摘要：工业自动化仪表技术正处于飞速发展阶段，随着信息技术的不断突破，使自动化仪表的高性能得以实现，并且向低功耗等方向发展；实现了自动化仪表的节能，使企业的生产效率和质量得到了最大化的提高，在节省企业生产成本的同时，推动企业的蓬勃发展。本文就工业自动化仪表的节能方式进行简单的阐述。
关键词：工业自动化仪表；节能方式；探究
由于当前的信息技术、计算机技术及自动化技术的发展十分迅速，因此，工业自动化仪表技术的应用领域也将不断扩大，其性能也将不断提升。由于当前能源节约已经成为我国的基本国策，因此，也要重视自动化仪表的节能研究，快速更新工业自动化仪表的使用方法和技术，不断提高降低企业的能源损耗，提高企业的经济效益。
1自动化仪表类型
1.1压力类仪表
压力类仪表可以说是工业生产中需要的第1大类仪表，主要是由压力开关、压力变送器、现场压力表3部分构成。
1.2温度类仪表
温度类仪表是第2大类仪表。主要是温度传感器，分别有热电阻和热电偶两类，两者的测温原理分别是：根据热电阻的阻值会受温度变化而变化；热电偶的毫伏电势会受温度的变化。
1.3流量类仪表
流量类仪表是第3大类仪表，也是类型最多、工作原理最复杂的仪表。流量类仪表主要有：电磁流量计；流体振荡类流量计，如涡街、旋涡；差压流量计；科氏力、热质式质量流量计；超声波流量计等。流量仪表大多数在实际应用中需都要直接安装在工艺管道上。
1.4物料位仪表物
物料位仪表是第4类仪表，根据测料方式的不同，可分为直读式、静压式、超声波式及雷达计、矩阵涡流计等。
1.5分析仪表
分析仪表作为第5大类仪表，却是最需要精心维护的。分析类仪表主要有气体分析仪和液体分析仪。气体分析仪主要用于检验空气中的尾气、毒性气体的含量分析；液体分析仪主要分析液体的pH值、酸碱度、电导率等[1]。
2现代自动化仪表的技术特点
高精度是自动化仪表具备的最基础的技术特点。自动化仪表充分利用了先进的微型处理器及一系列的软件技术，能够通过检测元件的微小变化，对测量对象的温度、压力等变化进行实时检测，并且可以做到在线实时的补偿，保证测量结果的高精度。如在化工产业应用普遍的3051型号压力变送器的精度最低可达到为0.075%。
宽量程比也是自动化仪表的一个明显技术特点。宽量程比即仪表测量范围宽，可减少变送器的规格，增强仪表之间的通用范围和互换性。
智能化作为自动化仪表的关键技术特点之一，主要表现出自动化仪表可以独立准确地实现自校正和自诊断，当然这一技术特点的具备离不开多个技术领域的突破和新技术的应用融合，如：微处理器、计算机技术、人工神经元技术等。
网络化可以说是自动化仪表的基本特征之一，当今时代网络已经和生产生活的方方面面紧密融合在了一起，自动化仪表作为一种自动化生产的新型的子系统，也可以算作是一个网络的节点。它能够打破时间和空间的限制，在测控信息的过程中，实现网络传输甚至是跨网联合，进行远程在线互动、成立的实时测控系统。
应用参数化作为自动化仪表的明显特征之一，是指自动化仪表只需要根据面板上显示的菜单或者提示，通过触屏等简单的终端操作方法，做出选项式就可以实现对一台已经安装及通电完毕的自动化仪表的操作。
总线化同样是自动化仪表的技术特点之一，在实际的工业生产中，一个工厂甚至有几千个自动化仪表在同时工作，总线化就是将这些仪器能够进行开放式的连接，形成一个可以集中控制的整体。
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调试的PC化，是指在实际的安装和使用中，部分自动化仪表必须使用电脑终端或专门的配套软件组成的平台进行调试，之后才能正常使用。典型代表就是罗斯蒙特5600系列的雷达液位计。
3工业自动化仪器仪表节能的方法
在化工生产过程中，由于仪器和液体直接接触会产生一定的阻力，由于这种阻力会加速能源消耗，并且阻力越大，消耗的能源越多。由于阻力不断加大，可能会使自动化仪表产生损坏或者失灵。由此可见，需要降低流体与仪表之间产生的阻力，这是实现节能降耗的关键。
3.1增加节流装置的直径比
节流装置是流量中的关键部分之一，节流装置在各种流量监测装置中应用十分广泛。实际流体具有一定的黏度，当流体通过节流件时会产生一定的涡流，产生涡流时为了克服摩擦阻力会消耗部分能量，因而通过节流件之后液体的静压力会产生一定的损失，并且不能完全恢复，由于压力损失和直径比成反比，要想降低压力损失就必须增大直径比，利用这一原理可以降低能量损耗，从而实现节能减排的最终目的。但需要注意的是，直径比不能太大，否则也会造成不必要的电能浪费。
3.2降低调节阀的阀阻比
调节阀的阀组比概念如下：当阀在全开状态时，压降与管路总压降之比被称作调节阀的阀组比，通常阀组比用S表示，根据以往的经验值可知，S通常不小于0.3，燃气阀S的取值一般在0.5以上，比例阀S的取值一般在0.3~0.5。阀门值S和能量损失成正比，通过降低阀组比S可以降低工业自动化仪表的能量损耗。
3.3使用新型交流变频调速装置
变频调速技术是一种以改变电机频率来达到电机调速目的的技术，其基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f（1－s）/p（式中n，f，s，p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数），通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。该技术主要具备以下优势：调速比均匀并且调节的范围很大，调速过高发生的概率较低，提高了运行效率，并且降低了调节阀的使用成本；需要的启动电流较小，不会因为电流较大而对系统造成冲击，显著节省了用电量；具有安装阻力小、占用空间小、装置体积小等优点，显著降低了安装和调试过程中的能耗；电动机运行过程中保持低转差率，可以显著降低转子损耗。将交流变频器与原有的调节器、截止阀并用的方法可知，使用交流变频器可以减少1/3的电量损失，节能效果较好。此外，在应用交流变频器时，机组的运载负荷可以显著降低，降低机组故障的发生率，确保机组的长久运行，相应地降低维修成本的投入。由此可知，新型交流变频调速器的应用可以降低仪表的能耗，它的应用范围将逐步扩大替代旧有的工作设备。
3.4使用压力损失较低的自动化仪表
流体在装置中会形成漩涡区、死水区或者黏度过大等造成压损，从而浪费能量，如果压损过大会对整个生产系统的运行造成干扰，因此，在实际生产过程中会使用压力损失较小或者无压损的自动化仪表。当前，旋涡流量计由于其无需随时更换电池，运行功耗极低，从而降低了电力能量损耗；内部无机械传动构件，降低功率，减少机械摩擦，并且更换和维修频率显著降低，得到了广泛的应用。
4小结
我国自改革开放以来，工业生产规模日益扩大，各种大容量、高效率和高参数的新型设备越来越多地在工业生产中应用，我国的工业生产正以一种蓬勃发展的趋势迈向自动化时代。工业自动化水平的高低，是衡量一个国家科学水平与生产技术先进程度的重要标志之一。事实上，仪表和节能在工业生产的过程中是密不可分的。
参考文献：
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[2]韩国强.工业自动化仪表与过程控制分析[J].电子技术与软件工程，2015，17：131-132.
[3]鞠伟亚.化工企业中自动化仪表的设计探究[J].科技与创新，2015，21：107-108.
[4]封小兵.泸天化生产过程安全自动化仪表改造综述[J].泸天化科技，2015，03：148-151.
[5]王鑫.浅析自动化仪表的故障分析与维护[J].山东工业技术，2015，23：23-24.
论文作者:梁浩
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/16
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