我們如何獲得更好的計量精確性？
2010/1/11 16:40:00
來源：doubleclick
We do system automation work for the installation of weight-based and flow-based specialty blending equipment for batch plants. Charging accuracy for some very expensive liquids is not good enough. We hve been asked for suggestions for an upgrade to be bid out next year. What can we do to improve performance with the flow charging, metering, load cell systems?
我們應該使用基于激光的傳感器嗎？
一位讀者寫道：
我們做系統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備。對于一些非常昂貴的液體，為其計量的精確性付費并不值得。我們已經詢問過了關于明年投標的升級的意見。關于如何改善流量計費、計量和壓力傳感器系統，我們能做些什么？
緊耦合的Coriolis
我們已經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測能在檢測到混有氣體的液體流時停止計量液體，并發送給操作員一個警告信息。
…每個計量鏈應該有一個“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，來自達拉斯 AEP Pro Serv公司儀表及控制設計工程部門
更簡單的設計，更強的一致性
時下流行的原料進動控制的慣例使設計工程師以速度去換取精確度，反之亦然。除了降低性能外，這些設計還能使企業花費大量資金浪費在原材料上（用精確度換取速度），并且花費重要的資金投資（和空間）用于復雜的管道和/或可變定位閥系統，以及驅動多速原料進動設計（以速度換取精確度）所需要的自動化硬件和軟件程序上。
…我們的自適應預測控制（PAC）解決方案（全球專利，寶潔公司唯一授權）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預測控制，測量和分布式控制系統能預測將來會發生的情況，然后根據這些信息準確地加入用公式計算出的原料的數量。PAC能使簡單的應用和低廉的開關控制設備減少系統的安裝成本和進行長期系統維護的成本。
…盡管過程工業為連續系統提供了許多可適應的策略，但是直到現在，計量原料傳輸系統仍只有少的可憐的選擇。
圖１
圖1列舉了PAC技術如何降低傳送系統的可變性的四個例子。
最佳化控制，改善質量
表中結果來自消費者商品制造商的實際應用
…PAC技術使制造商在原料傳輸系統中使用簡單而且低廉的開關控制設備就能比大多數行業使用傳統的滴/流控制元件取得更高的精確度，如下圖２所示。
提高速度，增強投資資本的用途
提高百分之三十生產批次的吞吐量，每條原料傳輸線上可減少一萬美金的成本。
圖２
…PAC的預測部分連續監測處理過程，在原料傳輸的過程中一直確定著原料實際的流速率。基于流速率和PAC對傳送系統先前性能的學習，PAC能夠不斷的預測傳送系統應該暫停（停止）時的最佳點以至傳輸所希望的數量。
…PAC的自適應部分監測每次傳送時的性能，并且更新預測部分要使用的因素。這使得PAC能夠適應并補償正常的過程處理偏差，從而使原料傳輸特性能隨時發生改變（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測批次背離設置點的情況，PAC能夠確定所希望的“動態溢出量”的數量。動態溢出量是在執行完停止命令后仍繼續傳送的數量。
俄亥俄州哥倫布市Mettler Toledo公司的商業發展部門經理Rodger Jeffery和
過程控制部門的市場經理Tom Tait
快速響應的Coriolis
使用流量計進行計量處理產生的錯誤一般是在計量開始和結束時產生的
…Coriolis技術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量而不是體積的事實。然而，液體的波動升降性需要其足夠慢以至能夠適應許多現有的Coriolis流量計的相當遲緩的響應時間。傳統的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的方法使得流量計在計量開始和結束時是滿的。這通常會浪費一些液體，增加計量的時間。
…我們新生產的CFT50數字Coriolis系統改善了響應速度，至少比以前的Coriolis系統提高了10倍，減少了計量波動的次數。新的流量計技術也能夠處理一開始流體管是空的的情況，除去了對于精細方面和昂貴的工作區的要求。這些數字Coriolis的性能能夠實現對即使是小數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。
We do system automation work for the installation of weight-based and flow-based specialty blending equipment for batch plants. Charging accuracy for some very expensive liquids is not good enough. We hve been asked for suggestions for an upgrade to be bid out next year. What can we do to improve performance with the flow charging, metering, load cell systems?
我們應該使用基于激光的傳感器嗎？
一位讀者寫道：
我們做系統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備。對于一些非常昂貴的液體，為其計量的精確性付費并不值得。我們已經詢問過了關于明年投標的升級的意見。關于如何改善流量計費、計量和壓力傳感器系統，我們能做些什么？
緊耦合的Coriolis
我們已經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測能在檢測到混有氣體的液體流時停止計量液體，并發送給操作員一個警告信息。
…每個計量鏈應該有一個“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，來自達拉斯 AEP Pro Serv公司儀表及控制設計工程部門
更簡單的設計，更強的一致性
時下流行的原料進動控制的慣例使設計工程師以速度去換取精確度，反之亦然。除了降低性能外，這些設計還能使企業花費大量資金浪費在原材料上（用精確度換取速度），并且花費重要的資金投資（和空間）用于復雜的管道和/或可變定位閥系統，以及驅動多速原料進動設計（以速度換取精確度）所需要的自動化硬件和軟件程序上。
…我們的自適應預測控制（PAC）解決方案（全球專利，寶潔公司唯一授權）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預測控制，測量和分布式控制系統能預測將來會發生的情況，然后根據這些信息準確地加入用公式計算出的原料的數量。PAC能使簡單的應用和低廉的開關控制設備減少系統的安裝成本和進行長期系統維護的成本。
…盡管過程工業為連續系統提供了許多可適應的策略，但是直到現在，計量原料傳輸系統仍只有少的可憐的選擇。
圖１
圖1列舉了PAC技術如何降低傳送系統的可變性的四個例子。
最佳化控制，改善質量
表中結果來自消費者商品制造商的實際應用
…PAC技術使制造商在原料傳輸系統中使用簡單而且低廉的開關控制設備就能比大多數行業使用傳統的滴/流控制元件取得更高的精確度，如下圖２所示。
提高速度，增強投資資本的用途
提高百分之三十生產批次的吞吐量，每條原料傳輸線上可減少一萬美金的成本。
圖２
…PAC的預測部分連續監測處理過程，在原料傳輸的過程中一直確定著原料實際的流速率。基于流速率和PAC對傳送系統先前性能的學習，PAC能夠不斷的預測傳送系統應該暫停（停止）時的最佳點以至傳輸所希望的數量。
…PAC的自適應部分監測每次傳送時的性能，并且更新預測部分要使用的因素。這使得PAC能夠適應并補償正常的過程處理偏差，從而使原料傳輸特性能隨時發生改變（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測批次背離設置點的情況，PAC能夠確定所希望的“動態溢出量”的數量。動態溢出量是在執行完停止命令后仍繼續傳送的數量。
俄亥俄州哥倫布市Mettler Toledo公司的商業發展部門經理Rodger Jeffery和
過程控制部門的市場經理Tom Tait
快速響應的Coriolis
使用流量計進行計量處理產生的錯誤一般是在計量開始和結束時產生的
…Coriolis技術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量而不是體積的事實。然而，液體的波動升降性需要其足夠慢以至能夠適應許多現有的Coriolis流量計的相當遲緩的響應時間。傳統的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的方法使得流量計在計量開始和結束時是滿的。這通常會浪費一些液體，增加計量的時間。
…我們新生產的CFT50數字Coriolis系統改善了響應速度，至少比以前的Coriolis系統提高了10倍，減少了計量波動的次數。新的流量計技術也能夠處理一開始流體管是空的的情況，除去了對于精細方面和昂貴的工作區的要求。這些數字Coriolis的性能能夠實現對即使是小數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。
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