工业自动化的活化石｜基地式调节器“考古”纪实（1）

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1 前言

刚刚过去的假期，国内各类博物馆火爆异常，进馆都要事先预约，甚至常常一票难求。由此还带来一股“考古”热潮，西安的兵马俑、铜车马（见图1），四川三星堆的金面罩青铜人头像、大立人像，湖南马王堆的千年女尸、素纱襌衣，昆明石寨山的滇王之印、四牛鎏金骑士铜贮贝器，都引起游人的极大兴趣。

  

图1   西安的兵马俑、铜车马

这些国宝级的文物我是一窍不通，看看也只是凑凑热闹、饱饱眼福。但参观后的感受有一点：我是否可以在自动化仪表领域也考考古，发掘一些文物和历史旧账呢？一些老的仪表我“发掘”了一下，比如说我们常见的波登管压力表吧，那资格够老的吧！查查历史，也不过是1849年发明的，两百年还不到啊。但不管怎么说，那也是历史吧，翻翻那些旧帐，我就开始在自动化仪表界“考古”了！

第一个考古对象，我选定了“基地式调节器”，从其问世到今天，也有一百年了，够“古”的吧。

很多年轻的朋友，智能仪表、PLC、DCS见得多了，玩的溜了，但基地式调节器可能还没怎么听说过，这玩意虽说目前早已过鼎盛时期，但至今仍有不少应用。所以，我这“考古”成果你还是可以读一读，用不用得成没关系的，长点知识也好嘛！

2 概述

在自动化仪表发展过程中，首先出现的是一台台具有单一功能的检测仪表，如U形管压力表、弹簧管压力表、膨胀式液体温度计、玻璃浮子流量计、机械水表、玻璃管液位计、浮标液位计、天平、杆秤等等，它只有感知被测参数值的变化并简单显示参数值的功能。稍后，单一功能逐渐增加了一些附加功能，如测量值上下限的报警功能、记录功能等等。

生产装置逐渐发展，规模加大、效率提升，对过程参数的要求就从检测逐步发展到控制了，于是在检测仪表较为单一功能的基础上又增加了调节的要求。显然，过程参数报警功能很容易演变成双位调节功能，如果这还不能满足要求，那就加PID调节功能吧，于是基地式调节器问世了。

基地式仪表的出现，是一部从“从0到1”、“从无到有”的开创史，也是一部从“不断集成功能”的演变史。

它为现代自动化技术铺平了道路，于是后面又陆续出现了单元组合仪表、集散控制系统等等仪表或系统。

3 什么是基地式调节器

基地式调节器（Field-mounted Controller或local control device）从英文含义来看，是就地安装的调节器或现场调节装置。一般来说是将检测装置、显示装置组装成一个整体，在生产现场就地安装，同时具有检测、显示、记录、调节、给定、操作的功能。所以它的结构简单、价格低廉、使用方便，适用于单参数、单回路的简单调节系统，常用作温度、压力、差压（流量）等参数的调节装置。  

  图2   几种基地式调节器

左：自力式温度调节器；中：自力式压力调节器；右：气动差压基地式指示调节器

由于技术不断发展，基地式调节器的定义也发生一些变化，比如调节阀就逐渐分离出去了，也有的调节器带电信号输出，再往后为使基地式调节器安装环境变好一些、为维护管理更方便一些，一部分基地式调节器也离开现场安装到仪表室里面了。但这些检测、显示、记录、调节等功能一体化的设备与基地式调节器功能基本相似，所以我们仍然将这类设备称为基地式调节器。

未完待续

方原柏

2025年10月

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作者简介

  方原柏：湖北黄冈人，昆明有色冶金设计研究院电气自动化分院教授级高级工程师，衡器、自动化仪表、冶金自动化、仪器仪表用户、仪器仪表与自动化等杂志编委，昆明仪器仪表学会理事长，中国衡器协会技术专家委员会顾问，主要从事仪器仪表、控制系统的应用研究，曾出版“电子皮带秤的原理及应用”（1994年，冶金工业出版社）、“电子皮带秤”（2007年，冶金工业出版社）“流程行业无线通信技术及应用”（2015年化学工业出版社）、“有色金属生产过程自动化”（2015年，人民邮电出版社），“检重秤”（中国质量标准出版社，2020年），“金属探测器”（中国化工出版社，2023年）六本专著。发表论文370篇。

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