1、自動化儀表與控制系統未來發展的關注點自動化儀表與控制系統未來發展的關注點應當是：1、功能安全近年來功能安全的重要發展是，大量經過功能安全認證的儀表推向市場。為 了爭取競爭中有利地位，幾乎所有儀表制造商都會開展功能安全的研究。2、自動化儀表與企業的信息化口動化儀表技術包括信息采集、處理和應用。企業信息化實際上是企業信息 的集成和整合。為此，必須用白動化和系統的信息模型簡化、規則和抽象信息， 以便最有效地利用信息。這是自動化儀表領域的一項基礎工作，也是統一信息表 達的重要手段。3、無線通信工業無線通信技術的快速發展是自動化儀表領域顯著的亮點，它的特征是： 技術方案多樣化，參與者迅速增加，成立了專業

2、組織。推出多種無線演示系統、 測量儀表樣機，將成為全球主要自動化儀表展覽的熱點。4、系統維護與儀表診斷系統維護與儀表診斷越來越受到用戶、制造商和研究者各方的關注。它分為四個層次，生產流程的診斷、生產裝備的診斷，口動化控制系統的診 斷和現場儀表的診斷。5、自動化儀表工程項h全局信息和全生命周期信息的整合這是實現自動化儀表系統的全面可互操作。可互操作是分層次的，實現需要 一個漫長的過程。近年來iec62424標準的岀版，intools工具軟件功能的擴 充以及控制系統與現場儀表層齊項可互操作標準的推岀是發展中一個重要標志 點。下面主要講述應變在流量儀表中的應用摘要：作用在金屬桿上的力，產生的應變效應

3、，應用在流量儀表中。關鍵詞：力應變流量1、材料在外力作用下的應變特性1.1、材料在外力作用下產生變形當外力不超過一定范圍時，絕人多數材料在去除外力后能恢復原有形狀和尺 寸，材料的這種性質稱為彈性，去除外力后變形消失稱為彈性變形。當外力過人 時，外力去除后，變形只能部分恢復而殘留下一部分不能恢復的變形，材料的這 種性質稱為塑性，這種不能恢復而殘留下一部分不能消失的變形稱為塑性變形（或稱殘余變形）。在實際應用中，我們要求金屬材料只發生彈性變形，這樣就 可以利用彈性變形的性質，測量金屬桿應力的變化即應變。1.2、應變的線性特性以低碳鋼材料為例，低碳鋼材料的應力a=img200632982153212

4、7.gif/img 與應變img20063298212880364.gif/img的關系曲線，即應力應變圖見v圖一（截面面積a和長度，外力f）。圖中oa段為直線，這時應力與應變成線性關 系即虎克定律成立o=eea點對應的應力op稱為比例極限，它是應力與應變成線性關系的最大應力。 v圖一中的正切tga= =e,即直線on的斜率等于材料的彈性模量e。2、應變測屋方法2.1、應變桿及應變桿傳感器金屬桿在外力f的作用下，金屬桿內將產生應變見v圖二。測量應變變化 的最好的辦法就是將電阻應變片貼在金屬桿內，用來檢測金屬桿內的應變。此桿 乂稱應變桿。將力轉換為應變的過程稱為應變桿傳感器。img2006329

5、8221896426.gif/img2.2、電測法電阻應變測量法是指以電阻應變片為傳感元件，將應變量轉換為電阻變化 量，然后用電阻應變儀測出電阻變化量，從而得到應變的方法，簡稱為電測法。電阻應變片（簡稱應變片）是把應變這個機械量轉換為屯阻變化量的一種傳 訊元件，它的工作原理是利用金屬絲的屯阻應變效應，即當金屬絲的變形量在一 定范i韋i內時，具線應變與電阻變化率z間存在著線性關系，即img20063298225039747.gif/img=ke式中r為金屬絲的初始電阻值，ar為金屬絲變形后電阻的改變量，£為金 屬絲線應變，k是比例常數，它與金屬絲的電阻率、橫向變形系數等有關，稱為 應變

6、片的靈敏系數。常用電阻應變片主耍有線繞式和箔式兩種。一般應變片的電阻值為120q, 靈敏系數約為2.0。電阻應變片實例如下：mbt-700-1型高溫電阻應變片是采用6c-18鐵鈕鋁絲和英國u-529高溫粘結 劑研制而成。它具有結構簡單，使用可靠性能良好等優點。其熱輸出特性在 600-700 °c溫度范圍內隨溫度變化小于1m£o技術水平：國內同類產品先進水平。主要技術指標：電阻值120q；標距8n)my靈敏系數 k-02.5k-cl.99o靈敏系數隨溫度變化3%/100°co熱輸出1憾/°c。量漂-53pe/h 變 57pe( ± 1000)18

7、)2.3、電橋電路在實際應用中，應變片電阻的變化非常小，難以直接測屋，因此常用靈敏度 較高的電橋電路，通過橋路輸出電壓的變化來換算電阻的變化。口前均采用惠斯 登電橋電路，原理圖略。2.4、溫度補償當被測環境溫度發生變化時，會引起應變片的電阻值發生變化，這種現彖稱 為溫度效應。溫度效應將影響測量結果，必須加以排除，排除溫度效應的措施稱 為溫度補償。常用的一種溫度補償方法是選取兩片各種參數完全相同的應變片， 其中一片貼在一塊與被測結構材料和同，不受外力作用的物體上，并與被測構件 處于同一溫度環境中，稱為溫度補償片。3、利用應變桿傳感器測量流量我們常見的流量測量元件有靶式測量和孔板測量等。靶式測量是

8、將流量作用 在靶片上的力通過靶桿的位移轉換而成。孔板測量是通過測量流體流過孔板前后 差壓的大小。通過應變分析發現，應變桿傳感器具有靶式測量的特點，用應變桿 傳感器取代靶式測量中的靶桿，即將流量作用在靶片上的力通過應變桿傳感器直 接轉換為應變信號進行測量。3.1、應變桿測量在流量中應用的幾點說明1) 、將應變片貼在應變桿檢測點內部見v圖三，實現應變片與被測介質隔 開。(應變桿材料為35crmnsi)2) 、耍求作用在應變桿上的力為點接觸，見v圖三中靶片受力點。3）、為減少應變桿受力，將應變桿設計為v圖三中bb剖面所示，三角形 尖端為迎者流體的方向。3.3、應變的應用當流體流過應變桿傳感器時，金屬桿將產生應變效應，貼在金屬桿內的應變 片將測出應變值的變化。調整應變桿傳感器上的作用力大小，可實現靶式流量儀 表的全部功能。仿照靶式測量的方法，可調整靶片的大小或應變桿長度來改變應 變值，保證應變桿傳感器的應變在彈性變形范i韋i內變化，不超過比例極限。為防止溫度效應發生將連接應變桿傳感器的法蘭孔內的位置上，