甘坛仪器讲解电子万能试验机的精度.docx
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甘坛仪器讲解电子万能试验机的精度
甘坛仪器讲解电子万能试验机的精度
仪器讲解电子万能试验机的精度电子万能试验机的精度一个非常重要的技术指标，哪些因素决定了试验机的精度呢？
仪器将给大家解答这个问题。
1.首先就是驱动传感器运动的部件滚珠丝杆，因为丝杆如果有间隙的话将来做出的试验数据，将直接影响试验的最大变形和断后伸长率。
目前市场上的电子万能试验机有的丝杆是用T形普通丝杆，这样的话一是间隙比较大，二是磨擦力比较大使用寿命短，越联仪器所用丝杆为德国优励聂夫高精度无间隙滚珠丝杆，表面淬火硬度为HRC58-62，使用寿命可达几十年。
并且保证精度不变。
2.其次就是电子万能试验机的传动系统，目前市场上的试验机传动系统有的采用减速机，有的采用普通皮带，这两种传动方式的主要弊端：
前种需要定期加润滑油，后种则保证不了传动的同步性影响试验结果。
越联仪器的试验机传动系统采用全圆弧同步带减速，保证了传动的同步精度，传动精度高，效率高，传动平稳，燥声低，不用维护使用寿命长。
3.接着就是试验机的力值、力值的好坏决定了试验机的精度和测力稳定性，目前市场上的拉力机用传感器小力值一般用S型传感器，大力值一般用轮輻式传感器，传感器内部一般为电阻应变片式，如果应变片精度不高或固定应变片用的胶抗老化能力不好在或者传感器的材料不好都将影响传感器的精度和使用寿命。
越联仪器所采用的进口传感器为世界箸名传感器制造商美国铨力传感器，该传感器精度高，线性好，性能非常稳定，几十年都不会变化。
4.再次就是试验机的动力源（电机）也叫马达，目前市场上有的试验机采用普通三相电机或变频电机，这种电机采用模拟信号控制，控制反应慢，定位不准确，一般调速范围窄。
有高速就没了低速或有低速就没了高速，并且速度控制不准确，越联仪器所用的电机为日本松下全数字交流伺服电机，控制方式采用全数字脉冲控制，调速范围广，可达0.001-1000MM/MIN，控制定位准确，反应快，0.01秒可加到满速度，该电机能保证满量程速度控制准确，且使用寿命长，可达几十年，且不用维护。
5.最后就是试验机的测控系统（也就是软件和硬件），目前市场上大部分试验机的测控系统采用的是8位的单片机控制，采样速率低，且抗干扰能力差，另外就是AD转换器，如果AD转换器的位数也就是分辨率低的话。
那么测量也不会准。
越联仪器的测控系统采用世界最先进的32位ARM技术研制的控制器HytestV6.0.此控制器是基于32位ARM平台，并运行本公司研制的时时多任务操作系统，是程序运行更加平稳，系统更加稳定。
采样速率可达每秒200次，在加上24位的高精度低燥声高速AD转换器，使整个测控系统更加高精度，高稳定性的控制整个试验过程，上位机的软件为越联仪器历时2年研制的全数字三毕环控制软件，有两种控制方式a.PID控制调节方式b.模湖控制调节方式（业界首家）。
使整个试验过程可达到恒力值控控制，恒位移控制，恒变形控制，低频疲劳控制，和程序任意控制。
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以下内容为繁体版儀器講解電子萬能試驗機的精度電子萬能試驗機的精度一個非常重要的技術指標，哪些因素決定瞭試驗機的精度呢？
儀器將給大傢解答這個問題。
1.首先就是驅動傳感器運動的部件滾珠絲桿，因為絲桿如果有間隙的話將來做出的試驗數據，將直接影響試驗的最大變形和斷後伸長率。
目前市場上的電子萬能試驗機有的絲桿是用T形普通絲桿，這樣的話一是間隙比較大，二是磨擦力比較大使用壽命短，越聯儀器所用絲桿為德國優勵聶夫高精度無間隙滾珠絲桿，表面淬火硬度為HRC58-62，使用壽命可達幾十年。
並且保證精度不變。
2.其次就是電子萬能試驗機的傳動系統，目前市場上的試驗機傳動系統有的采用減速機，有的采用普通皮帶，這兩種傳動方式的主要弊端：
前種需要定期加潤滑油，後種則保證不瞭傳動的同步性影響試驗結果。
越聯儀器的試驗機傳動系統采用全圓弧同步帶減速，保證瞭傳動的同步精度，傳動精度高，效率高，傳動平穩，燥聲低，不用維護使用壽命長。
3.接著就是試驗機的力值、力值的好壞決定瞭試驗機的精度和測力穩定性，目前市場上的拉力機用傳感器小力值一般用S型傳感器，大力值一般用輪輻式傳感器，傳感器內部一般為電阻應變片式，如果應變片精度不高或固定應變片用的膠抗老化能力不好在或者傳感器的材料不好都將影響傳感器的精度和使用壽命。
越聯儀器所采用的進口傳感器為世界箸名傳感器制造商美國銓力傳感器，該傳感器精度高，線性好，性能非常穩定，幾十年都不會變化。
4.再次就是試驗機的動力源（電機）也叫馬達，目前市場上有的試驗機采用普通三相電機或變頻電機，這種電機采用模擬信號控制，控制反應慢，定位不準確，一般調速范圍窄。
有高速就沒瞭低速或有低速就沒瞭高速，並且速度控制不準確，越聯儀器所用的電機為日本松下全數字交流伺服電機，控制方式采用全數字脈沖控制，調速范圍廣，可達0.001-1000MM/MIN，控制定位準確，反應快，0.01秒可加到滿速度，該電機能保證滿量程速度控制準確，且使用壽命長，可達幾十年，且不用維護。
5.最後就是試驗機的測控系統（也就是軟件和硬件），目前市場上大部分試驗機的測控系統采用的是8位的單片機控制，采樣速率低，且抗幹擾能力差，另外就是AD轉換器，如果AD轉換器的位數也就是分辨率低的話。
那麼測量也不會準。
越聯儀器的測控系統采用世界最先進的32位ARM技術研制的控制器HytestV6.0.此控制器是基於32位ARM平臺，並運行本公司研制的時時多任務操作系統，是程序運行更加平穩，系統更加穩定。
采樣速率可達每秒200次，在加上24位的高精度低燥聲高速AD轉換器，使整個測控系統更加高精度，高穩定性的控制整個試驗過程，上位機的軟件為越聯儀器歷時2年研制的全數字三畢環控制軟件，有兩種控制方式a.PID控制調節方式b.模湖控制調節方式（業界首傢）。
使整個試驗過程可達到恒力值控控制，恒位移控制，恒變形控制，低頻疲勞控制，和程序任意控制。
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21世纪的仪表、仪器在线案例分析及先进控制技术
21世纪的仪表、仪器在线案例分析及先进控制技术 40年过去了，我们今天的流程控制技术总体规模越来越大，效率和效益指标越来越高，并且随着市场的激烈竞争，从原材料到品牌都要求能具有一定的柔性生产适应性，节约能源和保护环境也引起社会极大的关注。
所以，应运而生的先进控制技术（APC）、实时优化（RT-OPT）用于提高装置操作、控制、管理水平，来追求更大的经济效益，已成为当今（特别是石化企业）迫切需要解决的热门手段。
可是在这样大的热潮下，在线分析仪器却成了一个难题。
我想应该再次呼吁从事分析仪器和自动化技术工作的同志们携起手来，重视并积极参与在线分析仪器的开发和生产。
回想在1963年时，由于工作关系使我有较多机会学习并接触到许多有关成分分析仪表、仪器的发展和可能应用课题。
那时我曾提出"分析技术仪表化与分析仪器自动化乃是解决科学技术与生产现代化的重要手段"，并且，还提出"仅仅掌握了热工参数并不可能探知随着生产过程而出现的原料成分变化、触媒性能衰减和杂质积聚等现象。
"我当时的这些话，既有推理成分，也有鼓气因素，不过今天看来似乎也还有些道理。
回顾半个世纪以来我国自动控制技术的发展，我们曾经忙忙碌碌地从研制简单的机械式指示仪表到气动和电动单元组合仪表，从单机自动化到成套控制系统，取得了很大成功。
但是在检测参量上则比较偏重于温度、压力、液位、流量等热工参数，直到20世纪50年代后期也只有很少的几种工业用的热导式CO和CO2气体分析仪器可作为锅炉燃烧效率的参考。
1959年，北京分析仪器厂开始筹建（算是苏联援助的156项国家重点建设项目中最后的补充项目），它的主导产品是用于原子能核材料分析用的同位素质谱计和化学分析用的色谱仪以及核磁共振波谱仪等实验室用分析仪器。
值得一提的是在它的产品大纲中除上述产品外还有工业用红外线气体分析仪（即苏联型号OA，但并未投产）、磁氧分析器以及标准气体配气站的概念设计等新内容，而这些项目为我们进入连续在线成分量检测奠定了基础。
与此同时，通过质谱仪和气相色谱仪的研制，我们开始领悟到在成分量检测技术中最令人烦心的事，即样品的预处理以及如何排除共生物质的干扰的定性定量的校正和数据处理。
而恰在这时，通过对色谱和质谱技术的探索，我们已意识到想要解决成分分析技术中的难点，可以将"分离与分析"解析为两个技术系统来考虑。
同样，对自动化过程中有关成分量的分析，应将"全谱"分析和计算技术相结合。
于是我们又提出"为了满足大型化工、石油工厂高度自动化的控制要求，把样品进行全面分离和分析，然后进行综合运算加工处理"的设想。
这些都是40年前通过工作实践和理论结合想到的一些思路和可能走的途径。
可惜，由于历史的原因，使我们浪费了许多年的时间。
同样可惜的是，改革开放后引进大型成套工程所带的流程分析仪器与国产仪器之间的差距越来越大;出现了工厂规模化整为零、投资不足、技术骨干流失等现象。
若再谈振兴，真得从长计议。
这几年由于参与分析仪器学会的学术活动以及学习现场总线技术，不断地与自动化学术界与工程设计的专家们交往，使我眼界大开。
如在诺大的一个石化工程中，除了中央控制室里和现场若干成分量分析仪的专用柜外，还大量出现"分析系统集成小屋"。
据我以前搜集到的信息，仅仅以广东茂名的30万吨乙烯工厂为例，便有10多个分析系统集成小屋，分布在各生产装置现场，总设备投资约500万美元。
他们所用的在线分析仪器已有150台之多。
他们所用的在线分析仪器已有150台之多。
二案例分析 1.美好的设想 目前，由于经济全球化的影响，国内外石化企业正在大规模地进行生产装置的提升改造和/或控制系统的更新，特别是通信网络和计算机软件技术发展神速，于是便产生了三大热点问题：
（1）以多变量预估控制为代表的先进控制技术;
（2）以在线实时优化为核心的过程优化技术; （3）以信息管理和工业控制集成为中心的CIMS技术。
我个人思想上比较保守，总认为硬件（指工艺和装备检测与控制）和软件（科技与管理）在不同时期不同条件下都有一定的比例协调关系，弄不好就会失调以至失控。
特别是目前社会上有部分人把推理计算和建模摆在唯一和必然的途径，这往往就掩盖了物化过程中产生的本质问题。
所以，我对APC在这次改造工程中的作用非常感兴趣，因为它的确能取得良好的经济效益，但同时也表明如果我们能使用高性能的在线分析仪器，那么整个控制系统的效果便会好很多。
2.14万吨/年聚丙烯装置实例 14万吨/年聚丙烯装置由A、B两条生产线组成，它使用高效催化剂，是液、气两相结合的本体法聚合工艺，可以生产均聚物、无规共聚物和嵌段共聚物等10多种牌号的产品。
自1987年投产以来，装置运行基本正常。
由于聚合反应机理复杂，对关系到产品质量的熔融指数（Melt Flow Rate-MFR）、浆液浓度、反应器产导等重要工艺参数（实质上就是成分量参数）不能进行在线测量，在一定程度上影响了生产的稳定性和产品质量的提高。
具体说就是：
（1）因浆液浓度不好测控，影响聚合反应器的稳定性;
（2）因最直接的质量指标熔融指数难以严格测控，带来一系列的质量问题; （3）由于市场需求不同，不可避免地在不同产品生产切换过程中会带来损失（包括过渡时间长，单体和催化剂等用料多，优级品率低，甚至产生因堵塞而造成的非计划停车等）。
针对上述因素，该装置的APC软件系统分为3个部分，即：
（1）APC推理计算（APCInferentialCalculation） 从表面上看，推理计算过程也是建立反应器数学模型的过程，它的机理是要正确反应过程的质量平衡和能量平衡。
其基本算式为：
MassIN=MassOUT
（1） 各组分的总质量平衡算式为 dM/dt=Mi-Mo+生成的M 式中M反应器中反应物的质量 Mi注入质量 Mo流动质量以上内容由（松江分公司）强力推荐：
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以下内容为繁体版21世紀的儀表、儀器在線案例分析及先進控制技術 40年過去瞭，我們今天的流程控制技術總體規模越來越大，效率和效益指標越來越高，並且隨著市場的激烈競爭，從原材料到品牌都要求能具有一定的柔性生產適應性，節約能源和保護環境也引起社會極大的關註。
所以，應運而生的先進控制技術（APC）、實時優化（RT-OPT）用於提高裝置操作、控制、管理水平，來追求更大的經濟效益，已成為當今（特別是石化企業）迫切需要解決的熱門手段。
可是在這樣大的熱潮下，在線分析儀器卻成瞭一個難題。
我想應該再次呼籲從事分析儀器和自動化技術工作的同志們攜起手來，重視並積極參與在線分析儀器的開發和生產。
回想在1963年時，由於工作關系使我有較多機會學習並接觸到許多有關成分分析儀表、儀器的發展和可能應用課題。
那時我曾提出"分析技術儀表化與分析儀器自動化乃是解決科學技術與生產現代化的重要手段"，並且，還提出"僅僅掌握瞭熱工參數並不可能探知隨著生產過程而出現的原料成分變化、觸媒性能衰減和雜質積聚等現象。
"我當時的這些話，既有推理成分，也有鼓氣因素，不過今天看來似乎也還有些道理。
回顧半個世紀以來我國自動控制技術的發展，我們曾經忙忙碌碌地從研制簡單的機械式指示儀表到氣動和電動單元組合儀表，從單機自動化到成套控制系統，取得瞭很大成功。
但是在檢測參量上則比較偏重於溫度、壓力、液位、流量等熱工參數，直到20世紀50年代後期也隻有很少的幾種工業用的熱導式CO和CO2氣體分析儀器可作為鍋爐燃燒效率的參考。
1959年，北京分析儀器廠開始籌建（算是蘇聯援助的156項國傢重點建設項目中最後的補充項目），它的主導產品是用於原子能核材料分析用的同位素質譜計和化學分析用的色譜儀以及核磁共振波譜儀等實驗室用分析儀器。
值得一提的是在它的產品大綱中除上述產品外還有工業用紅外線氣體分析儀（即蘇聯型號OA，但並未投產）、磁氧分析器以及標準氣體配氣站的概念設計等新內容，而這些項目為我們進入連續在線成分量檢測奠定瞭基礎。
與此同時，通過質譜儀和氣相色譜儀的研制，我們開始領悟到在成分量檢測技術中最令人煩心的事，即樣品的預處理以及如何排除共生物質的幹擾的定性定量的校正和數據處理。
而恰在這時，通過對色譜和質譜技術的探索，我們已意識到想要解決成分分析技術中的難點，可以將"分離與分析"解析為兩個技術系統來考慮。
同樣，對自動化過程中有關成分量的分析，應將"全譜"分析和計算技術相結合。
於是我們又提出"為瞭滿足大型化工、石油工廠高度自動化的控制要求，把樣品進行全面分離和分析，然後進行綜合運算加工處理"的設想。
這些都是40年前通過工作實踐和理論結合想到的一些思路和可能走的途徑。
可惜，由於歷史的原因，使我們浪費瞭許多年的時間。
同樣可惜的是，改革開放後引進大型成套工程所帶的流程分析儀器與國產儀器之間的差距越來越大;出現瞭工廠規模化整為零、投資不足、技術骨幹流失等現象。
若再談振興，真得從長計議。
這幾年由於參與分析儀器學會的學術活動以及學習現場總線技術，不斷地與自動化學術界與工程設計的專傢們交往，使我眼界大開。
如在諾大的一個石化工程中，除瞭中央控制室裡和現場若幹成分量分析儀的專用櫃外，還大量出現"分析系統集成小屋"。
據我以前搜集到的信息，僅僅以廣東茂名的30萬噸乙烯工廠為例，便有10多個分析系統集成小屋，分佈在各生產裝置現場，總設備投資約500萬美元。
他們所用的在線分析儀器已有150臺之多。
他們所用的在線分析儀器已有150臺之多。
二案例分析 1.美好的設想 目前，由於經濟全球化的影響，國內外石化企業正在大規模地進行生產裝置的提升改造和/或控制系統的更新，特別是通信網絡和計算機軟件技術發展神速，於是便產生瞭三大熱點問題：
（1）以多變量預估控制為代表的先進控制技術;
（2）以在線實時優化為核心的過程優化技術; （3）以信息管理和工業控制集成為中心的CIMS技術。
我個人思想上比較保守，總認為硬件（指工藝和裝備檢測與控制）和軟件（科技與管理）在不同時期不同條件下都有一定的比例協調關系，弄不好就會失調以至失控。
特別是目前社會上有部分人把推理計算和建模擺在唯一和必然的途徑，這往往就掩蓋瞭物化過程中產生的本質問題。
所以，我對APC在這次改造工程中的作用非常感興趣，因為它的確能取得良好的經濟效益，但同時也表明如果我們能使用高性能的在線分析儀器，那麼整個控制系統的效果便會好很多。
2.14萬噸/年聚丙烯裝置實例 14萬噸/年聚丙烯裝置由A、B兩條生產線組成，它使用高效催化劑，是液、氣兩相結合的本體法聚合工藝，可以生產均聚物、無規共聚物和嵌段共聚物等10多種牌號的產品。
自1987年投產以來，裝置運行基本正常。
由於聚合反應機理復雜，對關系到產品質量的熔融指數（Melt Flow Rate-MFR）、漿液濃度、反應器產導等重要工藝參數（實質上就是成分量參數）不能進行在線測量，在一定程度上影響瞭生產的穩定性和產品質量的提高。
具體說就是：
（1）因漿液濃度不好測控，影響聚合反應器的穩定性;
（2）因最直接的質量指標熔融指數難以嚴格測控，帶來一系列的質量問題; （3）由於市場需求不同，不可避免地在不同產品生產切換過程中會帶來損失（包括過渡時間長，單體和催化劑等用料多，優級品率低，甚至產生因堵塞而造成的非計劃停車等）。
針對上述因素，該裝置的APC軟件系統分為3個部分，即：
（1）APC推理計算（APCInferentialCalculation） 從表面上看，推理計算過程也是建立反應器數學模型的過程，它的機理是要正確反應過程的質量平衡和能量平衡。
其基本算式為：
MassIN=MassOUT
（1） 各組分的總質量平衡算式為 dM/dt=Mi-Mo+生成的M 式中M反應器中反應物的質量 Mi註入質量 Mo流動質量以上內容由（松江分公司）強力推薦：
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