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流量控制系统发展背景

随着石油、化工等生产工艺日趋复杂和生产自动化水平不断提高，对生产过程的控制已由运行稳定为主要目的，发展到现在所要求的最佳化控制。为此，对流量测量和控制提出了更多、更新和更高的要求，如大口径流量、微小流量的检测;高温介质、低温介质流量的检测;高黏度介质、强腐蚀介质流量的检测;粉料、沾污介质的检测;脉动流、多相流的检测等。为适应不同发展的要求，一些新的流量检测原理和技术、新型流量仪表相继诞生。

流量测量是一门复杂、多样的技术，测量精确度的要求越来越高，而且测量对象复杂多样，如流体种类有气体、液体、混相流体，流体工况有从高温到极低温的温度范围，从高压到低压的压力范围，既有低黏度的液体，也有黏度非常高的液体，而流量范围更是悬殊，微小流量只有每小时数毫升，而大流量可能每秒就达数万立方米。脉动流、多相流更是增加了流量测量的复杂性。另一方面，这种复杂性和多样性促进了人们对流量测量仪表的应用领域。流量测量是研究物质量变的科学，质与量的互变规律是事物联系与发展的基本规律，因此，其测量对象已不限于传统意义上的管道流体，凡是需要掌握流体流动的地方都有流量测量的问题。

工业生产过程是流量测量与仪表应用的一大领域，流量与温度、压力和物位一起统称为过程控制中的四大参数，人们通过这些参数对生产过程进行监视与控制。对流体流量进行正确测量和调节是保证生产过程安全经济运行、提高产品质量、降低物质消耗、提高经济效益、实现科学管理的基础。在整个过程检测仪表中，流量仪表的产值巨大，约占五分之一到四分之一。

随着社会的不断发展，过程检测、智能仪表类相关行业面临着新的发展机遇和挑战。国内的一些高校和企业近几年都在研究、探索仪表自动化实验装置，在仪表自动化控制中，自动化检测仪表是自控系统中关键的子系统之一。一般的自动化检测仪表主要由三个部分组成:①传感器,利用各种信号检测被测模拟量;②变送器,将传感器所测量的模拟信号转变为4~20mA的电流信号并送到可编程序控制器(PLC)中;③显示器,将测量结果直观地显示出来,提供结果。

自动化检测仪表在工业生产过程中起着非常重要的作用。过程检测是指在生产过程中，为及时掌握生产情况和监视、控制生产过程，而对其中一些变量进行的定性检查和定量测量，检测的目的是为了获取各过程变量值的信息。根据检测结果可对影响过程状况的变量进行自动调节或操纵，以达到提高质量、降低成本、节约资源、减少污染和安全生产等目的。

在现代工业生产过程中，仪表自动化技术正在为实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、改善劳动条件、保护生态环境等方面起着越来越大的作用。

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