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测控技术论文
高温液体流量检测系统及其在锌精馏中的应用
摘要：鉴于高温液体的流量难以直接检测，利用软测量技术，提出了一种间接检测流量
的方法——称重法。该方法根据流体力学中孔中出流的基本原理，得出重量与流量之间的
数学模型，然后通过检测到的重量计算流量。该流量检测系统已成功地应用于某冶炼厂
的锌精馏过程。实际运行结果表明，该方法的精度达到1.5%，满足实际生产要求。
关键词：高温液体 流量检测 软测量技术 孔口出流 称重传感器
在有色金属冶炼过程中，金属液体的流量是一个非常重要的工艺参数。例如在锌的精
馏过程中，锌液流量的稳定与否直接影响精馏塔的寿命，而且对精锌的纯度及有价金属
的回收率有着很大的影响。因此，采用合理的检测手段，精确地检测锌液流量，就成了
锌冶炼厂亟待解决的问题。然而，在实际生产中，锌液的温度非常高（一般在600～650
℃之间），而且具有较强的腐蚀性，因此不可能用一般的流量计检测其流量。虽然现在有
许多高温流量计问世，但是还没有见到能够检测600℃以上流体流量的仪表的报道。
软测量技术就是通过软件的手段，实现对那些重要而又难以直接检测的变量的在线检
测。其基本原理是根据某些最优准则，选择一组在工业上容易检测而且与主导变量（Pr
imary Variable,即待测变量）有密切关系的辅助变量（Secondary
Variable），通过构造某种数字关系，用计算机软件实现对主导变量的在线估计。目前
，人们对软测量技术进行了广泛的研究，并取得了很大的成果[2～4]。
本文利用软测量技术，提出一种间接检测流量的方法——称重法。它以流体力学中孔口
出流基本原理为依据，分析了影响流量的主要因素——液位高度（即液体重量）对流量的
影响；通过孔口出流试验，获得不同重量下的流量值，然后利用最小二乘法，建立了流
量与重量之间的数学模型，最后通过称重传感器检测到的
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