电子技术中单片机的应用情况分析

手机通信中的运用

单片机在电子通讯中得到运用,主要体现在手机语音功能的建设中,单片机对手机语音信息进行识别,并开展相关操作。在手机的音频入口安置单片机可以使其收集众多的音频信息,系统分辨工作开展之后,向各个部件下具体的指令和信息,实现语音信息中的手机操作。

单片机提升医疗器械诊断正确性

人们在实现温饱之后,更加关注自身的健康,对医疗水平有着越来越高的需求。但是,在医疗建设的过程中总会出现一些问题,检测手段以及消毒水平存在一定的不足,影响整体医疗建设的质量。单片机在医疗器械中得到运用之后,大大减少了医疗问题的出现,使医疗工作得到一定程度的提升。单片机的使用增加了医疗设备的诊疗准确性,提升了诊断的精准性。同时,随着单片机在医疗器械中的运用,整体医疗设备朝着更加智能化、自动化的发展方向前进,使医疗诊断的结果更加精准,更好地为人们的健康提供医疗保障。

单片机使仪表仪器的使用更加智能化

单片机因其集成度高等特点被用于仪表仪器的生产,随着单片机科研水平的不断革新,仪表仪器的发展更加智能化,更加符合当前人们的使用需求。同时,随着单片机使用程度的增加,仪表仪器设备朝着数字化方向发展,整体测试水平较高,仪表仪器控制和处理的功能建设更加优质。例如,在航天仪器制造的时候,使用单片机这种先进的技术可以使仪器的精准性和集成性更强,提升航天电子系统的数字化程度,大大降低航天事故发生的几率。

家电中普遍使用单片机

单片机不仅在高科技的领域中实现运用,如医疗器械、仪表仪器等领域,同时也在日常生活中得到运用,例如在家电行业中。随着科研水平的发展,单片机越来越多地在生活中得到运用,提升人们生活的质量和幸福感。当前人们家庭生活中使用的洗衣机、微波炉以及电视机等家电都运用了单片机这项技术。在电视机的运用中,通过使用单片机使其系统控制技术更加先进,功能操作更加便捷。

例如,人们可以通过遥控器自由切换不同的电视频道,选择自己想看的电视节目。单片机在微波炉建造中,通过系统信息的处理,可以根据食材的不同进行科学的、自动的选择工作,主要是选择加热时所需要的温度和具体时间。单片机在洗衣机的系统控制中,可以根据衣物的材质以及脏污程度进行自动洗涤,对洗衣液的使用量、洗涤的强度控制以及详细的洗涤时间有着科学的控制和选择。

3、单片机在未来电子技术领域中开发趋势分析

随着社会生产实力的增强,科研技术程度更加深入,单片机型号和技能革新的速度会越来越快,其在电子领域的应用开发主要从以下3个方面进行。

对单片机程序开发

随着单片机自身开发程度的加深,其在嵌入式系统的建设中得到越来越全面的运用,目前已经不在裸机的环境中实现开发和使用。单片机已经实现一定程度的自动执行,可以对数据进行较强的储存,科学处理和传输数据。单片机具有较强的环境使用能力,可以保障计算机在不同的环境中实现正常的运转和数据的处理,对外界的物理参数实现高质量的采集,并对其进行逻辑分析和正确的处理。

优化C语言系统程序

C语言有着强大的数据处理能力,可以以简易的方式对编程语言开展编译、处理等工作,有着强大的编程能力。为了使单片机在复杂的计算数据和控制数据的环境中实现正常的使用,提升系统的集成和控制能力,一定要加强C语言在单片机中的运用程度。通过对C语言更深度的开发,可以加大单片机的开发程度和力度,进而拓展单片机使用和运用的范围和领域。

加强对计算机的研发

目前,单片机的制作中使用众多的通信接口,通过接口的连接可以和计算机进行数据的交流和沟通。可以说,单片机通过通信接口可以让通信设备和计算机形成一定的联系,可以使双方进行精准的数据支持,提升设备对数据的使用程度和运用程度。为此,要想对单片机进行深度的开发,应该对计算机进行系统的分析和运用,提升数据连接和传输的质量。

4、结语

单片机是当前计算机发展的一个重要组成部分,随着计算机水平的增长,单片机也呈现高效革新的态势,在电子领域实现高效的运用。突出表现在手机通信中和家庭电器的使用中,提升人们的生活建设质量。同时,单片机使仪表仪器的使用更加智能化,提升医疗器械的诊断正确性。在未来的发展中,可以通过对单片机程序进行开发、优化C语言系统程序以及加强对计算机的研发这3个方面提升单片机在电子领域的运用程度。

参考文献

[1]郑泽宏.单片机在电子技术中的应用和开发技术研究[J].科技信息,2013(25):140,221.

[2]王红纪,徐小亚.单片机在电子技术中的应用和开发[J].电子测试,2014(13):44-46.

[3]王德权.研究单片机在电子技术中的应用[J].科技与企业,2013(3):113.

[4]张力.单片机在电子技术中的应用和开发[J].电子技术与软件工程,2016(5):259.

[5]许文涛.单片机在电子技术中的应用[J].黑龙江科技信息,2016(19):15.

摘要: 随着电子科技的飞速发展,尤其是超大规模集成电路的出现,给我国的经济带来了实质性的改变。其中,对于单片机的使用已经在很多领域都有出现,比如说在工业自动化控制房间、在智能仪器仪表方面以及各种家用电器方面,单片机都起到了很大的作用。由于其极高的性能价格比,使其在电子时钟方面的应用也是很常见的。本文通过对普通单片机电子时钟的设计分析,从而达到对单片机进行更深入的学习与设计。

关键词: 单片机;电子时钟;设计分析

时钟就是一个最典型的例子,由于人们的生活速度越来越快,人们的时间观念也在不断增强,生活中处处离不开时钟,时钟对人们可以说是不可或缺的东西。现如今,时钟的样式很功能也越来越多,人们对时钟的精准度要求也越来越高。本文就是针对时钟的精准度来设计一个普通单片机电子时钟。

一、单片机的简单介绍

(一)单片机的定义与分类

单片机是一种集成电路芯片,采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器、随即存储器、只读存储器等集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。主要分类包括:STC系列单片机、AVR单片机、AT系列单片机等等 。

(二)单片机的应用与发展

目前,随着电子自动化的广泛应用,单片机以其自身的诸多优势已经应用到了各个领域之中,这些领域主要包括智能仪器仪表、计算机网络、机器人控制、工业控制、家电管理等等。由于单片机的优势很有多,在未来的生活中一定会被更多的领域所应用,有很好的发展趋势。

二、单片机电子时钟的设计方案

单片机电子时钟的构成主要由:一个8位CPU;一个片内振荡器及时钟电路;4K字节ROM程序存储器;256字节RAM数据存储器;两个16位定时器/计数器;可寻址64K外部数据存储器和64K外部程序存储器空间的控制电路;32条可编程的I/O线(四个8位并行I/O端口)和一个可编程全双工串行口组成。

单片机电子时钟的设计主要是对时钟的内部工作和外部显示进行设计,主要的设计方案则分为数字时钟方案和数码管显示方案。通过数字时钟和数码管显示的完美结合使电子时钟的质量得到完善和保证。

(一)数字时钟方案

这部分是单片机电子时钟最主要的设计,也是时钟内部工作部分。在单片机的内部存储器中设置三个分别代表时、分、秒信息的字节。在对内部的存储器进行设置的时候,要根据时钟的运作规律设定,时钟的工作是由内部的定时器和软件结合来实现的。对此设定1秒中断,以此来推动秒针的运动,而当秒针中断的次数达到60次的时候,则将其清零,同时分针的字节开始运行,以此类推,当分钟的中断次数达到60次的时候,时钟的字节开始运行。当时钟的字节达到24的时候,便将时钟的字节清零,以上的操作反复进行,这就是单片机电子时钟关于数字时钟的设计方案。这部分的设计起来比较繁琐,每个步骤都要做到很好的处理,设置时、分、秒的顺序也不能打乱。

(二)数码管显示方案

数码管显示方案主要是对时钟的外部显示进行设计,主要分为静态显示和动态显示两个部分,在电子时钟外部显示中占主导地位的就是动态显示。所谓动态显示就是根据内部设计中的秒针的运行情况,在出现的显示器数字的轮流点亮,每隔一段时间都要点亮一次,这部分要求显示器的扫描必须要有足够快的速度,只有这样,显示出来的字符才不会出现闪烁的效果。同时,秒钟和显示器的运作应该是保持一致的,否则在电子时钟运行的时候,就很容易出现时间上的误差,这种动态显示节省了I/O口,也会降低耗能。

(三)电子时钟的硬件选择

1、单片机的选择,在单片机电子时钟的设计中,通常都会选用AT89c52单片机,配备12MHz晶振,采用上电复位来对电路进行系统复位。

2、显示电路选择,在显示电路的选择上,采用软件译码动态显示。

3、电源选择,采用直流电源供电,电源基本选择在左右。

4、选择器的选择,通常采用741s04.

三、系统软件设计

对系统软件的设计主要包括软件的设计思想、总体设计以及按键扫描子程序。

(一)软件设计思想

根据人们对电子时钟功能的需求,需要设计出来的电子时钟程序必须具备动态扫描、时钟信号产生以及按键扫描处理等功能。利用单片机来实现电子时钟的这些功能,主要利用的方法就是分时复用,要协调好各个器件的占用时间,这样才能实现单片机电子时钟以上的功能,使电子时钟对人们的需求造成满足。

(二)总体设计

1、系统说明及设计框图

利用普通单片机制作的简易时钟,其主要的工作原理就是运用6个PNP管来分别控制6个LED数码管来完成时钟的运行工作。这里出现的6个数码管主要负责显示小时、分钟以及秒针的十位位置和个位位置,还会设定一个按键用于对时间的调整。

2、模块设计

普通单片机电子时钟的设计主要包括电源部分、复位电路、显示部分、控制部分、位选部分等几个模块。对于电源部分的技术,要从外部引入直流电,电流应该选择,这样就可谓电子时钟提供电源,使其能够正常运行。

位选电路、复位电路二极管、电解电容部位,在其运行的时候,相应的引脚也会出现不同。在开关按下时引脚RST为高电平1,断开时引脚为低电平0。

(三)按键扫描子程序

普通单片机电子时钟的运行,最好选用按键来切换各种不同的状态,这样不仅简单,容易操作,而且在电子时钟出现状况而需要查询按键信息的时候,电子时钟所具有的按键扫描功能就可以提供以往的按键情况,这种按键程序中还嵌套了按键扫描程序用来处理在不同情况下的电子时钟状态切换。

四、对整体系统进行调试

在单片机电子时钟设计完成之后,要对电子时钟所应用的系统进行简单的测试,仔细分析在测试的过程中所出现的问题,进行问题的统计与分析,从而找到合理、科学的解决方法。使单片机电子时钟更加完善。

(一)系统调试方法

对于单片机电子时钟各个系统的调试,首先要对每个单独的程序进行调试,将出现的问题归纳整理,找到合理的解决方法后,针对出现问题的程序进行系统的调试。确保每个程序都没有问题之后,再进行整体的调试工作。只有这样,才调试的过程中才会使调试工作有理有序的进行。

(二)系统时钟误差分析

时间准确,长时间不容易出现误差是一个时钟被认可的标准之一。对于系统误差,设计者应该及时进行误差的分析和调试工作。

在单片机电子时钟系统中,能够出现误差的地方有很多,比如说晶体频率的误差,定时器溢出误差以及延迟误差等等,设计者要结合不同的误差进行不同的分析,找出其内在的原因,从而拟定出解决的方案,使电子时钟的精准度提高。

(三)软件调试问题及解决

在软件调试的过程中,应该将调试的重点分别放在各个模块上,对这些模块的调试可以采取在线调试和离线调试两种方法,在调试过程中出现的问题要及时分析及时解决。

结语:

随着我国电子技术的迅速发展,单片机的应用也会越来越广泛,对于电子时钟系统的设计一定也会日趋完善,功能也会越来越全面,性能会更加稳定,可以预见,在未来的几年里,单片机的应用也会越来越广泛。更好的造福人们。

参考文献:

[1]何立民.MCS251单片机应用系统设计技术[M].北京:北京航天航空大学.1999

[2]程光璇.普通单片机电子时钟的设计[J].电子世界.2011(8)

[3]华贵山.基于单片机微机测控系统中的数字滤波技术研究[J].安徽电子信息职业技术学院学报.2006(5)

单片机温度控制系统的设计 摘 要 随着电子技术的发展,特别是随着大规模集成电路的产生,给人们的生活带来了根本性的变化,如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃,那么可编程控制器的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。在现代社会中,温度控制不仅应用在工厂生产方面,其作用也体现到了各个方面。 随着人们生活质量的提高,酒店厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影子,温度控制将更好的服务于社会目前,单片机控制器在从生活工具到工业应用的各个领域,例如生活工具的电梯、工业生产中的现场控制仪表、数控机床等。尤其是用单片机控制器改造落后的设备具有性价比高、提高设备的使用寿命、提高设备的自动化程度的特点。 现代工业设计、工程建设及日常生活中常常需要用到温度控制,早期温度控制主要应用于工厂中,例如钢铁的水溶温度,不同等级的钢铁要通过不同温度的铁水来实现,这样就可能有效的利用温度控制来掌握所需要的产品了。 随着社会的发展,人们对食品温度的控制要求也越来越高,对于低温冷藏车的温度控制也就相应的不断提高,而我设计的低温冷藏车就是为了达到这样的温度控制要求而进行设计的。我所采用的控制芯片为AT89C51,此芯片功能强大,能够满足设计要求。通过对电路的设计,对芯片的外围扩展,来达到对冷藏车温度的控制和调节功能。 关键字:AT89C51单片机、温度 、软件设计 目 录 摘 要………………………………………………………………………………6 目 录………………………………………………………………………………7 第一章 绪 论 1-1概述………………………………………………………………………………9 1-2温度控制的总体设计和思路……………………………………………………9 1-3温度控制方框图…………………………………………………………………10 1-4温度巡回测量控制仪基本要求…………………………………………………10 1-5发挥部分…………………………………………………………………………10 第二章 单片机AT89C51的结构和原理 2-1 AT89C51单片机的结构…………………………………………………………11 2-2 AT89C51单片机主要特性………………………………………………………11 2-3 AT89C51单片机引脚功能说明…………………………………………………11 2-4复位电路…………………………………………………………………………12 2-5时钟电路…………………………………………………………………………13 第三章 温度控制的硬件设备 3-1采样系统及温度传感器的选择 3-1-1采样系统…………………………………………………………………15 3-1-2温度传感器的选择………………………………………………………15 3-2集成运放的选择 3-2-1放大系统. ………………………………………………………………16 3-2-2集成运放的选择…………………………………………………………16 3-3控制系统及光电耦合器的选择 3-3-1控制系统…………………………………………………………………17 3-3-2光电耦合器的选择………………………………………………………17 3-4 A/D转换器的选择及介绍………………………………………………………18 3-5 显示系统及显示器的选择 3-5-1显示系统…………………………………………………………………18 3-5-2显示器的选择……………………………………………………………19 3-6电源电路…………………………………………………………………………20 第四章 温度控制的软件设计 4-1程序模块化处理………………………………………………………………22 4-2内RAM资源配置………………………………………………………………22 4-3程序清单 4-3-1程序入口地址……………………………………………………………22 4-3-2主程序……………………………………………………………………22 4-3-3显示程序…………………………………………………………………23 4-3-4定时器中断子程序………………………………………………………26 4-3-5温度检测子程序…………………………………………………………27 4-3-6温度控制子程序…………………………………………………………28 4-3-7报警子程序………………………………………………………………29 4-3-8键盘子程序用于调节设定值……………………………………………29 第五章 调试及小结 5-1单片机温度控制系统的工作原理……………………………………………32 5-2温度检测和A/D转换电路图……………………………………………………32 5-3测试报告………………………………………………………………………32 小 结………………………………………………………………………………34 致 谢………………………………………………………………………………35 参考文献……………………………………………………………………………36

一、毕业设计题目及要求 (2个) 1、基于单片机控制的电动机Y-△启动的设计 要求:1)控制器为单片机,电动机为三相异步电动机;2)启动时间为3秒;3)由按键设置电动机Y-△运行、停止。 2、基于单片机控制的可调直流稳压电源的设计 要求:1)控制器为单片机,电压输出范围为0-10V,电压精度为;2)通过数码管显示电压值;3)由按键设置电压值。 二、毕业设计用到的主要软件(及功能) 毕业设计用到的主要软件(及功能):Keil 51(源程序编译),Proteus(电路仿真),AutoCAD(绘图), Visio(绘流程图), Protel 99SE(原理图电路设计,PCB板制作) 三、单片机方面毕业设计要求 1、学会编写程序(用C语言或汇编语言),用Keil 51软件对源程序进行编译。 2、学会用Proteus电路仿真软件对所设计的硬件电路进行仿真。 3、在写毕业论文时,学会用Word、AutoCAD, Visio,Protel 99SE等软件对程序流程图、电路原理图等进行绘制。 相关答案 ↓位朋友,以51单片机为例。51现在很多都是用仿真器来进行在线调试的,而每个公司的仿真器都会有自带的编程软件,当然,跟keil是差不了多少的。 步骤大体如下: 1.新建,进行程序的编写 2.连上仿真器或烧写器,这一步有可能要对仿真器或烧写器进行设置,具体可看它们的使用说明 3.对程序进行编译,这一步会自动检测你的程序有没错,如果有错,是不能进入下一步的.如果你用的是仿真器,这一步编译成功后就可以直接运行进行在线调试了。 4.如果用的是烧写器,那就进行烧写 各个软件和调试方法会有些不同,但大体就是这样,一些调试工具的说明书也有很详细的说明。 学参数测量技术涉及范围广,特别是微电压、微电流、高电压以及待测信号强弱相差极大的情况下,既要保证弱信号的测量精度又要兼顾强信号的测量范围,在技术上有一定的难度。传统的低成本仪表在测量电压、电阻时都采用手动选择档位的方法来转换量程。在使用中,当忘记转换档位时,会造成仪表测量精度下降或损坏。 现代电子测量对系统的精度要求越来越高且智能化程度也越来越高。全量程无档自动量程转换电压表和电阻表是在保证测量精度不下降的前提条件下省去手动转换量程的工作,得到了广泛应用。 本文介绍了一种基于AT89S52 单片机 的智能多用表。该表能在单片机的控制下完成直流电压、电阻和直流电流的测量。测量电流部分采用了简单的I/V转换电路完成测试;测量电压部分结合模拟开关CD4051和运算放大器OP07构成程控放大器,实现了自动量程转换;测量电阻部分也由模拟开关CD4051和运算放大器OP07相结合,在单片机控制下完成了自动量程转换。电流、电压和电阻的最终测量信号都在单片机的控制下由12位A/D转换器TLC2543进行采集,采集的信号经单片机数据处理后通过LCD(12864)显示出来,测量结果还可以由带有串行EEPROM的CPU存储器和监控器的X25045进行多个数据保存。 关键词:TLC2543 自动量程转换 程控增益放大器 电压 电阻 电流 目录 摘要1 Abstract 2 第一章 绪论 5 1. 1 概述 5 1. 2 智能仪器/仪表国内外发展概况 5 1. 3 课题研究目的及意义 6 第二章 系统结构及功能介绍 8 2. 1 系统功能和性能指标 8 2. 1. 1 仪表功能 8 2. 1. 2 性能指标 8 2. 1. 3 本机特色 8 2. 1. 4 系统使用说明 9 2. 2 系统工作原理概述 9 第三章 方案设计与论证 11 3. 1 量程选择的设计与论证 11

什么题目的论文。有需要可以联系

压力密封检测论文

简要分析化工企业常压容器使用安全与管理论文

化工企业生产中涉及易燃易爆、有毒、腐蚀性介质较多,工作条件有高温、高压等危险工况,因而压力容器事故成为企业的监控重点,而对于常压容器的安全管理成为相对薄弱的环节,部分企业几乎忽略了常压设备的安全管理工作,没有很好的分析常压设备工作的特点,制定相应的安全管理措施,因而潜存了常压设备的安全隐患。

1 事故案例与分析

案例一常压容器超压引发容器爆炸

2006 年2 月25 日,山东省淄博市某化工企业的2,6- 二硝基对甲基苯酚装置在开车时,操作人员在反应釜内加好硝酸后,开始向反应釜内滴加邻硝基对甲基苯酚,滴加过程中,反应釜突然发生爆炸,导致厂房屋顶和生产设施损毁。造成事故的直接原因为该企业的操作工在反应过程中,没有将放空管线阀门彻底打开,导致常压反应釜内憋压,造成爆炸事故。硝化反应釜上安装防止误操作的自动防爆泄压设施;二是该企业没有编制详尽的安全操作规程,没有对放空管阀门的操作作出明确的要求。

案例二易燃易爆介质常压容器混入空气引发爆炸

2015 年11 月17 日,辽宁某石油化工企业碳五分离装置区域内的阻聚剂配制罐发生爆炸致火灾事故,致使装置区部分设备受损,装置内物料部分泄漏,所幸无人员伤亡。造成事故的直接原因为阻聚剂罐液面上形成较大空间,实际操作过程中没有使用充氮设施对负压吸入和使用临时管线带入的空气进行置换和保护,使罐内空间部分形成乙腈蒸气与空气混合的爆炸性混合气体(乙腈的爆炸极限3%~ 16%)。环绕设备的`电伴热带在长期使用过程中,绝缘体出现破损,对罐壁放电,局部形成高温,引发事故发生。

2 常压容器的工况特点分析与安全措施

常压容器区分于压力容器, 通常说的常压容器为容器内无压力,有管道或容器开孔与大气相通,如水罐,低浓度酸、碱罐等。在化工行业,由于所涉及物料大部分为易燃易爆、有毒、腐蚀性介质,这些介质泄漏或以气体形式散发,会导致人员中毒、环境污染、引发火灾爆炸等事故,所以很多储存容器虽为常压容器,但处于密封状态,反应设备多与其他设备连通工作,这些容器内部为微正压(<)或负压(真空)状态。当容器内压力超压时可能发生容器爆炸事故,如果负压设备内介质易燃易爆,密封不严,容器混入空气,可能形成爆炸性混合气体,引发火灾爆炸事故。发生容器爆炸可能发生次生事故,如火灾爆炸、人员中毒、人员灼伤、环境污染等。

现针对几种常压容器举例进行典型的安全隐患分析如下(以下分析主要基于工作压力情况的分析,未针对其他工艺操作、反应温度变化、物料性质变化等因素进行分析)。

常压反应釜

一般工作条件:常压工作,常温或低、中温工况,排空管道与后续冷凝器或尾气吸收装置连接,或有导热油加热,或循环水(冷冻水)冷却系统。可能发生的问题及安全措施:(1)反应釜排空管道阀门未开或管道堵塞;操作失误,导致反应失控。其结果是容器内压力升高,设备密封破坏,发生泄漏;压力超过设备承受极限,导致容器爆炸。安全措施:反应釜排空管道上的阀门悬挂常开标示牌;反应釜安装安全阀或爆破片;对设备进行定期检查、维护,保持管道畅通;反应釜的选型、设计应考虑反应釜能承受反应过程可能出现的最高压力。(2)涉及易燃易爆介质的反应釜工作状态为负压,误操作或密封不良,导致空气吸入反应系统。其结果是空气与反应釜内可燃介质可能形成爆炸性混合物,遇火花或高能可能发生火灾爆炸。安全措施:对设备进行定期检查、维护,保持设备及管道法兰密封良好;使用易燃易爆物料的容器排空口、备用口应根据工艺需要悬挂“禁止开启”、“常闭”等警示标志。(3)有密闭保温阶段的反应,反应不彻底即进行关闭排空阀门保温。其结果是容器内压力升高;设备密封破坏,发生泄漏;压力超超过设备承受极限,导致容器爆炸。安全措施:严格执行工艺规程操作;反应釜安装安全阀或爆破片;安装压力报警器,连锁压力释放阀。

易燃易爆物料常压储罐

一般工作条件:常压、常温储存,排空管道安装阻火器与大气相通,或氮封储存。

可能发生的问题及安全措施:(1)与大气相通储罐未安阻火器或阻火器损坏。其结果是空气与储罐内可燃介质可能形成爆炸性混合物,有明火或火花可能引入储罐内部发生火灾爆炸。安全措施:储罐通气管安装阻火器,并定期检查维护;备用口应加盲板并密封完好。(2)氮封储罐氮气泄漏,氮封失效。其结果是空气与反应釜内可燃介质可能形成爆炸性混合物,发生火灾爆炸。安全措施:储罐顶部安装压力监测报警装置;氮气补充系统应为自动补充系统;对设备进行定期检查、维护,保持设备及管道法兰密封良好。(3)氮封储罐氮气减压阀损坏、氮气压力失控;容器内压力升高(此情况一般出现在小型氮封储罐,大型氮封储罐安装有呼吸阀)。结果是设备密封破坏,发生泄漏;压力超超过设备承受极限,导致容器爆炸。安全措施:严格执行工艺规程,控制氮气系统压力;氮封储罐安装安全阀;氮气缓冲罐安装安全阀;对设备、安全阀等进行定期检查、维护,保持设备及管道法兰密封良好。

短时间压力操作的常压罐

一般工作条件:正常工艺操作条件为常压,因气体压送转料、连接设备转换等特定工艺操作而短时间承受一定压力。

可能发生的问题及安全措施:(1)设备选型和设计未考虑短时间压力升高情况。结果是密封泄漏;储罐变形或破裂;发生容器爆炸;有易燃易爆物料可引发火灾爆炸。安全措施:根据工艺操作条件进行储罐选型和设计;加强设备管理,定期检测设备腐蚀情况,容器壁厚小于设计壁厚条件下禁止使用。(2)使用增压气体压力超过设计值;增压气体压控制失效。结果是密封泄漏;储罐变形或破裂;发生容器爆炸;有易燃易爆物料可引发火灾爆炸。安全措施:选用增压气体气源应符合设计工况要求;增压气体进入设备前设置缓冲罐,安装安全阀,安全阀的设定压力不超过用气的常压容器的设计压力。(3)对于易燃易爆物料,使用增压气体压送物料停气后,容器开口或降温后设备处于负压状态,空气可能进入容器;使用真空抽料,设备密封不严,空气可能进入容器内;使用真空抽料完毕,误操作空气可能进入容器内。结果是空气与容器内可燃介质可能形成爆炸性混合物,发生火灾爆炸。安全措施:根据工艺条件制订完善的安全操作规程,并严格执行;对于易燃易爆物料使用氮气等惰性气体作为增压气体,并严禁混入空气;对真空抽料的设备应选用惰性气体破坏真空;进行定期检查、维护,保持设备及管道法兰密封良好;使用易燃易爆物料的容器排空口、备用口应根据工艺需要悬挂“禁止开启”、“常闭”等警示标志。以上分析是对某种设备的典型操作隐患分析,实际生产过程中一套容器可能同时存在几种典型操作工况,企业应根据设备类型及用途、工艺条件、物料性质等多方面分析。

3 化工企业常压容器的管理措施

常压容器是化工行业生产系统中不可缺少的组成部分,普遍分散于装置中各部分,放松常压设备的安全管理就会直接导致系统安全性的降低。常压容器在正常工作状态下属于常压,但如果出现误操作或装置、控制系统失灵,就可能产生一定的压力,加之设备本身承压能力较低,一旦超压极易引起爆炸事故。人们一般将精力集中在压力容器的操作和管理上,因此常压容器出现误操作的机率相对较高。要保证企业安全生产,只有在管理上不断加强,消除各种不安全因素,严格规范常压容器的管理。建议企业在常压设备的管理上注意以下几个方面:(1)装置系统内的常压容器,设计和选型应考虑容器可能出现的最高工作压力,确保容器能够承受短时间的压力操作状态。(2)对误操作或相关装置失效可能导致常压容器超压的,常压容器安装安全阀或爆破片等压力释放装置。(3)有化学反应过程的常压容器,应根据工艺情况完善配置反应速度控制系统、冷却降温系统、压力释放系统,并根据工艺特点配置安全联锁系统。(4)氮封等惰性气体保护的常压容器,应配置压力检测和控制系统,确保氮封有效,并有氮气压力自动控制措施。

综上所述,只有加强常压容器的安全管理工作,才能够避免常压容器违章操作、消除容器的潜在危险、避免爆炸事故的发生,保障化工企业安全生产。

1、封口牢度的检验。将袋吹胀,用手撑击后,袋破而封口不开。或用两手母指、食指捏住封口处的薄膜撕拉而封口不开。2、密封性的检验,将袋内装水悬空十分钟,而封口不漏水,为合格产品。

机械密封设计中的选型机械密封结构型式的选择是设计环节中的重要步骤,必须先进行调查:①工作参数—介质压力、温度、轴径和转速。②介质特性—浓度、粘度、腐蚀性、有无固体颗粒及纤维杂质,是否易汽化或结晶等。③主机工作特点与环境条件—连续或间歇操作;主机安装在室内或露天;周围气氛性质及气温变化等。④主机对密封的允许泄漏量、泄漏方向(内漏或外漏)要求;寿命及可靠性要求。⑤主机对密封结构尺寸的限制。⑥操作及生产工艺的稳定性。根据工作参数p、v、t选型 这里p是指密封腔处的介质压力,根据p值的大小可以初步确定是否选择平衡式的结构以及平衡程度。对于介质粘度高、润滑性好的,p≤,或低粘度、润滑性较差的介质,p≤时,通常选用非平衡式结构。p值超过上述范围时,应考虑选用平衡式结构。当p>15MPa时,一般单端面平衡式结构很难达到密封要求,此时可选用串联式多端面密封。 υ是指密封面平均直径的圆周速度,根据υ值的大小确定弹性元件是否随轴旋转,即采用弹簧旋转式或弹簧静止式结构,一般υ<20~30m/s的可采用弹簧旋转式,速度更高的条件下,由于旋转件的不平衡质量易引起强烈振动,最好采用弹簧静止式结构。若p和υ的值都高时,可考虑选用流体动压式结构。 t是指密封腔内的介质温度,根据t的大小确定辅助密封圈的材质、密封面的冷却方法及其辅助系统。温度t在0~80℃范围内,辅助密封圈通常选用丁腈橡胶O形密封圈;-50℃≤t<150℃,根据介质腐蚀性强弱,可选用氟橡胶、硅橡胶或聚四氟乙烯成型填料密封圈:温度<-50或t≥150℃时,橡胶和聚四氟乙烯会产生低温脆裂或高温老化,此时可采用金属波纹管结构。介质浊度高于80℃时,在密封领域中通常就要按高温来考虑,此时必须采取相应的冷却措施。 机械密封根据介质特性选型 腐蚀性较弱的介质,通常选用内置式机械密封,其端面受力状态和介质泄漏方向都比外置式合理。对于强腐蚀性介质,由于弹簧选材较困难,可选用外置式或聚四氟乙烯波纹管式机械密封,但一般只适用p≤~的范围内。 易结晶、易凝固和高粘度的介质,应采用大弹簧旋转式结构。因为小弹簧容易被固体物堵塞,高粘度介质会使小弹簧轴向补偿移动受阻。 易燃、易爆、有毒介质,为了保证介质不外漏,应该采用有封液(隔离液)的双端面结构。 按上述工作参数和介质特性选定的结构往往只是一个初步方案,最终确定还必须考虑主机的特征和对密封的某些特殊要求。例如,火箭发动机的密封寿命只需几分钟,但要求短时间内绝对不漏。舰船上的主机有时为了获得更有效的空间,对密封的尺寸和安装位置往往提出十分苛刻的要求,又如潜艇上的排水泵,在潜艇沉浮过程中,压力变化幅度很大等。在这些情况下,就不能按常规选择标准结构,而必须对具体工况作特殊设计,同时采取必要的辅助措施。

检测方法:差压检测方法;单一传感器直接检测方法;双传感器间接检测方法。

检测压力容器论文

把模型发给我吧

Q我我给你论文关键词:压力容器 材料代用 以优代劣 以厚代薄论文摘要:压力容器设计中最重要的部分之一便是材料的选择,它直接关系到压力容器的质量和安全性,但由于设备制造过程中采购困难等因素的影响,材料代用现象普遍发生,常见的代用问题有:以优代劣、以厚代薄及其他问题,这些问题直接关系到容器的质量和安全以及投资建设方的经济和管理问题,值得我们重视。如何进行正确的选材是压力容器设计和创造中的第一步,也是直观重要的一步。在压力容器的设计和制造过程中,一旦材料选取不合适,会对容器的安全使用留下重大隐患。所以,在压力容器选材上,要根据容器的具体使用条件,如设计的压力和温度、操作特征、介质特点等,来选取拥有合适力学、焊接和耐腐蚀性能等物理性能的材料。除此之外,选取材料时还要充分考虑其具体加工工艺和经济性等其他因素。1 材料代用的具体规定在设备的设计和制造过程中,常常会出现材料采购困难或者出于经济上的考虑,材料代用的现象经常出现在压力容器的设计过程中。《固定式压力容器安全技术监督规程(TSG R0004-2009)》以及《钢制压力容器(GB150-1998)》对材料代用做了相关规定。一般来讲,主要要求如下:压力容器的承压部件在代用材料的选择上,应和被代用材料有着相同或者相似的外形质量、化学成分、尺寸公差、性能指标、检验项目和检验率等。材料代用最基本的原则是:要绝对保证,在技术要求上,代用材料不得低于被代用材料,个别在检测率或性能项目上要求不严格的代用材料,可以采取检验、测试的方式来选择合适的代用材料。材料代用的手续要求为:(1)容器承压部件的代用要严格进行,须经由代用单位技术部门的批准并上报代用材料的复检报告或质量证明,由主管负责人核准批复;(2)必须在获得原设计单位的允许并拿到证明文件后,才可以在压力容器制造时进行材料代用;(3)压力容器的设计图、施工图以及出厂时的质量证明书中要细致标注代用材料的规格部位、材质和规格。

发表科技论文170余篇,被SCI、EI和ISTP收录80余篇次,申请国家专利30项,获得国家软件著作权7项。先后主持国家自然科学基金、“十一五”863计划、霍英东青年教师基金、国家“十五”重大科技攻关项目子专题、上海市自然科学基金、上海市科教兴市重大产业化攻关项目、美国John Deere公司国际合作项目等20余项。参加了国家标准GB/T19624-2004《在役含缺陷压力容器安全评定》的编制及科研工作。获国家和省部级科研奖励3项。2004年入选上海高校优秀青年教师后备人选培养计划,2005年入选上海市青年科技启明星人才奖励计划,2005年获第十届霍英东教育基金会高等院校青年教师基金资助,2006年获教育部新世纪优秀人才支持计划资助,2008年上海市优秀教师,2009年获上海市曙光学者称号。先后获2001-2006年度中国机械工程学会先进工作者称号,中国机械工程学会优秀论文奖,上海市优秀博士论文奖和全国百篇优秀博士论文提名奖等奖项。 跨学科经历奠定扎实根基从成长经历和履历上看,70后的轩福贞跟许多同龄的优秀新上海人无太大差别:出生于孔孟之乡的他凭着优异学习成绩考进山东工业大学,本科毕业后保送攻读研究生,硕士毕业后留校在化工系任教,两年后如愿进入华东理工大学的化工工程机械专业攻读博士学位。说起专业,轩福贞本科时念的是化工机械,硕士时则从事固体力学专业研究,博士又回到了情有独钟的化工机械。正是这样一种对工程和工业有一定了解,同时又有理科基础的跨专业经历,为他今后在学术上的发展奠定了坚实基础。 博士毕业后,轩福贞在企业发展、政府部门还是留校工作的抉择中选择了后者。采访交流中,轩福贞告诉我,他把科学研究和教书育人作为毕生事业的追求始于博士毕业后的日子,尤其是真正对做科研产生感觉,则源于博士毕业后的艰苦努力。“当时做科研成了生活中的唯一要事,周末假期很少休息,感到浑身有使不完的劲,印象最深的是那些年有几次的春节都是在实验室里度过。打理家务和照顾小孩都是太太一人默默承担,每天晚上12点后回到家里,既有工作中取得阶段成果的愉悦,但更多是对太太和孩子的愧疚”。上海市自然科学基金是轩福贞博士毕业一年后独立负责的第一个科研项目,其后,他又相继获得了上海市科技启明星计划、国家自然科学基金青年基金、教育部霍英东青年教师基金等一系列人才计划和科研课题资助。更值得强调的是,这期间他开始了与上海汽轮机厂的合作研究,围绕超超临界汽轮机——这一被誉为“制造业皇冠上明珠”的重大装备国产化瓶颈技术,开展了寿命分析和设计方法难题攻关,启动了华理工和上海汽轮机厂延续至今的产学研合作历程,也成为其学术研究从石油化工跨入电力装备的触发剂。谈及这段经历,轩福贞感慨地说,这不仅是其科研事业的启动与转型期,而且提升了对科学与技术的品味和鉴赏力。笔者认为,这或许可以作为天道酬勤的又一个案例。磨剑十年敢摘皇冠明珠“汽轮机关键部件的寿命设计这个项目从立项程序上先是企业提出,但最初形成合作意向则源于我们的聊天”。目前国内的先进汽轮机技术,如百万千瓦级超超临界汽轮机组和核电设备等均是由日本三菱、东芝和德国西门子等国外公司引进,这些产品的核心技术如寿命设计与考核不属于转让范畴。这不仅限制了产品的国产化进程,而且也长期困扰了企业技术人员:高参数新型汽轮机关键部件寿命设计的依据是什么?长期使用和服役工况改变会对寿命产生如何影响?在设计中又该如何控制?一次偶然机会,轩福贞等人了解到企业技术人员挂念的这些问题,正是博士期间他跟着导师和课题组承接和参与过的课题涉及的方向,于是说服企业开始了这一难题的合作。 轩福贞当时不可能想到,他和汽轮机厂技术员们一次偶然聊天所确定下来的研究方向——大型汽轮机关键部件的寿命分析技术——实际上是触及到了现代制造业中的共性难题,是被誉为“制造业皇冠上的明珠”超超临界汽轮机国产化的关键技术之一。采访中,轩福贞给我介绍的这方面信息让我长了见识:目前国内正在开发的世界上最大核电汽轮机焊接转子,是汽轮机设备里最难也最值钱的部分,要保证其顺利运转,寿命和工艺可靠性的核校技术居于核心地位。譬如标明其设计寿命30年,寿命分析的核心内容就是弄清楚怎么来控制寿命,它何时会到达临界点?这其中不仅仅涉及到多种新工艺,而且需要考虑新材料等诸多因素。 这些年来,轩福贞教授及其团队的研究方向,经历了从化工设备的安全评价、失效分析到先进能源装备的寿命分析和安全控制。去年,轩福贞教授获得的启明星(跟踪)计划支持项目,就涉及了核电压力容器的安全评价与检测技术。谈及这些,轩福贞教授自信地说,压力容器技术研究是我们专业的本行,与民用设备相比,核电压力容器的安全性要求更高,尤其是需要考虑辐射的影响,通过进一步修正和补充,我们目前提出的全寿命分析技术完全可移植于核电设备。这次日本福岛核电厂的泄漏事故,不幸中的万幸是压力容器经受住了考验,如果这个设备一出事情,就真正的不可收拾了。“先进的寿命设计技术应该体现在,讲60年寿命就应该是60年,这对设备的制造技术要求极高,需要从设计、制造和运行维护等全寿命过程来保证”。(有关设备全寿命设计技术的相关介绍请见本期轩福贞撰写的综述“机械结构的全寿命预测与安全保障”。)学会从工程中提炼科学问题近年来,华东理工大学在解决工程技术问题和基础理论研究方面均取得了令人瞩目的成果,这也可从2010年度上海市49项科学技术一等奖中,华理占据七分之一席位可见一斑。轩福贞教授这些年的工作业绩,也体现了华东理工大学的这一特色。他的研究不仅获得国家自然科学基金和上海市自然科学基金重点项目资助,而且承担了863计划、国家科技支撑计划、启明星计划和一大批企业研究课题。从副教授到破格博士生导师和教授,轩福贞把这些一律归结为“运气好”。如果要总结这几年的发展有哪些诀窍,轩福贞说,这应该受益于在“从工程项目中提炼出科学问题”方面做的比较好。“比如压力容器的安全评价,其本身是一个工程技术问题,我们团队搞了一个针对压力容器的失效评定图,这是一个工具方法,用于解决工程实际问题。进一步,科学上的要素就是对压力容器不同破坏模式和机理认识,利用力学的、材料的等多学科交叉的方法,获取其破坏过程和原理的系统知识,提出根本解决安全问题的方案。”轩福贞坦言,要真正从工程中提炼出科学问题其实是很不容易的,“研究选题需要关注‘顶天立地’,但应用基础研究则是位于‘天’、‘地’之间,我们也是在朝这个方向努力,这是困扰大家的难点之一”。教授的要务还是培养学生 在跟轩福贞教授交流的过程中,我觉得他对科研评价、学生培养等当下的热门话题都有不俗的见解,比如尽管他所在的机械与动力工程学院这10年来科研经费翻了10倍。但他清醒地认识到高校教师的第一要务还是学生培养,科研也要为这一目标服务,“做科研仅仅是高校教师的职责之一,更重要的通过高水平科学研究带出一批好学生。大学做研究需要从对学生的培养出发,让学生能顶天立地,顶天就是指理论上的建树,立地是扎根实际,解决工程问题,形成创新的思维和能力。” 对于当前热议的SCI论文考核标准问题,轩福贞教授认为,论文发表是科研成果体现的重要途径,但不是唯一途径,不同领域和方向研究人员的评价需要区别对待。谈及学生的培养,轩福贞教授说,“我不鼓励研究生有一点创新就发论文,而是要把问题搞清楚了,形成一个系统再写论文更有价值”。培养创新能力仅仅是研究生教育的一方面,品德与文化素养同样重要,另一方面,交流与表达能力也是高层次人才的必备要素。 最近发表论文如下:1. Zheng XT, Xuan FZ*. Shakedown analysis of multilayered beams coupled with ductile damage, Nuclear Engineering and Design, In Press, Available online 6 June 20122. Jia YF, Xuan FZ*. Anisotropic wear behavior of human enamel at the rod level in terms of nanoscratching, Wear, 2012, 290–291: 124–1323. Xiang YX, Deng MX, Xuan FZ*, Liu CJ. Effect of precipitate-dislocation interactions on generation of nonlinear Lamb waves in creep-damaged metallic alloys, Journal Applied Physics, 111,104905(2012)4. Zheng Y-T, Xuan FZ*, Wang ZD. In-situ Raman monitoring of stress evaluation and reaction in Cu2O oxide layer, Materials Letters, 78(1): 11-13, 20125. Zhu ML, Xuan FZ*, Chen J. Influence of microstructure and microdefects on long-term fatigue behavior of a Cr-Mo-V steel, Materials Science and Engineering: A, 546(1): 90-96, 20126. Zhu M-L, Xuan F-Z*, Du Y-N, Tu S-T. Very high cycle fatigue behavior of a low strength welded joint at moderate temperature. International Journal of Fatigue, 2012, 40: 74-837. Liu ZD, Zhang XC, Xuan FZ, Wang ZD, Tu ST. In situ synthesis of TiN/Ti3Al intermetallic matrix composite coatings on Ti6Al4V alloy. Materials and Design, 2012, 37: 268-2738. Wang WZ, Liang JC, Guo XP, Xuan FZ, Hong HX. Mechanical properties and dissolution behavior of plasma sprayed wollastonite coatings deposited at different substrate temperatures, Journal of Thermal Spray Technology, . Zhao P, Xuan FZ*. Ratchetting behavior of advanced 9-12% chromium ferrite steel under creep-fatigue loadings: fracture modes and dislocation patterns. Mater. Sci. Eng A, 2012, 539(30): 301-30710. Wang GZ, Li BK, Xuan FZ, Tu ST. Numerical investigation on the creep crack-tip constraint induced by loading configuration of specimens. Engineering Fracture Mechanics,2012, 79: 353-36211. Zheng XT, Xuan FZ*, Shakedown of thick cylinders with radial openings under thermo-mechanical loads. ASME, J. Pressure Vessel Technol., 2012, 134(1): 011205112. 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