制造向“智”造的躍遷：江陰市星火電子科技有限公司的數(shù)字化探索與路徑
近日，江陰市星火電子科技有限公司總經(jīng)理在[詳情] 1.設(shè)備傾斜度的測量原理和數(shù)學推斷
測量系統(tǒng)的組成。為了更好的說明測量原理，我們要先建立一個測量系統(tǒng)。整個測量系統(tǒng)由封裝有密度為r液體的環(huán)形管、與環(huán)形管相連接的差壓變送器、智能計算顯示三部分組成。應(yīng)用中，由于系統(tǒng)傾角變化引起液位變化，利用變送器測量到液位變化引起的差壓變化，通過把標準信號輸出到智能計算模塊進行數(shù)據(jù)運算，完成了對設(shè)備傾斜度的測量。當然，如果設(shè)備的傾斜度可以調(diào)節(jié)的話，我們把系統(tǒng)得出的傾角信號再傳送給相應(yīng)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)就可以實現(xiàn)對設(shè)備傾斜度的控制調(diào)節(jié)。
數(shù)學推理的前提。（1）要求環(huán)形管垂直于水平面，當測量裝置未發(fā)生偏轉(zhuǎn)時的狀態(tài)如圖1所示，密封液柱h1、h2的高度一致，且等于環(huán)形管的半徑R0，此時對差壓變送器調(diào)零；
（2）規(guī)定環(huán)形管逆時針偏角為正，順時針偏角為負，重力垂直為0°，整個圓周分為Ⅰ～Ⅳ四個象限，傾角角度應(yīng)α表示。當—90°≤α≤90°時，因此對90°＜α＜270°的情況不作討論。差壓變送器的高、低壓室用H、L區(qū)別。
傾角位于Ⅰ、Ⅳ現(xiàn)象的推導(dǎo)。假設(shè)現(xiàn)在系統(tǒng)發(fā)生傾斜，產(chǎn)生一個傾角，可知知Dh與直徑D存在著正弦關(guān)系：
sina=Dh/D
可求得偏角α為：
α=arcsin（△P/Dρg）=arcsin（kx△P）
其中：△P-差壓變送器的檢測值，k-變化系數(shù)，是一個常數(shù)，k=1/Dρg，以上推論是在環(huán)形管逆時針偏轉(zhuǎn)的情況下進行的，可以證明：在環(huán)形管順時針偏轉(zhuǎn)的情況下推論同樣成立。
2 結(jié)束語
通過以上數(shù)學推論可知，在—90°≤α≤90°半周測量的范圍內(nèi)，通過差壓變送器測量出壓力差，運用一定的運算手段就可以得出傾斜度。在現(xiàn)實工作中，我們可以把此系統(tǒng)安裝在地衡、起重機吊臂等需要測量傾角的裝置上，根據(jù)推算公式，采用計算機或智能顯示儀表對測量得到的差壓信號進行乘法和三角函數(shù)運算，就可以得到結(jié)果，快速有效的測量設(shè)備傾斜度。使用差壓變送器測量傾角，原理簡單，制造容易，價格低廉，其不足之處在于測量范圍有限，當超出半周測量范圍后，數(shù)學模型會發(fā)生變化。希望通過以上的論述，能給各位同以啟示，在各種儀表的使用中發(fā)現(xiàn)更多更好的測量手段，為促進我們自動化技術(shù)的發(fā)展做出努力。
