机械工程自动化仪表装置的应用分析

机械工程自动化仪表装置的应用分析

发表时间：2018-08-29T15:53:22.283Z 来源：《防护工程》2018年第8期作者：王亚丹[导读] 需要对其传统的检测方法进行改进和完善，实现在工作现场就可以对仪表进行校准的目的，更好的促进工业生产的持续运行，提升经济效益。

王亚丹

120225198510XXXX2X 天津 300380 摘要：随着科学技术和电子自动化技术的快速发展，自动化技术和自动化仪表在工业生产中得到广泛普及，促进了生产过程的安全和稳定，有助于提高生产效率。当前机械工程自动化应用中有一个突出问题，也就是仪表装置的精准度受外界环境和温度的影响较大。为减轻高温等外界因素对仪表装置性能的干扰，需要对其传统的检测方法进行改进和完善，实现在工作现场就可以对仪表进行校准的目的，更好的促进工业生产的持续运行，提升经济效益。关键词：机械工程；自动化；装置；应用

一、机械工程自动化检测仪表操作步骤

1、校准步骤

首先，需要进行机器的预热工作，之后对仪器状态进行合理的设置，对其进行测量，记录测量数据，最后对数据的结果进行分析和判定，得出具体的结论。在此过程中，会自动生成校准证书及原始记录。对于机械工程自动化仪表装置来说，其校准系统步骤如下：（1）开机预热；（2）连接相关硬件设备，例如GPLB卡、488电缆等；（3）开启计算机，对待测系统物理地址分配的具体情况进行搜寻；（4）以最终搜寻结果为基础来对校准软件运行地址进行科学、正确及合理的配置。

2、初始化设置模块

双击校准程序，开启程序之后进入到校准系统的主界面，为了便于操作，整个主界面设计简约，功能区位于界面的左侧，在模块中对检测项目进行设置，确定GPIB地址，并监测标准源是否是第一次测试，通过初始化模块对相关数据进行存储，避免数据因特殊情况而遗失。最后选择界面中的校准及检定项目，并对需要校准和检定的设备名称进行选择。

3、数据采集动态模块

数据采集动态模块所包含的功能众多，仪器初始化、仪器状态设置、数据动态显示、数据动态测量、数据结构框架的判定以及测试数据的保存等都属于此模块的功能范畴中。工作人员可以从网站上下载采样时间模块、量程模块及显示位数模块等。数据采集动态模块能够以测试计量对仪表装置的要求为基础，实现数据上限、显现、数据显示为数及数据量成的自动化生成，同时对设备的具体判定结果也能够自动化生成。程序中用不同颜色的字体对相关数据进行显示，例如不合格的数据会用红色字体自动显示，从而为技术人员提供更加直观的数据。

4、记录及证书生成模块

将自动化仪器装置信息、校准项目信息和校准信息输入到模块前面板中，对证书模块进行合理的选择，以此来实现校准证书及原始记录的自动化生成，这能够打破传统人为操作的局限性，不仅能够避免人为因素导致的错误出现，对于提升技术人员工作效率也有着积极的意义。

二、机械工程自动化仪表装置应用分析

1、仪表装置自动化校准系统应用。仪表装置自动化校准流程包括：仪器预热→仪器初始状态设置→测量相关参数→分析数据信息→自动保存历史数据形成校准证书和原始记录。具体来说，首先根据仪表安装校准标准开机预热，然后连接GPIB卡/488电缆等硬件设备，系统开启，对监测设备地址进行扫描，根据地址确定配置方案。

2、仪表校准自动化系统初始设置。首先进入系统测试主界面，尽量保持简单、实用，在初始化模块界面上合理设置被检测设备参数，包括被测设备的GPIB地址等，确定是否是初次测试，防止因意外造成数据丢失，最后对界面中的校准和检定项目进行选择，同时选择需要校准和检定的设备名称。

3、数据信息采集模块。该模块主要内容包括仪器设备的状态设置、采集动态数据、分析、测试和保存数据。技术人员要根据工作需和人工测量标准，通过计算机网络对采样时间、测量数值、功能选取、仪器设备初始值设置等功能模块进行下载，根据说明书通过SCPI语言编程各功能模块，自动实现仪器设备检测、数据采集、分析以及保存，并及时发现不符合标准的数据，永不同颜色进行标记出来，以便及时发现和处理问题。

4、自动保存历史数据并生成校准证书。将自动化仪器装置信息、校准项目和校准信息输入到模块前面板中，科学合理的选择证书模块，系统自动保存历史数据并生成校准证书，从而自动化生成校准证书及原始记录，打破了以前传统人为操作的局限性，减少了人为失误，减轻了工作负担。

三、热电厂主要自动化仪表应用

1、测温仪表。热电厂使用的测温仪表有热电偶温度计和热电阻温度计两种形式。一般用热电偶、热电阻当作接触式测温仪表，来完成测温功能，在当前的热电厂中广泛应用。要注意的是，在使用仪表时要确保其控温的准确性，一旦仪表出现问题会导致控温出现偏差，从而影响产品质量，误导操作人员的操作。

2、测压仪表。热电厂中常用测压仪表有膜盒微压计、波纹管压力计、扩散硅式压力变送器等。膜盒微压计主要测量送风系统、尾部烟道的压力，波纹管压力计主要测量锅炉蒸汽压力，扩散硅式压力变送器主要测量高压蒸汽压力。

3、流量仪表。热电厂中常用流量仪表包括容积式流量计、差压式流量计、微机型数字流量计等。容积式流量计主要用于测量锅炉燃油流量，通过仪表壳中的转子的转速来来确定流量大小；差压式流量计主要对锅炉蒸汽的流量进行测量，利用流体流动产生差压，差压与流速有对应关系的原理，计算求出流量；微机型数字流量计可以实现在线监控、保存和预警等功能，发展应用前景广阔。

四、自动化仪表检测技术发展前景

随着信息技术和管理技术的不断发展，当前的自动化技术发展步伐不断加快，不断完善自动化控制系统，加快更新和引进仪表检测设备，创新检测检定技术，不仅能提高生产质量和生产效率，节约成本，保障设备的安全、经济运行。所以，自动化检测为企业的发展提供了强大的技术支撑。目前仪表技术发展的最高阶段是软检定技术，所谓软件定，指的是从已经检定的数据来推测出不能检定的数据信息的一种检定技术。

五、自动化测试系统的设计挑战

自动化检测仪表是自控系统中关键的子系统之一。一般的自动化检测仪表主要由三个部分组成：（1）传感器，利用各种信号检测被测模拟量；（2）变送器，将传感器所测量的模拟信号转变为4～20mA的电流信号，并送到可编程序控制器（PLC）中；（3）显示器，将测量结果直观地显示出来，提供结果。这三个部分有机地结合在一起，缺少其中的任何一部分，则不能称为完整的仪表。自动化检测仪表以其测量精确、显示清晰、操作简单等特点，在工业生产中得到了广泛的应用，而且自动化检测仪表内部具有与微机的接口，更是自动化控制系统中重要的部分，被称为自动化控制系统的眼睛。如今的测试工程师们面临着一系列新的压力。他们所面临的产品设计比前几代更为复杂；为了保持竞争力并满足客户要求，开发周期要求越来越短；产品测试成本越来越高，而预算越来越少。

1、不断提高的设计复杂性

如今，测试测量的最明显趋势是器件复杂性不断增加。例如，消费电子、通信和半导体工业持续要求将数字图象/视频、高保真音频、无线通信和因特网互联性集成到一个单独产品中。甚至在汽车中都集成了复杂的汽车娱乐和信息系统、安全和早期预警系统，以及车身和发动机上的控制电子装备。测试系统的设计不仅需要足够灵活地支持对不同产品模型进行广泛的测试，还需要能够进行升级以提供新测试功能所需的更多测试点。

2、更短的产品开发周期

由于希望不断提高新产品和技术，拥有市场第一个占有率的竞争天性，设计和测试工程团队只能不断的缩短产品开发周期。

六、浅谈机电安装关键的技术

1、给排水系统的安装

建筑给排水和人们生活密切相关，科学管理和优质安装施工质量成为确保管网系统安全高效运行的必要条件。这里我们简单的介绍一下给排水设备的安装。以下各部分共同构成了室内的给排水系统：阀门器件、分支管、立管、水平主干管、供水设备、水表节点、引入管。由于水泵房内的阀门和水泵等是用水的枢纽，安装质量良好才能确保工程供水系统供水系统能运作良好，因此对安装提出如下的要求：

（1）在安装设备之前要对相关文件合格证和资料进行检查核对。

（2）确保设备无锈蚀、损坏和缺件，并且转动部分必须灵活，无卡住、阻滞现象和异常声音。

（3）安装设备机组之时要根据已确定的机组长度尺寸、机组台数和水泵机组型号来对其在水泵房里的纵横排列形式和安装位置进行合理的规划。在对机组進行布置之时要使弯头最少，管线最短，并且管路要方便连接以及留有一定空间和走道，从而便于维修、操作和管理。

2、空调及通风系统的安装

通风空调安装工程是建筑工程中一个重要的分部工程，通风空调安装应严格按规范和验评标准要求，采用必要的技术手段和安装工艺，对各分项、系统进行安装和调试，经过试运行考核是否能满足预期的功能需要。这里我们介绍一下风管制作及安装方法。

（1）风管加工的划线方法可用直角线法。展开方法采用平行线法。根据大样图风管不同的几何形状和规格，分别划线展开，并进行剪切。下料后在轧口之前，板材必须倒角。

（2）风管外观质量应达到折角平直，圆弧均匀，两端面平行，无翘角，表面凹凸不大于5mm；风管与法兰连接牢固，翻边平整，宽度不小于6mm，紧贴法兰；风管法兰孔距应符合设计要求和施工规范的规定，焊接应牢固，焊缝处不设置螺孔，螺孔具备互换性；矩形风管边长大于630mm保温风管大于800mm时应有加固措施，角钢加固筋应排列整齐、均匀对称固定牢固。

（3）风管直角弯头或边长大于500mm时应在弯头处增加导流片，使气流能够顺利通过，降低风阻。

（4）先按设计图纸提前放好安装线，支、吊架的标高必须正确，支、吊架膨胀螺栓埋人部分不得油漆，并应去除油污。支、吊架不得安装在风口、阀门、检查孔等处。吊架不得直接吊在法兰上。

（5）风管与部件和设备的连接主要用软管连接，材质应为不燃或阻燃材料。风管安装视施工现场而定，可整体吊装也可以分节吊装；一般安装顺序是先干管后支管，竖风管的安装一般由下至上进行。

（6）防火阀的安装方向、位置应正确。防火阀直径或长边尺寸大于等于630 mm时，宜设独立支、吊架。防火分区隔墙两侧安装的防火阀，检视孔能便于观测、检修、拆卸，距墙表面不应大于200 mm.

（7）在风管穿过防火墙体或楼板时，应设预埋管或防护套管，其钢板厚度不应小于1. 6 mm，风管与防护套管之间，应用不燃且对人体无危害的柔性材料封堵。

结束语

总而言之，自动化仪表装置的检测需要不断更新完善，提高检测设计的复杂性，并有效缩短产品的开发周期，增加市场份额，提高自动化检测系统设计的挑战难度，对自动化仪表的功能进行不断优化和完善。自动化仪表检测系统从目前来看具有精确度较高，且操作简单等优势，在大型制造企业中得到广泛运用，是自动化控制系统中重要的组成部分，对工业生产起着重要的作用，提高生产质量。只有加强机械工程自动化仪表装置的测试水平，采用科学的测试方法，才能提高测试效率，从根本上提高生产质量，使生产工作顺利进行，为企业的发展做出巨大的贡献。

参考文献：

[1]赵群，张翔，谢素珍.自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述[J].现代制造技术与装备，2008（4）：12～16.

[2]薛中玉.工业自动化仪表领域本体及其在数据共享中的应用研究[D].机械科学研究总院，2009.

[3]吕勇.机械工程自动化仪表装置的应用研究[J].建筑工程技术与设计，2014（16）：941.