【成果简介】
        1.课题来源与背景 课题组以信号检测、数据处理、嵌入式系统及软件、光机电一体化、现场总线、网络通信等技术为基础,突破复杂环境下高性能仪表的微弱信号检测、多参数复合测量、智能化数据处理、嵌入式控制、可靠性设计等关键共性技术问题,攻克Profibus、FF、Modibus、HART、EPA、无线等仪器仪表网络化技术难题,解决流程工业传感器及仪器仪表加工制造关键工艺技术问题,研制了智能压力/差压变送器、智能流量仪表、调节阀及智能阀门定位器、智能电动执行器和智能排污在线检测仪表等五大类高性能流程工业仪器仪表产品与控制系统,形成了具有自主知识产权的核心技术体系。 2.技术原理及性能指标 本项目研发的PAS-100控制系统及组态软件支持分布式组态、嵌入式先进控制算法、嵌入式软测量、基于知识的布线规则及推理搜索、基于时间轴的可视化、控制回路软仿真、基于EDDL/FDT的设备描述等技术,控制系统支持FF、Profibus PA、Profibus DP、Modbus、HART现场总线通信协议,提供Modbus、Profibus DP远程I/O接口,满足中小企业应用和重大耗能设备专用控制系统的需求。系统中的现场总线技术不仅通过国际权威检测认证,还实现了与多家跨国公司的系统集成与互联互通。 3.技术的创造性与先进性 建立了温度、静压、线性等多元复合补偿的数学模型和自适应算法,创新设计了一种Ω型导油微型毛细管、开口弓型特种陶瓷芯和凸台结构波纹膜座,攻克了玻璃、陶瓷和金属合金等材料复合烧结的工艺控制参数、喷嘴精密零件微小毛细管焊接、超薄膜片均热焊接等工艺难题,研制了中心膜片自控焊机及传感器综合焊机自控系统等专用加工设备。开发了精度达到0.075%、防爆等级达到iA11CT6,具有国际先进水平的新型智能高精度金属电容压力/差压变送器系列新产品。 4.技术的成熟程度,适用范围和安全性 提出了一种提高智能阀门定位器定位精度的最优进/排气控制PID参数和控制轨迹算法,发明一种微小流量调节阀,建立了对象行程特性曲线数据库和软件功能模块以及三偏心密封蝶阀力矩模型,解决了微型I/P电气转换调节器温度补偿与结构优化、阀体快速硬密封与零泄漏设计、耐高温高压与本安防爆等技术难题,开发了ZJHR型新型硬密封球阀24种、VBJG型三偏心密封蝶阀12种、HKG及HKD型耐高温高压调节阀、基于压电晶体效应和电磁感应的HVP型智能阀门定位器等新产品。产品精度0.5%、寿命10万次、耐高压32Mpa、耐高温550℃,主要技术指标达到西门子、山武等国外同类一流产品水平,部分处于领先水平,填补了智能阀门定位器领域的空白,打破了国外产品长期垄断国内高端市场的局面。 5.应用情况及存在的问题 提出了基于小波变换的电磁流量传感器信号处理方法、基于陷波滤波器组的电磁流量传感器信号处理方法和基于梳妆带通滤波器的电磁流量传感器信号处理方法,攻克了低电导率介质(如纸浆液)检测、微伏级感应信号精确测量与干扰抑制、浆液型电磁流量计的多频励磁、高压环境下的电极密封等核心技术问题,突破了流体温度、压力及流量信号融为一体的流量测量技术难题,发明一种用于电磁计量设备的线圈成型方法及成型模具,创新了自吹扫式结构设计及无滞留死区处理技术,解决了基于DSP的噪声滤波、信号提取、温度补偿和误差修正技术等关键技术,实现了高性能流量仪表的自校准、自补偿和自诊断,开发了高精度电磁流量计、高精度浆液型电磁流量计和电容式电磁流量计3种高性能流量仪表产品,主要技术指标达到或接近国际同类产品水平,实现了替代同类进口产品和部分出口国外。 6.历年获奖情况 提出抗时变和非线性的电动执行器变频控制策略,发明一种电动执行机构位置传感系统,研究特种耐堵转发热变频电机设计制造工艺。