摘要:本文针对造纸行业的生产过程 、工艺特点和操作环境 ,对造纸过程中现场常用的几种仪表进行分析和介绍 。在造纸行业中仪表的选择需要仔细考虑被测物质、压力、和周围环境等影响，还需要根据仪表特点来对仪表进行安装和使用。
关键词:造纸行业；仪表选型；测量；仪表安装
引言
仪表是测试系统的重要组成部分 , 仪表的测试性能将影响整个工业生产过程。因此, 应注重仪表的选型与安装。本文根据造纸生产对造纸生产现场常用的 4类检测仪表的选型以及安装进行重点分析。
1流量检测仪表
目前,造纸厂常用流量测量仪表有电磁流量计、涡管流量计和差压式流量计三种。
（1）电磁流量计。当流体流过磁场的时候就会在流体中产生感应电压。在管道垂直断面上安装的电极就会产生相应的电动势E，
计算公式为: E=BdV，
B为电磁场的强度 ,d表示管道直径, V代表管道内流体平均速度。
电磁流量计插入被测液体中并不停转动，电磁流量计在转动过程中不受侧向液体温度黏度等外在因素的影响,适用大于5um/s的能够导电的流体。电磁测量计可以安装在不同种类的管道上, 但是测量的时候必须让物体保持恒定的方向 ,且与管道的中心保持平行,如果安装在没有气体的位置上,被测物体必须充满流体;在安装流量测量设备时,被测流体应该向下面某个具体方向流动, 也可以在标准水平的方向安装,设支管,方便流量测量设备的维修；流量测量设备距离上部应该至少为5d,如上面有阀门那么距离阀门处应该至少为10d,距离下面的距离应该大于2d；电磁流量计应安装不能被电磁干扰的位置 ,同时电磁流量计应该接触地面。
（2）差压式流量测量设备由单次检测部件和二次设备组成。单次检测原件主要由标准节流设备和不标准节流设备组成。标准节流设备又由节流孔板、小型喷嘴和文丘里流量计这些小型设备组成。测量原理是先让被测液体通过小型节流设备 ,通过节流设备时会使流体产生收缩,从而导致流体流速增加,节流设备两侧就会产生一定值的静压力差,静压力差与设备平均流速成正比关系, 因此想要测出流速只需测出压力差即可。差压式流量测量设备适用于较为干净,密度较为均匀稳定的生产水质。选用节流设备要首先考虑节流前后的压力差值，一般将节流装置安装在管道直管段上游15d位置和下游5d位置。节流设备一般安装在管道的水平位置上 ,从而使蒸汽能够顺畅的流通。
（3）涡管流量计是通过在流体测量设备中安装一个阻力设施 ,流体被这个阻力分离产生分割形成两股流动。涡流流量计由传感设备和测量电子组成,漩涡体和检测器是传感器的主要设备。在造纸生产中需要较高的蒸汽温度,因此最好选择涡流流量计。涡流流量计是速度冲击型流量测量设备,在测量过程中易受上游的湍流等外界因素干扰 ,因此安装时上部管径的大小应大于10d,下部分应大于5d,如果管段的长度比较短,那么需要另外选择一个紊流设备 ,以便获得足够的紊流场。传感器可以以多种角度安装在管道上 ,但前提是要防止外界因素；比如涡管流量计在测量时很容易被干扰，因此在测量时应该放在合适的位置。
2 温度检测仪表
在造纸行业人们测量温度一般通过直接或者间接的方式测量温度。造纸工业中一般用 Pt100热电阻来进行测量温区650摄氏度以下的温度。这种pt100热电阻测量精度高范围宽,但购买价格昂贵。Pt100有三种连接方式：二线制方法用于短距离 ，三线制方法用于中距离，四线制接法用在远距离。在过去温度测量一般选用线制方法进行测量，但近些年了由于智能化的发展 , 因此 Pt100四线制测量法 (非桥路法 )也开始普及 ,其原理如图 1所示 。
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Pt100 两端电压 U1=ISRt, IS为恒定电流 , Rt为Pt100阻值 。
L1、L2 两根引线存在微小的阻抗，会导致测量结果受到影响，因此应该使用高输入阻抗的差分放大设备从而消除l1.l2带来的误差，这样就能使得两边平衡，即Ui=U1。
3 物位计
在对造纸行业中最常见的各种生产纸浆的设备，人们一般选用压力式测量设备进行测量。压力式测量仪表的原理是利用液体压力或差压来测量,测量原理是: H=P/gρ 式中 :P为容器底部的压力或者差压，H为液体高度，g为重力 ，ρ为液体的密度。纸浆或白水中含有悬浮物,易形成水垢,一般选用法兰式仪表，法兰式仪表主要通过发射和接收雷达波来测量。
4 浓度计
在造纸生产过程中,一个非常重要的数据就是纸浆的浓度,这个值关系到纸张生产的本质。目前纸张制造厂家测量纸浆浓度所用的浓度计分为刀片式浓度测量、设备和旋转式浓度测量设备两类。 刀片式浓度测量设备将容器中的纸浆进行切割, 它的变送设备由刀片、转动杆、非固定铁线圈、传感设备、电子设备、避光设备等组成。 当变送设备开始转动的时侯, 会将电流信号传送给非固定线圈,同时在电磁线圈内产生瞬间电磁力,这个电磁力就会带动刀片对纸浆进行切割,同时光电设备就会切断广电探测设备传递过来的信号。当刀片切割非固定线圈后会导致电流断电两秒,然后将电流磁极就会被转换,导致刀片换位, 光电设备就会探测道光信号。由于纸浆浓度不是均匀不变的,刀片在切割纸浆时会被不同的力阻止产生反作用力导致刀片来回摇动, 从而产生周期性的信号。产生的值通过变送设备转换成四至 二十毫安的电信号并自动输出。浓度计价格由于价格低廉一般被安装在比较细的管路。其变送器设备主要安装离泵房较远的位置, 这样能避免造纸浆料 对旋转刀片产生难以承受的力量导致刀片损坏,人们在一般用电焊的方式来安装变送设备,通过三线制二十四伏供电设备传输信号。旋转式浓度变送器是根据测量切割力的大小来测量纸浆的浓度。这种变送设备是依据纸浆对测量部件产生的反向作用力与浓度之间的比值来得出相关测量值, 传感部件在测量原料的过程中进行转动，这个转动产生了一个反向转速, 它对测量浓度的部件与驱动部件之间产生一个反作用力。而这个产生反作用的力被变送设备探测到,被转换后产生一个回馈的力量,对相对稳定原料所产生一定的反向速度,两个设备的转速和角度通过反馈系统形成一个固定值 , 然后这个固定值被转换为四至二十毫安的能被显示的信号，这个信号被送入数据采集板块。旋转式设备价格比市面上同类的设备要贵, 但它的性能也更加好。但是这种设备对纸浆浓度变化的测量所产生的反应比较迟钝。在安装旋转式设备的过程中可以将变送设备连接测量区域, 通过二十四伏的电信号进行传送。变送设备可以安装在输送管道旁边的水平方向 ,同时变送设备的辅助设施应该处于水平状态，并且在变送器下面安装电机。
5结语
在造纸工业生产中要测量很多设备的多种参数, 因此测量仪表的表现好坏与否直接关系到造纸生产的工作，测量仪表的准确性和稳定性是稳定生产的前提。在进行仪表的选型与安装时,需要抓住关键点、反复分析，积累并分享经验，为造纸业的生产做好坚实的保障。
参考文献：
[1]黄光明.EPC制浆造纸生产线的仪表安装和调试[J].中华纸业,2020,41(06):46-50.
[2]汪波.制浆造纸过程中的仪表综合接线箱设计及应用[J].自动化应用,2019(08):22-25.
[3]王明生,王峰,严国祥.制浆造纸中的仪表自动化控制[J].湖北造纸,2012(Z1):90-91.
[4]沙亚红.造纸行业常用仪表的选型与安装[J].工业仪表与自动化装置,2010(03):106-108.
[5]樊晓群.制浆造纸工程设计中物位仪表的选型[J].造纸科学与技术,2006(05):75-77.
[6]李金祥.造纸生产线自动化仪表设计的几点体会[J].黑龙江造纸,2005(02):54.
[7]朱金林.制浆造纸工业仪表自动化的最近进展(8)[J].国际造纸,1986(03):55-60.