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8098单片机在纸浆浓度变送器中的应用

华中理工大学李昌禧郑莹娜樊鑫瑞T57；占

±0．02％纸浆浓度。工厂投产第一年，取得销售

一、原理与模型

额达60多万元的直接经济效益。

纸浆浓度是造纸生产过程的重要工艺参数．如图1所示．该变送器由敏感元件、平衡机

进行纸浆浓度自动控制和绝干纤维计鼍管理的关构、光电分度传感器、微机及有关接口、外设、反馈

键在浓度测量。机构、电机与传动机构等部分组成。整个变送器

目前，现场使用的各种纸浆浓度测量装置所为微机化力矩平衡式数字闭环仪表。变送器样机

依据的原理和资料介绍过的各种在线纸浆浓度测由传感器和二次仪表两部分组成。

量方法．都属于间接测量。在纸浆中、高浓度范变送器工作时．浓度变化使得测量轴上的扭

围．唯有力学法测量技术优越，应用广泛。按力学矩变化．扭矩增量克服测量轴和驱动轴之间的支

原理现已形成刀式、外旋转式和内旋转式三类纸承摩擦力矩和连接橡胶圈的弹性力矩．使两轴在

浆浓度测量仪表理论与实践表明，原有国产刀作旋转运动的同时产生相对转动；光电分度传感

式和外旋转式浓度变送器存在容易受速度变化和器能将该相对位移转换成相位差增量，微机采集

电源波动的影响．容易引起冒浆和堵塞．不能测量到相位差变化后即按一定校正规律控制反馈电流

非流动纸浆的浓度等问题。因此．研制性能更好变化，反馈电流经过反馈环节产生紧紧跟踪测量

的内旋转式纸浆浓度变送器势在必行。力矩的反馈力矩，使得两轴完全恢复其原来的相

新研制成功的微机化内旋转式纸浆浓度变送对位置。这样．微机根据反馈控制数据即可计算

器以桨式叶轮为敏感元件．采用微机进行数据处得到被测浓度的数值．并通过D／A转换器输出

理．按闭环仪表结构．使变送器成为数字随动式浓标准模拟电流信号。

度测量装置。该变送器不仅克服了原刀式和外旋图l中，机械环节为振荡环节，D／A转换与

转式变送器存在的缺点，而且提高了仪表的灵敏功放电路为惯性环节．微机化数字校正部分为积

度和精确度．增加了操作使用功能，并使变送器能分环节，整个变送器的动力学特性可用图2所示

直接与计算机控制系统或调度管理系统通信。经的传递函数结构表示。根据对数字随动式测量装

过现场试验、标定和纸厂应用．证明该变送器的测置的研究可知，选择变步距逐次逼近校正算

量范围达到1％至5％纸浆浓度。灵敏度优于法．系统是稳定的；调整算法中的参数．可使系统

图1变送嚣系统蛄构框圈

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示器键盘及其接口等组成微机系统．与原Z80系

统相似。相位差脉冲直接进入8098的两个HSI

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