0引言

超声波技术的声学特性虽早已为人们所认识。但是，把超声波技术运用到工业测量中，则是近一，二十 年来，随着微电脑及电子技术的发展，对超声波信号发 射、捕捉及处理手段的日益完善才得以实现的。目前， 超声波物位计和超声波流量计已被广泛使用。

超声波物位计的测量原理:超声波物位计运用了超声波的声学特性，即在一定条件下超声波在空气中的传播速度是一定的、所以通过测量超声波从探头传播至料位表面并返回到探头所用的时间，来计算探头到料位的距离，再用总高减去这个距离即可得实际料 位。即：L=H-h=H-CT/2=H-（C0+ at）T/2式中，反为零料位到探头的距离3为料位表面到探头的 距离;r为时间；G）为0 °C时超声波在空气中的传播速 度；a为超声波速度的温度系数为温度。

1烟草行业包装机胶位检测应用现状

烟草行业早期包装机大多采用电容式传感器检 测胶位，胶缸内搅拌辐作用容易使电容式传感器检 测端沾满乳胶，从而导致电容式传感器出现大的质 量事故。

近十几年来,随着微电子技术的发展和超声波传 感器的问世，烟草行业包装机逐渐采用了超声波传感 器来检测胶位。应用效果稳定、可靠。

2 传感器的应用

近年来，烟草行业不断引进的高速包装机的小盒 胶缸胶位检测釆用了某公司的超声波传感器，电气参数如下：

工作电压范围+K, 12-30 VDC; 电流消耗（最大），35mA;输出电路 PNP,常闭（NC）;输出电压,0-10V; 压降,心 VDC;残余信号< 10% *； 短路保护，是;反向极性保护，是。

其控制过程:超声波传感器 检测输出值通过压频转换器送给 CPU, CPU把采集到的实际值与软 件内部设定值进行逻辑运算，然后决定胶泵是否注放，注胶到什么位置停止以及超出上下限报警S14超声波传感器停机等，同时CPU不断比较超声波外形图，当前输出值是否在“胶泵注胶上 限值”和“胶泵注胶下限值”之间，否则，报警“胶位读取 不协调”故障。

而MVP智能定位器以微处理器为核心，采用压电 阀替代了传统定位器的喷嘴、挡板系统。由于压电阀的 响应时间为毫秒级，进气或排气的耗气量可以控制到 极低，理论上接近于零，并且与供气流量的变化无关。

建业化工在项目建设过程中，对原有工艺进行大胆 创新，整套装置的生产效率显著提升，转化率从原有的 70%提高到95%,能耗也大大降低，每吨成品使用的蒸汽从 6.5t降为4.3t。低耗气量的万讯M VP智能阀门定位器单台一 年就能节省耗气3200Nm3,在这方面起到了积极作用。

3.2减少成本

工业现场的自控系统中，控制的安全性对用户来 说是最重要的因素。在乙基胺生产过程中，合成进料、 合成压力控制等工艺结点,对一旦出现控制信号、电 源、气源异常时，控制阀能否根据工艺安全的需要，阀 位保持原位或阀位全开/全关有相应的基本安全要求。

气动执行机构因为阀门定位器的设计原理不同， 实现保位功能的方法也有所不同。其他类型的定位器 要实现三断保护通常需要电磁阀、锁止阀、失电(信号) 比较器等附件，而MVP智能阀门定位器采用先进的设 计理念，可依靠自身元件实现三断保护,单台即可节省 2000元左右的设备成本,减少了企业二次成本投入。

4应用体会

(1)由于目前市面上的定位器除了防爆型以外，多 采用塑料接线头，在恶劣的现场环境下,长时间运行很 容易造成滑丝和进水气,所以应在安装时做好防护或 者请厂家提供不锈钢接线头。

(2 )选择空气过滤减压器时，对于输出压力要考虑 一定的余量，以避免使用过程中作用力不够的现象。

(3 )常规定位器在实现二断保护时由于主气源至

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采用0~10V工作方式(软件编程决定)。

(2)拔下传感器电源插头后再接上电源插头(恢复 出厂设置),按下Teach-in按钮2s直到双色的LED灯闪烁 黄色或红色，释放按钮。

(3 )取-张盒皮背面朝上，压住弹簧使盒皮背面尽 可能接近传感器，然后按下Teach-in按钮(0V设定)。

4. 将盒皮背面放置在胶缸导轨上，按下Teach-in 按钮(10V设定)。
5. 当2个LED灯亮的时间大于2s,说明按下Teach-in 过程完成。

(6 )软件参数调整:粘胶水平理想值一般设定在 5000mV左右，粘跡平最低临界值一W定在5500mV左 右，粘胶水平最高临界值一般设定在4500mV左右;最佳 位的变化一般设定在50~ 100m V;胶位偏差-涂胶器接近 电磁阀与电磁阀至锁止阀的气路连接,增加了控制回 路及渗漏点，使系统可靠性降低，维护工作量加大;具 备自身三断保护的阀门定位器则不存在这个缺陷，不 但节省了附加装置的采购、安装费用，同时减轻了日常 检查、维护工作量，可大大节约企业人力成本。

4. 智能阀门定位器应用的好坏在很大程度上与 初始的安装和调试相关，只有前期工作做好了,在以后 的应用中才能发挥它的优越性.

5结语

MVP智能阀门定位自建业化工乙基胺装置试产 以来，运行稳定，各项参数均达到要求指标，且现场适 应性强，基本免除了人工维护，为企业的连续生产提供 了极大的助力。智能阀门定位相对于常规定位器有着 不可比拟的技术优势，必将全面取代常规阀门定位在 化工厂的应用。

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