制糖工业自动化技术
22151280_制糖工艺技术参数与工业自动化技术浅析

T logy科技工艺技术1 引言制糖工艺相对复杂,制糖生产过程具有流程性特点,在制定、执行制糖工艺参数的过程中,任何参数出现变化都会影响后续工艺参数,这就为制糖工艺参数制定带来了很大难题。
而工业自动化技术的应用,为执行制糖工艺参数提供了很大便利,生产全过程都是自动化操作,减少了能源的消耗量,为企业创造了更多效益,在很大程度上推动着制糖业的发展。
基于此,文章介绍了我国制糖厂制糖现状,分析了制糖工艺技术参数的制定、工业自动化技术的应用。
2 我国制糖厂制糖现状我国制糖厂普遍是根据甘蔗品种、成熟情况、生长环境和体制处理等各项因素,合理制定工艺参数,但在甘蔗成熟度不够、糖分转化低的情况下,严重影响了糖的产量和质量。
在制糖加工过程中,为了增加糖浆的钙盐含量,需要向其中添加石灰,有效解决糖分分解后产生的有机酸问题[1]。
并且,分解过程中会产生很多胶体状物质,导致糖浆粘度有所增加,为澄清、煮糖等加工工艺带来了很大困难。
因此,制糖厂需要强化制糖过程,及时调整、修改制糖工艺参数,有效地提升糖的产量和质量。
3 制糖工艺技术参数的制定在制糖过程中,由融化粗糖、结晶程序回流会构成原糖液,原糖液进入澄清工段时,温度在70 ℃左右,干物质含量是62%,随后进行过滤,清糖汁澄清工艺去除精炼粗糖中的残留非糖物质,去除原糖液中的固体物质,如纤维、碎木、尘土等,随后对澄清原糖汁进行石灰饱充处理。
从融糖工段开始,原糖液被泵输送通过加热器,被加热至80 ℃。
石灰乳被加入到加热后的原糖液中,由静态混合器混合。
加入足够的石灰乳,直至碱度达到0.65~0.70 g CaO/100 cm3。
石灰乳的加入量取决于流过换热器的原糖液量,后者取决于原糖液罐的液位。
因此,相关部门不仅要控制饱充中的气体供给,还需要在CO2压缩机吸入端加入空气,将CO2浓度调至12%~18%,这种方式的优势是饱充的各个阶段都会有大量气体、空气混合物送入系统中,以满足集中混合/循环的实际要求。
甘蔗制糖厂自动煮糖技术应用

甘蔗制糖厂自动煮糖技术应用摘要随着社会的不断发展与进步,我们越来越重视甘蔗制糖厂自动煮糖技术应用。
在其过程中我们会遇到各式各样的问题,因此,我们要在完成进度的基础上保证质量。
本文主要介绍甘蔗制糖厂自动煮糖技术应用。
关键词甘蔗制糖自动化技术工艺Abstract: Along with the continuous development of society and progress, we pay more and more attention to the sugar cane sugar refinery automatic cook sugar technology application. In the process we can meet all kinds of problems, therefore, we would like to complete the basis of progress in quality assurance. This paper mainly introduces the automatic cook sugar cane sugar refinery application.Key Words: sugar, cane, sugar, automation, technology引言在制糖工业中,走在世界前列的有丹麦、美国、法国、澳大利亚等国,这些发达国家的糖厂基本上实现了自动化生产,同时也是糖的消费大国。
中国在这方面还远落后于发达国家。
对于一个人口大国,我国年人均糖消费量不及世界平均水平。
我国制糖工业还处于一种手工操作的状态,产品质量受人为因素影响波动较大。
因此实现制糖工业的自动化控制越发显得重要。
1、蔗糖生产工艺流程概述蔗糖厂无论生产白砂糖、粗糖(原糖)、赤砂糖、片糖和糖粉中的哪一种产品,都必须先从甘蔗原料中提取蔗汁,然后经过澄清、蒸发、煮炼等工艺制成成品。
工业过程自动化技术

工业过程自动化技术第一篇:工业过程自动化技术的概述随着科技的不断发展,工业过程自动化技术得到了越来越广泛的应用。
工业过程自动化技术是指利用各种自动化设备和技术,对工业生产过程中的各个环节进行自动控制,从而实现生产流程的高效、稳定、可控。
本文将从以下几个方面探讨工业过程自动化技术的概述。
一、工业过程自动化技术的发展历程工业过程自动化技术的发展历程可以追溯到 19 世纪末期。
当时,人们开始尝试将工业生产现场的繁杂工作自动化,提高生产效率。
随着电力、电子、计算机等技术的不断发展,工业过程自动化技术也在不断地发展壮大。
二、工业过程自动化技术的应用领域目前,工业过程自动化技术已经在多个领域得到应用,如:1. 制造业:自动化生产线、自动化装配系统、自动化包装系统等。
2. 能源领域:智能电网、自动化输送系统等。
3. 化工领域:自动化生产线、自动化调配系统等。
4. 矿业领域:自动化采矿设备、自动化选矿设备等。
5. 农业领域:自动化种植设备、自动化养殖设备等。
三、工业过程自动化技术的优势1. 提高生产效率:工业过程自动化技术可以实现全天候、无休止地运行,因此生产效率大大提高。
2. 优化生产质量:自动化控制系统可以保证产品规格稳定,从而优化生产质量。
3. 降低生产成本:工业过程自动化系统可以通过实时监控和分析数据,来寻找优化生产过程的方法,降低生产成本。
4. 提高安全性:自动化生产可以降低工人在高温、有毒气体、高危险度环境下工作的风险。
四、工业过程自动化技术的未来展望工业过程自动化技术的未来将更加注重自动化智能化、网络化、数字化和绿色化。
未来的工业过程自动化技术将实现更高的自动化智能化程度,实现对生产过程的全方位智能监控和预测,进一步提高生产效率和质量。
同时,网络化和数字化将推动工业过程的整体优化,使之更加精准、高效、全面优化。
绿色化将成为未来的工业过程自动化技术的又一个重要方向,推动绿色生产过程和循环经济发展,从而谋求人、财、物等资源的最大化利用和价值创造。
制糖业的发展与现状

制糖业的环保与可持续发展
制糖业作为高耗能、高排放的行 业,面临着较大的环保压力。
制糖企业开始重视环保问题,加 大环保投入,采用清洁生产技术
和设备,降低能耗和排放。
制糖业的发展需要与可持续发展 相结合,推动产业升级和转型, 实现经济、社会和环境的协调发
展。
03
制糖业面临的挑战与机遇
价格波动与市场竞争
02
全球食糖消费量稳步增长,但增速较慢,主要消费 市场集中在亚洲、欧洲和北美洲地区。
03
全球食糖贸易量占产量的比重逐年下降,但仍然是 制糖业的重要收入来源。
主要产糖国家的生产情况
中国是全球最大的食糖生产国,产量逐年增加,但近年来由于国内消费需 求增长和进口限制,国内市场供求关系出现变化。
印度是全球第二大食糖生产国,产量波动较大,受气候和政策影响较大。
产业升级
通过产业升级和结构调整,推动制糖业向高附加值、高技术含量方向发展,提升产业整体竞争力。
04
制糖业的发展趋势与展望
全球制糖市场的未来预测
需求增长
01
随着全球人口的增长和经济的发展,对糖的需求量将不断增加
,尤其是发展中国家。
价格波动
02
受多种因素影响,如气候变化、生产成本、政策干预等,糖价
可能会出现波动。
制糖业在全球的分布
巴西是世界上最大的甘蔗制糖生产国,印度和中国的甜菜制 糖产量位居前列。
欧洲、北美和亚洲是全球主要的食糖消费市场,其中北美洲 和欧洲的食糖消费量相对稳定,亚洲市场增长较快。
02
制糖业的现状
全球制糖市场概况
01
全球制糖市场呈现供大于求的局面,主要产糖国家 包括中国、印度、巴西等。
。
脱水与干燥技术在制糖业的应用

脱水与干燥技术在制糖业的应用脱水和干燥技术是制糖业中至关重要的环节,对于提高糖产品的质量和产量具有决定性的影响。
本文将详细探讨脱水和干燥技术在制糖业中的应用,以及其对糖产品质量、产量和成本效益的影响。
1. 制糖过程中的脱水制糖过程中的脱水是指从糖蜜或糖浆中去除水分,以提高糖的纯度和浓度。
脱水过程对于保证糖产品质量具有重要意义,因为水分过高会导致糖产品容易受潮、结块,同时也会影响糖的保存期限。
在制糖过程中,脱水可以通过多种方法实现,如蒸发、膜分离、吸附等。
其中,蒸发是最常用的方法,通过加热糖蜜或糖浆,使其水分蒸发,从而实现脱水的目的。
此外,膜分离和吸附等方法也在一些先进的制糖工艺中得到应用,这些方法可以更高效、更精确地控制脱水过程,从而提高糖产品的质量和产量。
2. 制糖过程中的干燥制糖过程中的干燥是指将脱水后的糖产品中的水分进一步去除,以达到所需的含水量。
干燥过程对于保证糖产品的口感、质地和稳定性至关重要。
干燥方法的选择和应用对于糖产品的质量具有决定性的影响。
常用的干燥方法包括流化床干燥、滚筒干燥、喷雾干燥等。
这些干燥方法各有优缺点,应根据糖产品的特性和生产需求进行选择。
例如,流化床干燥适用于细小颗粒的糖产品,可以实现快速、均匀的干燥;滚筒干燥适用于较大颗粒的糖产品,干燥效果较好;喷雾干燥适用于高粘度的糖产品,可以实现快速干燥且产品质量较好。
3. 脱水和干燥技术对糖产品质量的影响脱水和干燥技术对于糖产品质量具有重要影响。
通过精确控制脱水和干燥过程,可以有效提高糖产品的纯度、口感和稳定性。
同时,良好的脱水和干燥技术还可以减少糖产品的结块和受潮现象,延长其保存期限。
4. 脱水和干燥技术对糖产量和成本效益的影响脱水和干燥技术对于糖产量和成本效益也具有重要影响。
通过优化脱水和干燥过程,可以提高糖的提取效率,从而提高糖产量。
同时,高效、节能的脱水和干燥技术还可以降低生产成本,提高成本效益。
5. 结论脱水和干燥技术在制糖业中起着至关重要的作用。
探析甘蔗制糖生产过程自动化现状

探析甘蔗制糖生产过程自动化现状1. 引言1.1 甘蔗制糖生产概述甘蔗是一种重要的农作物,其制糖过程是糖业生产的重要环节。
甘蔗制糖生产概述包括甘蔗收割、提炼、精炼等多个环节。
甘蔗的生长期通常为12-18个月,成熟后可以进行收割。
甘蔗的收割可以采用机械化方式,提高效率并减少人力成本。
收割后的甘蔗会被送往加工厂进行处理,其中的糖分会被提炼出来。
提炼过程主要包括破碎、压榨、澄清等步骤,以获得甘蔗汁。
甘蔗汁经过多次煮炼和过滤,最终得到糖浆。
糖浆再经过蒸发、结晶等工艺,最终制成了糖粉或砂糖。
整个生产过程需要严格控制温度、时间和化学物质的添加,以确保最终产品的质量和产量。
甘蔗制糖生产自动化技术的引入为整个生产过程带来了革命性的变化,提高了生产效率和产品质量,降低了生产成本,具有重要的经济和社会意义。
2. 正文2.1 甘蔗制糖传统生产方式分析甘蔗制糖传统生产方式主要包括以下几个步骤:采摘、输送、破碎、榨取、澄清、浓缩、结晶和干燥。
首先是采摘阶段,传统的甘蔗采摘主要依靠人工进行,效率低下且劳动强度大。
然后是输送阶段,采摘好的甘蔗需要通过人力或机械设备运输到加工厂,这一过程也比较耗时耗力。
接着是破碎和榨取阶段,传统生产方式中常见的方法是通过压榨机对甘蔗进行粉碎和压榨,这一过程操作简单但效率低下。
在澄清、浓缩、结晶和干燥阶段,甘蔗汁需要经过多道工序进行澄清、浓缩、结晶和干燥,传统方式下需要大量人工操作和控制。
传统的甘蔗制糖生产方式存在着劳动强度大、效率低下、生产成本高等问题。
随着自动化技术的发展和应用,越来越多的制糖企业开始转向自动化生产方式,以提高生产效率、降低成本、提升产品品质。
2.2 甘蔗制糖生产自动化技术现状随着科技的不断发展和工业化程度的提高,甘蔗制糖生产过程中的自动化技术也日益成熟和普及。
目前,甘蔗制糖生产中采用的自动化技术主要包括计算机控制技术、传感器技术、机器视觉技术和机器人技术等。
计算机控制技术在甘蔗制糖生产中的应用非常广泛。
探析甘蔗制糖生产过程自动化现状

探析甘蔗制糖生产过程自动化现状1. 引言1.1 甘蔗制糖生产的重要性甘蔗是一种重要的农作物,被广泛用于制糖生产。
甘蔗制糖具有重要的经济价值,不仅可以提供大量的糖类产品,还可以带动相关产业的发展。
甘蔗制糖生产不仅仅是一种传统的加工工艺,更是现代化工业生产的重要组成部分。
随着人们生活质量的不断提高,对糖类产品的需求也在不断增长,因此甘蔗制糖生产的重要性愈发凸显。
甘蔗制糖生产对于农民的收入也具有重要意义。
甘蔗种植是许多农民的重要经济来源,通过甘蔗种植和甘蔗制糖生产,农民可以获得稳定的收入,改善生活条件,提高生活质量。
甘蔗制糖生产还对环境保护和资源利用具有重要意义。
随着全球环境问题愈发严重,传统的甘蔗制糖生产方式已经难以满足环保要求。
推动甘蔗制糖生产自动化成为一种必然趋势,不仅可以提高生产效率,降低能耗,还可以减少对环境的污染,实现可持续发展。
【202】1.2 自动化技术在甘蔗制糖生产中的应用甘蔗制糖生产中自动化技术的应用对于提高生产效率、降低成本、提高产品质量具有重要作用。
在传统的甘蔗制糖生产中,很多环节需要人工操作,存在着生产效率低下、能源消耗大、易受人为因素影响等问题。
而引入自动化技术后,可以实现生产过程的智能化控制和监测,提高生产效率并减少人工成本。
目前,自动化技术在甘蔗制糖生产中的应用主要包括自动化控制系统、传感器技术、机器视觉技术和人工智能技术等。
通过自动化控制系统,可以实现对生产过程的实时监测和调控,保证生产线的稳定运行。
传感器技术可以实时监测生产线的各项参数,确保生产过程的可控性。
机器视觉技术可以实现对生产环境的智能感知,提高生产线的安全性和效率。
而人工智能技术则可以通过数据分析和学习算法优化生产过程,提高产品质量和降低能源消耗。
自动化技术在甘蔗制糖生产中的应用将成为未来提高产能、提高质量、降低成本的重要手段,对于推动甘蔗制糖行业的转型升级具有重要意义。
【2000字】2. 正文2.1 甘蔗制糖生产过程概述甘蔗制糖是一项重要的农业产业,在世界各地都有广泛的种植和生产。
制糖工艺中集散控制系统(DCS)工艺应用

制糖工艺中集散控制系统(DCS)工艺应用摘要:制糖业是社会发展中不可缺少的基础工业,传统糖厂依赖于工人经验和手动操作,无法保障糖的各项指标满足相关要求,导致糖品不稳定。
由于自动化水平低,人员操作设备的波动,导致制糖工艺各个环节匹配差,极易出现设备空转、生产堆积、糖分提取率低、安全事故等问题。
但随着集散控制系统(DCS)在糖厂应用,提高了制糖行业的自动化水平和工艺水平,促进了制糖工业发展。
因此,本文重点阐述了集散控制系统在制糖工艺中的应用。
关键字:制糖;工艺;自动;DCS;系统1.制糖工艺技术的优点1.1可以有效提升制糖的生产效率由于光照、海拔、土壤等自然环境在我国区域之间的差别大,导致甘蔗的色素含量差异大,为了将色素含量降至最低,糖厂在蔗汁澄清过程中会通过添加适量亚硫酸和石灰(亚硫酸法)的方式,形成亚硫酸钙来吸附色素,达到生产指标。
同时,为了顺利实现对清净蔗汁脱色漂白,在糖浆硫熏期间,工人还会加入适当的二氧化硫。
此外,在整个澄清工段,工人还会将非糖类物质(有机、无机、不含氮)进行分类提取。
因此,在糖汁澄清中,相比借助于传统的工人经验值和抽样化验值,DCS借助各种传感器和仪器仪表现场采集制糖工艺的各种技术参数指标,并合理利用它们作为提取糖分的重要依据,可以大大提高制糖工艺的效率。
1.2可以促进制糖煮炼工作的顺利进行大家都知道,判断甘蔗成熟度与还原糖的水平是分不开的。
当甘蔗不成熟或太成熟时,甘蔗的还原糖含量就会呈现高态,在这时工人就会减少加工过程中添加的石灰量。
但是,实际生产发现,操作人员的实际经验和操作方法都会直接影响制糖的煮炼工作和工作效率。
但是,如果通过借助制糖工艺的技术参数,可以让自动控制系统在操作期间严格按照相关参数完成制糖工作,从而使糖的质量达到相关要求。
2.集散控制系统(DCS)概述2.1概述集散控制系统主要是使用工控机、下位子系统、仪器仪表等设备来完成相关在线数据的收集、传送和自动化控制的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
制糖工业自动化技术编写:赖庚音石家庄市乐开糖醇技术开发有限公司一、两个观点:1、制糖工业生产线朝自动化方向发展的趋势确立,不受人的主观意志所左右。
随着自控装置元器件价格逐步下降,用人成本逐年升高,通过提高自动化水平来减少操作人员所获得的经济效应越来越明显。
以目前国内的技术水平,一条15万吨/年的一水结晶葡萄糖生产线,采用自动化生产线后,按四班三运转计算,操作人员可由手工操作生产线的150人左右降到80人以内。
而这样的自动化生产线比手工操作生产线的投资只增加约300万元。
自动化生产线的工艺参数控制稳定、产品品质均匀和产品收率高,间接经济效益非常突出。
2、生产线的自动化装置是否合理和自控运行情况好坏主要取决于工艺专业,而不是取决于自动化专业。
大部分制糖企业的技术主管都是工艺专业出身,本身对推进自己企业生产线自动化水平的意愿很强,但在实践中因对自动化知识了解不够总是遇到挫折,而认为原因是自己的自动化专业人员水平不足。
这种现象在制糖工业企业特别是蔗糖工业企业普遍存在,笔者认为这是阻碍制糖工业自动化水平提高的主要原因之一。
笔者希望通过本文的介绍,制糖企业的技术主管能对自动化的基础知识有一定的了解,能够指导自动化专业人员顺利实现自控装置的有效运行。
以多效真空蒸发系统的末效真空度自动控制系统为例,要想将末效真空度控制在0.12Bar绝对压力,可以通过以下几种方法(俗称控制方案):a、调节抽往冷凝器的二次蒸汽量;b、调节真空泵抽走的不凝气体量;c、调节通过冷凝器的循环冷却水量;d、调节真空泵抽气管道上的破空漏气量。
那么究竟采用那种方法来实施,显然自动化专业人员是无法作主的,只有靠工艺专业人员来决定。
一旦决定选用某种方法,工艺专业人员还要告知自动化专业人员介质种类(如二次蒸汽)、介质流量、介质温度、介质压力、介质比重和介质通过调节阀时允许的压力损失等参数,自动化专业人员才能对该真空度自动控制系统进行具体配置和实施。
采用以上四种控制方法所需投资和对工艺的运行状况的影响是不一样的:a方法最省蒸汽、b方法最省电、c方法最省循环冷却水、d方法投资最低。
当然,自动化专业人员可以分别计算出四种情况下所需调节阀的口径供工艺人员专业人员参考。
工艺人员专业人员向自动化专业人员提供自动控制系统具体控制方案和介质参数,叫做提自动化条件,包括P&I图(Process and Instruments Diagram,带自控点的工艺流程形象示意图)、自动控制说明和介质参数表。
只有在工艺人员专业人员的统筹安排和自动化专业人员的充分配合下,才能实现自控装置的合理和有效运行。
二、制糖工业自动化控制原理:自动化控制系统实际上是模拟操作人员的操作调节过程,任何自动化控制系统都包含三个主要组成部分:变送器、控制器和执行器,俗称自动化系统三大件。
操作人员在岗位上要调控一个工艺参数,其过程主要可分解成三个部分:1、通过眼睛观测实际情况或显示仪表;2、通过大脑判断实际情况或仪表显示参数与工艺需要的参数是否相符合,偏大还是偏小;3、通过手来调节阀门大小或相关设备的运行参数来干预,使实际情况或参数与工艺需要的参数相一致。
自动化系统三大件中的变送器、控制器和执行器分别承担操作人员的眼睛、大脑和手的功能,通过合适的设置和组合来模拟操作人员对工艺参数的调控过程。
变送器将感知到的工艺参数转化成相应的电信号(测量值),送到控制器与工艺需要的参数(设定值)进行比较后作出判断,如果(测量值)与(设定值)不一致,控制器就会发出变化的电信号命令(输出值)来控制执行器开大一些还是开小一些。
执行器动作后,工艺参数受到干预,直到测量值与设定值相一致,此时实际工艺参数稳定在工艺需求的参数上。
三、制糖工业常用变送器:要想实现对工艺参数的自动控制,首先要能够测量出该参数的仪表。
能够连续实时感测工艺参数并将其转变成对应电信号的仪器即为变送器。
变送器包括敏感元件和转换元件。
其中敏感元件是指传感器中能够直接感受或响应被测量工艺参数的部分;转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量工艺参数转换成适于传输或测量的电信号部分,称为转换器。
没有相应的变送器,自动控制是无法实现的。
比如淀粉乳液化时,因没有能够测量DE值的变送器,所以淀粉乳液化DE值就无法实现自动控制;生产结晶葡萄糖时因没有能够测量DX值的变送器,所以回套母液时也无法自动控制混合液的DX值。
变送器一般是将工艺参数转化成对应的4~20mA直流电流信号,俗称模拟信号以区别数字信号。
模拟信号的大小在量程范围内与工艺参数相对应。
比如一个测量范围为0~8m3/h的流量变送器,当流量为0时,输出为4mA(4 mA+16 mA×0m3/h÷8m3/h);当流量为8m3/h时,输出为20mA(4 mA+16 mA×8m3/h÷8m3/h);当流量为4m3/h时,输出为12mA(4 mA+16 mA×4m3/h÷8m3/h)。
在P&I图中变送器常用其英文Transmitter的首字母大写T来表示。
目前大多数变送器均为二线制变送器,其供电电源、负载电阻和变送器是串联的,即二根导线同时传送变送器所需的电源(24V直流电源)和输出电流信号(4~20mA直流电流)。
制糖工业常用的变送器有:1、温度变送器TT (Temperature Transmitter):温度变送器的敏感元件为铠装铂热电阻或热电偶。
铠装铂热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料和不锈钢套管组合而成的坚实体,适合测量-200℃~+600℃温度,在制糖工业中被大量采用;铠装热电偶则最高可测2800℃的高温,但在制糖工业中很少使用。
铠装铂热电阻或热电偶感受不同的温度后,其输出电阻或电位相应变化,转换元件采用集成电路,将热电阻或热电偶的信号放大,并转换成4-20mA的输出电流。
铠装变送器可以直接测量气体或液体的温度特别适用于低温范围测量,克服了冷凝水对测温所带来的影响。
2、压力变送器PT (Pressure Transmitter):PT一般有压力变送器、差压变送器和负压变送器三种。
差压变送器被测介质的两种压力通入高、低两压力室,压力变送器的低压室压力采用大气压,负压变送器的低压室压力采用绝对真空。
两种压力作用在δ元件(即敏感元件)的两侧隔离膜片上,通过隔离片和元件内的填充液(硅油)传送到测量膜片两侧。
压力变送器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。
当两侧压力不一致时,致使测量膜片产生位移,其位移量和压力差成正比,故两侧电容量就不等,通过振荡和解调环节,转换成与压力成正比的信号。
3、液位变送器LT (Level Transmitter):液位变送器是对压力变送器技术的延伸和发展,根据不同比重的液体在不同高度所产生压力成线性关系的原理,实现对液体的体积、液高、重量的准确测量和传送。
我们都知道差压△P=ρg H,当比重ρ不变送时,△P与液位高度H成正比,所以通过测量差压也就可以测出液位。
当比重ρ不固定时,这种方法测出的液位就有偏差,不过如果这种偏差允许,也就可以用了。
测常压容器内的液位,由于大气压是固定的,可采用单法兰压力变送器来测液位;若要测真空或压力容器内的液位,则需采用双法兰法兰差压变送器来测,因容器顶部上法兰的测压点压力是波动的。
4、浓度变送器DT (Density Transmitter):浓度变送器也是压力变送器技术的延伸和发展,对我们制糖行业来说,糖液的浓度(总糖质量)与比重成正比例关系,测量出糖液的比重就测出了糖液的浓度。
同样道理,因为△P=ρg H,当糖液全部淹没差压双法兰变送器上下两个法兰的测压点时,糖液测压高度H是固定不变的,此时△P 与糖液的比重ρ成正比,也即△P与糖液的浓度成正比。
5、流量变送器FT (Flow Transmitter):制糖工业常用的流量变送器有电磁流量计、涡街流量计和金属转子流量计(又称管式流量计)三种,电磁流量计用来测量糖液或其它液体的流量,涡街流量计用于蒸汽流量的测量,金属转子流量计则可用于测量电导率极低的高纯度糖液流量。
(1)电磁流量计的测量原理:根据法拉第电磁感应定律,当一导体在磁场中运动切割磁力线时,在导体的两端即产生感生电势e,其方向由右手定则确定,其大小与磁场的磁感应强度B,导体在磁场内的长度L及导体的运动速度u成正比,如果B,L,u三者互相垂直,则e=B l u与此相仿.在磁感应强度为B的均匀磁场中,垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道,当导电液体在管道中以流速u流动时,导电流体就切割磁力线.如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极(图3—17)则可以证明,只要管道内流速分布为轴对称分布,两电极之间也特产生感生电动势:e=BD式中,为管道截面上的平均流速.由此可得管道的体积流量为:Q v=π D Uˉ由上式可见,体积流量Q v与感应电动势e和测量管内径D成线性关系,与磁场的磁感应强度B成反比,与其它物理参数无关.这就是电磁流量计的测量原理.需要说明的是,要使式Q v=π D Uˉ严格成立,必须使测量条件满足下列假定:①磁场是均匀分布的恒定磁场;②被测流体的流速轴对称分布;③被测液体是非磁性的;④被测液体的电导率均匀且各向同性。
要产生一个均匀恒定的磁场,就需要选择一种合适的励磁方式(励磁方式即产生磁场的方式)。
目前,一般有三种励磁方式,即直流励磁、交流励磁和低频方波励磁。
工业上使用的电磁流量计,大都采用工频(50Hz)电源交流励磁方式,即它的磁场是由正弦交变电流产生的,所以产生的磁场也是一个交变磁场。
交变磁场变送器的主要优点是消除了电极表面的极化于扰。
另外,由于磁场是交变的,所以输出信号也是交变信号,放大和转换低电平的交流信号要比直流信号容易得多。
(2)涡街流量计的测量原理:把一个非流线型阻流体(Bluff Body)垂直插入管道中,随着流体绕过阻流体流动,产生附面层分离现象,形成有规则的旋涡列,左右两侧旋涡的旋转方向相反。
这种旋涡称为卡门涡街。
根据卡门的研究,这些涡列多数是不稳定的,只有形成相互交替的内旋的两排涡列,且涡列宽度h与同列相邻的两旋涡的间距l之比 =0.281(对圆柱形旋涡发生体)时,这样的涡列才是稳定的。
生产旋涡分离的阻流体称为旋涡发生体。
涡街流量计是根据旋涡脱离旋涡发生体的频率与流量之间的关系来测量流量的仪表。
(3)金属转子流量计的测量原理:金属转子流量计,是变面积式流量计的一种, 在一根由下向上扩大的垂直锥管中, 圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的, 浮子可以在锥管内自由地上升和下降。
在流速和浮力作用下上下运动,与浮子重量平衡后,通过磁耦合传到智能化微处理器转换成4~20mA电流信号。