化工自动化在当前的化工企业中得到了广泛应用，并且其应用范围在不断扩大。随着当前我国经济的快速发展，化工行业也得到了较快的发展。在当前的社会发展中，化工行业一直是我国重要的支柱产业之一。在当前时代背景下，我国的科学技术水平不断提升，尤其是我国计算机技术以及自动化技术等方面有了较大的发展。在当前化工行业中，自动化仪表是其中重要组成部分之一，化工自动化仪表能够有效实现化工生产过程中各个环节的控制，保证生产效率和产品质量，因此受到了人们广泛关注和重视。
一、现代化工仪表种类及控制过程
（一）压力仪表
在化工生产中，压力是非常重要的参数，而且在整个化工生产流程中，压力控制过程是非常重要的，其直接影响着整个生产的效率以及安全性。常见的压力仪表主要有液柱式压力计、弹性式压力表、压力传感器和膜片（或膜盒）式压力变送器；液柱式压力表是根据静力学原理，将被测压力转换成液柱高度来进行压力测量的，主要包括U形管压力计、单管压力计、斜管压力计等；弹性式压力表是根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成元件的位移来测量压力的。压力传感器和压力变送器是利用物体某些物理特性，通过不同的转换元件将被测压力转换成各种电量信号，并根据这些信号的变化来间接测量压力的,这类压力测量仪表的最大特点就是输出信号易于远传，可以方便地与各种显示、记录和调节仪表配套使用，从而为压力集中监测和控制创造条件。在生产过程自动化系统中被大量采用。
（二）液位仪表
液位仪表的作用是通过对液位进行检测，来判断出容器中液体的具体状态。常见的液位仪表有：玻璃式液位计、差压式液位计、浮力式液位计、电容式液位计和超声波液位计。玻璃式液位计：利用连通器原理测量液位。差压式液位计：利用静力学原理，液位的高度与容器内压力成正比；浮力式液位计：浮子随液位变化升降检测液位；电容式液位计：由容器形成的电容，电容随液位高低的变化而变化。超声波液位计：利用超高频电磁波经缆绳或天线向被测容器内的液面发射，当电磁波碰到液面后反射回来，通过检测发射波和回波的时差，从而计算出液面高度。
（三）温度仪表
在化工生产中，温度是一项非常普遍而重要的参数，会直接影响到生产设备的正常运行和产品的反应进程和质量，因此温度仪表在化工生产中有着非常广泛的应用。当前，在化工生产过程中所应用的温度仪表主要是膨胀式温度计、热电组、热电偶和辐射式温度计。膨胀式温度计是主要是利用物体受热膨胀原理进行测量，常见的是双金属温度计，由两种膨胀系数不同的金属作成螺旋型，一端固定，在受热膨胀时，由于膨胀系数的不同，自由端会有一定的角位移，这个角位移经过传动放大机构，带动指针把相应温度指示出来。热电阻主要是利用导体或半导体的电阻随温度变化这-特性，它主要优点有:测量精度高，复现性好；有较大的测量范围，尤其是在低温方面；易于使用在自动测量中，也便于远距离测量。热电偶是利用热电效应来测量温度的，两种不同材料的导体组成一个回路时，如果两端结点温度不同，则回路中就将产生一定大小的电流，这个电流的大小与导体材料以及结点温度有关。热电偶具有较好的线性度，且测量范围比较广。辐射式温度仪表：物体受热后将部分热能转变为辐射能，物体的温度越高，则辐射到周围空间的能量就越多，辐射能以波动形式表现出来，其波长范围极广，由短波开始，有X光，紫外线，可见光，红外线-直到电磁波。
（四）流量仪表
流量仪表是一种用于对流体流量进行测量的仪表，这种仪表主要是通过测量流体的流动速度来达到对其进行监测的目的。目前，在化工生产中流量测量仪表主要有容积式、叶轮式、差压式、变面积式、动量式、流体振荡式、电磁流量计、超声波流量计和质量流量计。容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大，度量的次数越多，输出的频率越高，常用的有椭圆齿轮流量计、腰轮流量计（罗茨流量计）等；叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小，典型的叶轮式流量计是涡轮流量计；差压式流量计由一次装置和二次装置组成．一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量（流速）成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表，它接收测量元件产生的差压信号，并将其转换为相应的流量进行显示．差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置（皮托管、均速管等）。二次装置为各种差压变送器，由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，使流量刻度线性化；变面积式流量计测量原理是放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而移动。当此作用力与浮子的“显示重量”（即浮子本身的重量减去所受流体的浮力）相平衡时，俘子即静止。浮子静止的高度可作为流量大小的量度。由于流量计的通流截面积随浮子高度不同而异，而浮子稳定不动时上下部分的压力差相等，因此该型流量计称变面积式流量计或等压降式流量计，典型仪表是转子流量计；动量式流量计是利用测量流体的动量来反映流量大小，这种型式的流量计，大多利用检测元件把动量转换为压力、位移或力等，然后测量流量，典型的仪表是靶式流量计；流体振荡式流量计是利用流体在特定流道条件下流动时将产生振荡，且振荡的频率与流速成比例这一原理设计的。目前典型的产品有涡街流量计、旋进旋涡流量计；电磁流量计是应用导电体在磁场中运动产生的感应电动势和流量大小成正比，通过测量电动势来反映管道流量；超声波流量计是基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何和的原理而设计的。
二、化工自动化中现代仪表的应用及过程控制要求
（一）仪表选型
仪表的选型要以安全、可靠、经济、合理为前提，并要考虑工艺的要求和控制目标，综合考虑被控对象的结构和工艺过程，在此基础上根据所选用仪表的性能指标进行综合评定，以确定适宜的控制方案。对压力、温度、液位、流量等工艺参数进行检测时，要选用测量精度高、稳定性好、结构简单、经济可靠、抗干扰能力强和维护方便的仪表。
（二）过程控制
在化工生产过程中，为了有效提高生产效率，必须对化工过程进行严格控制，以保证生产安全、稳定、经济运行。在进行控制时，要求化工企业在生产工艺中采用现代仪表，对温度、压力、液位、流量等参数进行有效监测和控制，及时发现并处理各种异常情况，以便提高生产效率。目前，许多化工企业的生产设备都是通过计算机控制系统来实现自动化控制，这就要求化工企业在使用过程中必须具备相关的条件和能力。首先，在化工过程控制中使用计算机可以实现对各种参数的实时监控和管理；其次，计算机能够有效提高管理效率和工作质量；最后，可以为化工企业的生产管理提供决策依据。
（三）模拟信号处理
在化工生产过程中，现代仪表的应用十分广泛，其中包括各种变送器、传感器等，通过对这些设备进行信号处理，能够更好的保证生产过程的顺利进行。在实际应用中，需要通过计算机来完成对仪表的控制、调节，从而保证整个化工生产过程的质量。对于模拟信号来说，其处理方式主要包括了滤波处理、放大处理和变送器的匹配处理等。对于滤波处理来说，主要是对测量值和标准值之间的偏差进行有效的抑制和消除，进而保证测量值与标准值之间具有一定的一致性。对于变送器来说，主要是对信号进行放大处理，然后再通过模拟量的输出对数据进行转换和计算。
（四）数字信号处理
数字信号处理指的是对模拟信号进行数字化，然后通过计算机对其进行处理。在化工自动化过程中，数字信号处理技术主要应用在工业控制系统中。目前，我国的化工行业已经逐渐的开始采用数字信号处理技术，来提高工业控制系统的稳定性和可靠性。在工业控制系统中，往往需要将生产过程中产生的各种信号进行采集和传输，然后对其进行分析和处理，以便对生产过程中存在的问题进行及时的解决。然而，由于受到各种因素的影响，在实际生产过程中，采集到的各种信号往往是不完整的或者是存在着较大误差的，这就需要在对其进行分析和处理时采用数字信号处理技术。
三、结语
为了保证化工自动化的过程控制顺利进行，相关技术人员应该充分掌握化工生产工艺以及相关流程，并对化工生产过程中涉及到的工艺参数、设备进行了解，从而能够在此基础上提高控制的合理性，保证化工自动化的过程控制能够顺利进行。如通过优化仪表和控制系统来提高运行效率，减少能源消耗。此外，还可以对仪表进行改造，如增加相应的测量元件、提高自动化水平等，从而在一定程度上提升生产效率和产品质量，为化工企业的发展奠定良好的基础，希望以上内容能对相关领域有所帮助。
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