常规测量仪表原理及调试.docx

常规测量仪表原理及调试过程控制的发展概况20世纪60年代： 过程控制系统：串级、比值、均匀、前馈和选择性等多种复杂控制系统。 自动化仪表：单元组合仪表（气动型和电动型）成为主流产品20世纪7080年代： 微型计算机的出现及应用都促使控制系统发展。 过程控制系统：最优控制、非线性分布式参数控制、解耦控制、模糊控制 自动化仪表：气动型和电动型，以微处理器为主要构成单元的智能控制装置。集散控制系统（dcs）、可编程逻辑控制器 (plc) 、工业pc机、和数字控制器等，已成为控制装置的主流。集散控制系统实现了控制分散、危险分散，操作监测和管理集中。 20世纪90年代至今： 过程控制系统：管控一体化现场，综合自动化是当今生产过程控制的发展方向。 自动化仪表：总线控制系统的出现，引起过程控制系统体系结构和功能结构上的重大变革。现场仪表的数字化和智能化，形成了真正意义上的全数字过程控制系统。各种智能仪表、变送器、无纸纪录仪、 人工智能、神经网络控制。我们首先学习误差，通过误差来判定仪表是否可以使用。一、 测量过程与误差 检测过程的实质在于被测参数都要经过能量形式的一次或多次转换，最后得到便于测量的信号形式，然后与相应的测量单位进行比较，由指针位移或数字形式显示出来。误差-测量值和真实值之间的差值误差产生的原因：选用的仪表精确度有限，实验手段不够完善、环境中存在各种干扰因素，以及检测技术水平的限制等原因。1. 按误差数值表示的方法，误差可分为绝对误差、相对误差、引用误差。按误差出现的规律，误差可分为系统误差、随机误差、疏忽误差。按仪表使用条件来分，误差可分为基本误差、附加误差。（1）系统误差 -在同一测量条件下，对同一被测参数进行多次重复测量时，误差的大小和符号保持不变或按定规律变化。特点：有一定规律的，一般可通过实验或分析的方法找出其规律和影响因素，引入相应的校正补偿措施，便可以消除或大大减小。误差产生的原因：系统误差主要是由于检测仪表本身的不完善、检测中使用仪表的方法不正确以及测者固有的不良习惯等引起的。（2）疏忽误差 -明显地歪曲测量结果的误差，又称粗差。 特点：无任何规律可循。误差产生的原因：引起的原因主要是由于操作者的粗心（如读错、算错数据等）、不正确操作、实验条件的突变或实验状况尚未达到预想的要求而匆忙测试等原因所造成的。 （3）随机误差 -在相同条件下多次重复测量同一量时，误差的大小、符号均为无规律变化，又称偶然误差。特点：变化难以预测，无法修正。误差产生的原因：随机误差主要是由于测量过程中某种尚未认识的或无法控制的各种随机因素（如空扰动、噪声扰动、电磁场等）所引起的综合结果。随机误差在多次测量的总体上服从一定统计规律，可利用概率论和数理统计的方法来估计其影响。2. 真值是一个变量本身所具有的真实值。或者可以理解为没有误差的值。3. 约定真值是一个接近真值的值，它与真值之差可忽略不计。实际测量中，以在没有系统误差的情况下，足够多次的测量值之平均值作为约定真值。4. 相对真值是当高一级标准器的误差仅为低一级的1/31/20时，可以认为高一级的标准器或仪表的示值为低一级的相对真值。5. 绝对误差是测量结果与真值之差，即 绝对误差=测量值-真值6. 相对误差是绝对误差与被测量值之比，常用绝对误差与仪表示值之比，以百分数表示，即 相对误差=绝对误差仪表示值x100%7. 引用误差是绝对误差与量程之比，以百分数表示，即 引用误差=绝对误差量程x100% 仪表的精度等级是根据引用误差来划分的。精度 检测仪表的精度反映测量值接近真实值的准确程度，一般用一系列误差来衡量。 绝对误差是指仪表指示值与被测参数真值之间的差值，即 精度等级 按仪表工业规定，去掉最大引用误差的“”号和“%”号，称为仪表的精度等级，目前已系列化。只能从下列数系中选取最接近的合适数值作为精度等级，即0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。例1 有两台测温仪表，它们的测温范围分别为0100和100300，校验表时得到它们的最大绝对误差均为2，试确定这两台仪表的精度等级。解 这两台仪表的最大引用误差分别为 去掉最大引用误差的“%”号，其数值分别为2和1，由于国家规定的精度等级中没有2级仪表，同时该仪表的误差超过了1级仪表所允许的最大误差，所以这台仪表的精度等级为2.5级，而另一台仪表的精度等级正好为1级。由此可见，两台测量范围不同的仪表，即使它们的绝对误差相等，它们的精度等级也不相同，测量范围大的仪表精度等级比测量范围小的高。例2 某台测温仪表的工作范围为0500，工艺要求测温时测量误差不超过4，试问如何选择仪表的精度等级才能满足要求？解 根据工艺要求，仪表的最大引用误差为 去掉最大引用误差的“”号和“%”号，其数值为0.8，介于0.51.0之间，若选择精度等级为1.0级的仪表，其最大绝对误差为5，超过了工艺上允许的数值，故应选择0.5级的仪表才能满足要求。注意：在确定一个仪表的精度等级时，要求仪表的允许误差应该大于或等于仪表校验时所得到的最大引用误差；而根据工艺要求来选择仪表的精度等级时，仪表的允许误差应该小于或等于工艺上所允许的最大引用误差。这一点在实际工作中要特别注意。例3.测量范围0100的下限值（ 0 ），上限值（ 100 ），量程（ 100 ）。 测量范围20100的下限值（ 20 ），上限值（ 100 ），量程（ 80 ）。 测量范围-25100的下限值（ -25 ），上限值（ 100 ），量程（ 125 ）。 测量范围-10020的下限值（ -100 ），上限值（ 20 ），量程（ 120 ）。 测量范围-100-20的下限值（ -100 ），上限值（ -20 ），量程（ 80 ）。 测量范围420ma的下限值（ 4 ），上限值（ 20 ），量程（ 16 ）。4.有一台变化范围为320360kpa的压力。若用下列a、b两台压力变送器进行测量，那么在正常情况下哪台的测量准确度高些？压力变送器a：1级，0600kpa。压力变送器b：1级250500kpa。解：用变送器a时，测量结果的最大误差max=1%x（600-0）=6kpa 用变送器b时，测量结果的最大误差max=1%x（500-250）=0.5kpa显然用变送器b测量准确度高些。被测变量和仪表功能的字母代号第一位字母后继字母被测量变量或引发变量修饰词读出功能输出功能修饰词a分析报警b烧嘴、火焰供选用供选用供选用c电导率控制d密度差e电压（电动势）检测元件f流量比（分数）g供选用（本装置为气体）视镜；观察h手动高或开i电流指示j功率扫描k时间、时间程序变化速率操作器l物位灯低或关m水分或湿度瞬动中、低no供选用节流孔p压力、真空连接、测量点q数量积算、累计r核辐射记录s速度、频率安全开关、联锁t温度传送u多变量（本装置为开关阀）多功能多功能多功能v振动、机械监视阀、风门、百叶窗w重量，力套管x在本装置为连锁阀x轴未分类未分类未分类y事件、状态y轴继动器、计算器、转换器z位置、尺寸z轴驱动器、执行机构未分类的最终执行元件说明：1“供选用”指的是在个别设计中多次使用，而表中未规定含义。2字母“x”未分类，即表中示规定其含义，适用于在设计中一次或有限几次使用。3后继字母确切含义，根据实际需要可以有不同的解释。4被测变量的任何第一位字母若与修饰字母d（差）、f（比）、m（瞬间）、k（变化速率）、q（积算式累计）中任何一个组合在一起，则表示另外一个含义的被测变量。例如td1和t1分别表示温差指示和温度指示。5分析变量的字母“a”，当有必要表明具体的分析项目时，在圆圈外右上方写出具体的分析项目。例如：分析二氧化碳，圆圈内标a，圆圈外标注co2。6用后继字母“y”表示继动或计算功能时，应在仪表圆圈外（一般在右上方）标注它的具体功能。如果功能明显时，也可以不标注。7后继字母修饰词h（高）、m（中）、l（低）可分别写在仪表圆圈外的右上方。8当h（高）、l（低）用来表示阀或其他开关装置的位置时，“h”表示阀在全开式接近全开位置，“l”表示阀在全关或接近全关位置。9后继字母“k”表示设置在控制回路内的自动-手动操作器。例如流量控制回路的自动-手动操作器为“fk”，它区别于hc手动操作器。下面开始介绍测量仪表，现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。 下面就着重介绍一下这四大参数的测量原理，以及测量这四大参数所运用的仪表。自控设备元件、部件字母代号序号字母代号名称序号字母代号名称1sb供电箱6sx信号接线端子板2rb继电器箱7tx供电箱内接线端子板3tb接线端子箱8rx继电器箱内接线端子板4db无接线端子分线箱（盒）9cb接管箱5px仪表电源接线端子板10ba穿板接头二、 压力（pressure）测量仪表压力检测的基本知识 压力的概念及单位垂直而均匀地作用在单位面积上的力 单位: 牛顿/米2（n/m2），简称“帕”，用符号“pa” 压力的表示方法式中压力（pa） 均匀垂直作用力（n） 受力面积（m2）其它压力单位及换算国际单位制（si）-帕（pa），工程大气压-at 标准大气压-atm 毫米汞柱-mmhg毫米水柱-mmh2o1pa=1牛/米2（n/m2）1mpa=1106pa1 公斤力/厘米2(kgf/cm2) = 0.0981 mpa 1 巴(bar) = 0.1 mpa 1 毫米水柱(mmh2o) = 9.8110-6 mpa 1 毫米水银柱(mmhg) = 1.33310-3 mpa 1 标准大气压(atm) = 0.1013 mpa 计量法常识：1.国家采用国际单位制。国际单位制计量单位和国家选用的其它计量单位为国家法定计量单位。国际单位制的国际通用符号是“si”。国际单位制的基本单位：长度m，质量kg；时间s；电流a；热力学温度k；物质的量mol；发光强度cd坎德拉。n=kg*m/s2；kpa=n/m2 2.词头106=兆=m;103=千=k；10-3=豪=m；10-6=微=绝压表在smp装置里应用较多。压力测量中，通常有绝对压力，表压力、负压、或真空度等名词。绝对压力：以绝对零压为基准来表示的压力。1000-100表压1012010绝压p绝压=p大气压+p表压例：现用一单管水银压力计测某空气罐内的压力。若当地的重力加速度为标准重力加速度（即g=980.665cm/s2），当环境温度为30时，从压力计上读出的表压值为420mmhg，试求罐内的绝对压力为多少mmhg？折合多少pa？ 解：由题可知当地的大气压为760mmhg。又由有关手册查得0与30时，汞的密度分别为13.5951、13.52g/cm3，故罐内的绝对压力为p绝=p大气+p表=760+420x13.5213.5951=1177.68mmhg=156.984kpa所以罐内的绝对压力为1177.68mmhg，156.984kpa弹性式压力计测压原理：各种弹性元件在被测介质压力作用下会产生弹性变形。特点及适用场合：结构简单，价格便宜、测压范围宽，测量精度也比较高，在生产过程中获得了最广泛的应用。常用的y100压力表接头为m20x1.5和1/2npt。两种。在仪表调节阀的小风表上还有1/8;1/4;3/8在此再介绍一下接头，管螺纹一英寸=25.4mm，八进制。智能压力变送器压力变送器是将压力信号转换为标准电流信号的仪表，其工作原理：被测压力作用到测量元件上，随着被测压力的变化，产生与被测压力成比例的微小位移，这个位移通过相应的转换机构，转换成标准电流信号，通过传送部件的运算放大后，输出与被测压力成线性关系的标准电流信号。特点：高可靠性的微控制器及高精度温度补偿； 将被测介质的压力信号转换成420madc标准信号叠加hart数字信号或其它通讯协议； 支持现场总线基于现场控制； 具有完整的自诊断功能和通讯功能； 零点自动迁移，零点量程外部可调； 通过手持器和pc机可实现远程管理。压力表的选择应根据工艺过程对压力测量的要求1仪表种类和型号的选择 仪表种类和型号的选择应根据工艺要求，介质性质及现场环境等因素来考虑。 介质的物理、化学性质（如温度、粘度、脏污程度、腐蚀性、易燃性等）如何；现场环境条件（如温度、湿度、有无振动、有无腐蚀性等）2仪表量程的确定 仪表的量程是根据被测压力的大小和保证仪表寿命等方面来考虑的，通常仪表的上下限值应稍大于工艺被测压力的最大值。按“化工自控设计技术规定”。对被测压力较稳定的情况，最大压力值应不超过满量程的2/3；对被测压力波动较大的情况，最大压力值应不超过满量程的1/2。一般为了保证测量的精度，被测压力的最小值也不应低于全量程的1/3 3051变送器与手操器的使用1 processvariables2 diag/service3 basicsetup4 detailedsetup1 test device2 loop test3 calibration1 distributor2 model3 dev id4 tag5 device information6 revision #s7 meter options1 date2 write protect3 descriptor4 message5 final asmbly num1 sensor2 signal condition3 field device info4 sensor infomation1 pv snsr s/r2 pv snsr unit3 pv lsl4 pv usl5 pv min span1 pv unit2 pv urv3 pv lrv4 pv damp5 xfer fnctn6 ao alrm type7 alarm/satlevels1 num req preams2 universal rev3 fld dev rev4 software rev5 hardware rev1 meter type2 cm setup1 flange type2 flange material3 oring material4 drain vent matl5 remote seal type6 seal fill fluid7 rmt seal isol matl8 num of rmt seals9 module fill fluid10 module isol matl1 apply value2 d/a trim3 sensor trim4 recall factory trim1 meas type2 module range3 local keys4 mod cfg typ1 zero trim2 upper sensor trim3 lower sensor trim4 snsr trim points5 snsr trim cal typ1 online2 download3 battery4 polling1过程变量2 诊断/服务3 基本设置4 详细设置1 设备自检2环路电流检测3 校准1制造商2设备类型3设备序列号4工位号5 设备信息6 版本信息7指示表选项1 日期2 写保护3 描述符4 消息5最终装配代码1 传感器2 信息状况3材料信息4 传感器信息1系列序号2单位3下限值4上限值5最小刻度值1量程单位2量程上限3量程下限4阻尼5转换函数6报警选择7 报警饱和设置1前导码个数2通用指令版本号3专用指令版本号4软件版本号5 硬件版本号1指示表类型2远程显示设置1 法兰类型2 法兰材料3 o型圈材料4 排气排液阀5 远传装置形式6 远传装置灌充液7远传装置隔离膜片8 远传装置数量9 模块灌充液10模块隔离膜片1上下限调试2 d/a 校准3传感器校准4恢复制造商校准1模块类型2传感器量程代码3按键控制模式4模块组态类型1 主变量调零2 传感器上限校准3 传感器下限校准4 传感器校准点5 传感器模块类型1在线2 下载3 电池电量4 轮询以上的树形图为老版本的3051树形图，较新的版本完全不一样，所以要记住里面的英文单词。变送器的校验标准仪器的选用原则标准仪器必须符合国家计量法的有关规定，经授权的计量检定机构检定合格，并在检定有效期内使用。标准仪器的量程与被检仪表量程相当；准确度一般等于或优于被检仪表实际使用准确度的1/3。（对于准确度较高的仪表，如国家计量法规没有准确度的明确要求，其实际使用准确度可以定为0.5级）压力（差压）变送器根据被测介质的压力不同分为压力变送器,绝对压力变送器,微差压变送器,低、中、高差压变送器,高静压变送器等,它把压力（差压）信号变成标准电信号(4-20ma)远传。可进行压力、流量、液位的测量。调校项目与技术标准 1.设定量程 量程值指令可设定4和20毫安点（量程下限和上限值）。将量程值设定至所要求读数的极限值，可最大程度地发挥变送器的性能，当变送器在所要求的压力范围内工作时，其精确度最高。重设变送器量程有三种方法，分别如下： a.只用手操器重设量程：该方法是最容易、最普遍的重设变送器量程的方 法，可独立改变模拟4和20毫安点的数值，而不需加压力输入；b.用压力输入源和手操器重设量程：当不知道4和20毫安点的具体值时，利用手操器与压力源或者与过程压力重设量程；c.利用压力输入源与变送器零点和量程按钮重设量程：当不知道4和20毫安的具体值时,可利用压力输入源与本机零点和量程按钮重设量程。具体操作如下: 拧松变送器表盖顶上固定认证标牌的螺钉，旋开标牌，露出零点和量程按钮；利用精度为三至十倍于所需校验精度的压力源，向变送器高压侧加下限量程值相应的压力；如果设定4毫安点，先按住零点按钮至少两秒钟，然后核实输出是否为4毫安，如果安装了表头，则表头将显示“zero pass”（零点通过）。向变送器高压侧加上限量程值相应的压力。如果设定20毫安点，先按住量程按钮 至少两秒钟，然后核实输出是否为20毫安，如果安装了表头，则表头将显示 “spanpass”（量程通过）。2.零点和满量程的校准。如果调校前校验结果，其示值基本误差值大于示值允许误差限值时，按说明书要求进行零点和量程的反复调整，直至两者均小于示值允许误差，并使各校验点误差减至最小。 2.1 零点调整：找到变送器面板上的zero和span按钮，向变送器加4ma点对应压力，观察输出是否为4ma，否则按“zero”直到输出为4ma。2.2 满量程调整：向变送器加相当于20ma点对应的压力，观察输出是否为20ma，否则按“span”直到输出为20ma。3. 智能压力（差压）变送器的零点和满量程校准应在校准室进行，通过标准仪器施加压力信号对零点和量程进行校准；零点和量程的检查或设定可在现场通过手操器进行，但一般改变量程以后应在校准室重新进行零点和量程的校准。4. 利用手操器进行零点和量程的设定、校准等请遵照手操器及具体变送器说明书进行。5.示值基本误差和回程误差校准： 5.1 校准过程中不得进行任何形式的调整。 5.2 按照2.4.3要求进行，取误差的最大值作为示值基本误差和回程误差。5.3 变送器的基本误差值、回程误差值及输出断路量程的变化应满足相关要求。6.校准后工作： 6.1 切断被校仪表和校准仪器电源。 6.2 变送器外露的零位、量程等调整机构宜漆封，并贴上有效的计量标识。6.3 仪表装回原位，恢复接线。6.4 整理校准记录。三、温度temperature温度与温标按测量方法一般分为接触式测温和非接触式测温。接触式测温就是温度计的传感器直接与被测介质接触，使被测介质与温度传感器充分地接触进行热交换后达到热平衡而完成温度的测量。非接触测温是温度传感器（或测温仪表）不直接与被测物体接触，而是利用物体的热辐射（或其他特性），通过对辐射能量（或亮度）的检测实现测温。物质有三种不同的状态是气态、液体和固态。温标就是温度的数值表示法。经验温标就是借助于某物质的物理参量与温度变化的关系，用实验方法或经验公式构成的温标。从17世纪伽利略制作出第一个测温器到19世纪中叶，开尔文提出热力学温标以前，欧洲的许多科学家致力于测温技术的研究，制出了温度计，并提出了自己的温标。其中在当时影响较大的有华氏和摄氏温标。华氏（）和摄氏（）可以通过数学关系式换算tf= 95tc+32（） tc= 59（tf-32）（）热力学温标是以热力学第二定律为基础的温标，是一种基本的、科学的温标。1954年国际计量大会决定把水三相点的热力学温度规定为273.16k，其单位为开尔文，符号为k。开尔文温度与摄氏温度t的关系为：t=t-273.15k开尔文温度以绝对零度为起点，摄氏温度以摄氏零度即273.15k为起点。压力式温度计压力式温度计式利用充灌式感温系统测量温度的仪器。所谓充灌式感温系统是由充有感温介质的温包、毛细管和压力敏感元件构成的全金属组件。感温系统所充的感温介质通常分为下列三种：（1）液体；（2）蒸发液体；（3）气体。压力式温度计也属于膨胀式温度计。我国目前生产的这类温度计，其使用范围一般为-80+600与其他温度计比较，压力式温度计具有以下优点：（1） 可以远传。根据其毛细管的长度，可以在所能达到的范围内显示温度，但最长一般不超过60m。（2） 结构简单，价格便宜。（3） 读数方便清晰。（4） 适用于要求防爆的环境。使用压力式温度计应注意的事项一、 温包的插入深度：应将其全部浸入到被测介质中，否则示值的变化。二、 环境温度变化过大，对温度计示值会产生影响三、 位置变化的影响：当温度计的温包与弹簧管不处于同一高度会带来示值误差。温度开关检查校验项目：外观检查、绝压电阻检查、切换值、切换差（绝缘电阻检查用500v兆欧表，检查温度开关接线端子与外壳间的绝缘电阻应大于20m。安装使用时，应将温度开关的温度检测元件（温包）全部浸入被测介质中，其周围介质保持流动、均温，毛细管弯曲半径应不小于50mm。任何时候都不准碰撞毛细管及温包。双金属温度计 双金属温度计是利用不同膨胀系数的双金属元件来测量温度的仪器。双金属温度计的优点：无汞害、使用和保养方便、坚固耐震。双金属温度计的使用范围一般为-80+600电阻温度计（俗称热电阻）(rtd)电阻温度计就是利用热电阻的电阻值随温度变化而改变的特性来进行温度测量的。电阻温度计是一种常用的测温仪器。优点：测量精度高，性能稳定，灵敏度高，应用范围广，可远距离测温并能实现温度自动控制。电阻温度计分为标准和工业用两大类。目前在工业中大量使用的金属材料多数为铂、铜、镍三种。1电阻温度计是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化来测量温度的元件或仪器。2工业热电阻。测量范围-200850。热电阻温度与电阻的对照表如何通过简单计算得出温度值t=（被测-100）0.385 =（x0.385）+100适用pt100,385 100度以内，200偏差较大工业热电阻是由热电阻元件和连接到接线板上的导线、接线板、接线盒以及保护管等附属部件构成。根据测量精度的需要，工业热电阻的引线常被制成二线或三线和四线形式。常用热电阻的种类：一、铂热电阻；分度号分别为pt10和pt100。在0时的阻值为10和100 二、铜热电阻；分度号分别为cu50和cu100。在0时的阻值为50和100热电阻的标定常用热电阻分为a级和b级常用热电阻在0及100时的允许误差a级0.06；b级0.12常用热电阻测量范围-200850；精度a级：t允差值=（0.15+0.002t） b级：t允差值=（0.3+0.005t）绝缘电阻：a）常温绝缘电阻，热电阻处于温度1535，相对湿度4585%的环境时，绝缘电阻应不小于100m；绝缘电阻检查要用100v的兆欧表b）高温绝缘电阻，热电阻在上限工作温度的绝缘电阻应不小于表规定的值最高工作温度/最小绝缘电阻值/m1002502025145024516500.56518500.2对于正在使用中的热电阻应定期检查其热阻性能、绝缘电阻，检定周期一般为35年。重要的和特殊使用，的热电阻，按实际要求定期检查。保护套管一般45年检查一次，保护套管应能承受1.25倍工作压力，无渗漏（当使用温度低于400，工作压力低于允许压力的1/3时可免试）常见故障及处理方法见表现象原因处理方法电阻值偏低内部局部短路绝缘降低更换热电阻 清洗烘干电阻值偏高或无穷大接线端子接触不良 热电阻内部引线断开 拧紧接线端子 更换电阻体示值不稳定接线端子接触不良绝缘降低拧紧接线端子 清洗烘干热电偶（tc）热电偶是利用两种不同材料相接触而产生的热电势随温差变化的特性来测量温度的。必须指出：热电偶一般都是在自由端温度为0时进行分度的，因此，若自由端温度不为0而为t0时，则热电势与温度之间的关系可用公式进行计算。3.17= eab(t，0)- 0.798式中eab(t，0)和eab(t0，0)相当于该种热电偶的工作端温度分别为t和t0，而自由端温度为0时产生的热电势，其值可从热电偶的分度表中直接查得。【例1】 今用一只镍铬-镍硅热电偶，测量炉子温度，已知热电偶工作端温度为800，自由端温度为30，求热电偶产生的热电势e（800,30）.查表 e（800,0）=33.277mv，e（30,0）=1.203mv解：e（800,30）= e（800,0）- e（30,0）=32.074mv【例2】 某支铂铑10-铂热电偶在工作时，自由端温度t0=30，测得热电势e(t，t0)=14.195mv，求被测介质的实际温度。查表e（30,0）=0.173mv 解：e(t，0)= e(t，30)+ e(30，0)=14.195+0.173=14.368mv补偿导线与冷端温度补偿1. 补偿导线由热电偶测温原理已经知道，只有当热电偶冷端温度保持不变时，热电势才是被测温度的单值函数。但在实际工作中，由于热电偶的冷端常常靠近设备或管道，故冷端温度不仅受环境温度的影响，而且还受设备或管道中物流温度的影响，因而冷端温度难于保持恒定。为了准确地测量温度，就应当设法把热电偶的冷端延伸至远离被测对象且温度又比较稳定的地方，最简单的方法是将热电偶做得很长，但由于热电偶线多属贵重金属材料，显然这个方法不经济的，人们发现，有些廉价金属组成的热电偶在一定温度（0100左右）范围内，其热电特性与前述几种标准化了的热电偶的热电特性非常接近。2. 冷端温度变化对测量的影响及消除方法讲一下极性判断和型号判断【例】用铂铑10-铂热电偶进行温度测量，热电偶的冷端温度t0=30，显示仪表读数（假定此表是不带冷端温度自动补偿且是以温度刻度的）为985，试求被测温度的实际值。解：由分度号为s的铂铑10-铂热电偶表查出985时热电势值为9.412mv，也就是e(t，t0)=9.412mv，又从分度表中查得e(t0，0)= e(30，0)=0.173mv。e(t，0)=9.412mv+0.173mv=9.585 mv再查分度表可知，对应于9.585 mv的温度t=1000，这就是该支热电偶所测得的温度实际值。热电偶的检定热电偶等级分为级和级绝缘电阻：在空气温度为1535和和相对湿度80%的情况下，热电偶与其保护套管之间的绝缘电阻应不小于5m（100v）（接地型除外）对于正在使用中的热电偶应定期检查其热电特，检定周期一般为35年。重要的及特殊使用的场所，按实际要求定期检查。保护套管一般45年检查一次，对于安装在腐蚀及磨损严重部位的保护套管，停工检修期间均应检查。使用于2.5mpa一下的保护套管应能承受1.5倍工作压力而无渗漏，用于高压容器的热电偶保护套管使用前应经探伤或拍片检查，达到二级合格标准。测温仪表的选用与安装1、 工业温度计的选用1. 分析被测对象（1） 被测对象的温度变化范围及变化的快慢；（2） 被测对象是静止的还是运动的（移动或转动）（3） 被测对象是液体还是固态，温度计的检测部分能否与它相接触，能否靠近，如果远离以后辐射的能量是否足以检测；（4） 被测区域的温度分布是否相对稳定，要测量的是局部（点的）温度，还是某一区域（面的）平均温度或温度分布；（5） 被测对象及其周围环境是否有腐蚀性，是否存在水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、臭氧及烟雾等介质，是否存在外来能源对辐射的干扰，如其他高温辐射源、日光、灯光、炉壁反射光及局部风冷、水冷等；（6） 测量的场所有无冲击、振动及电磁场。2. 合理选用仪表1、 测温元件的安装（1） 在测量管道中介质的温度时，应保证测温元件与流体充分接触，以减少测量误差。因此要求安装时测温元件应迎着被测介质流向插入（斜插）；至少须与被测介质流向正交，切勿与被测介质形成顺流。（2） 测温元件的感温点应处于管道中流速最大处，一般来说，热电偶、铂电阻、铜电阻保护套管的末端应分别越过流束中心线510mm，5070mm，2530mm。（3） 应尽量避免测温元件外露部分的热损失而引起的测量误差。为此，一是保证有足够的插入深度（斜插或在弯头处安装）；二是对测温元件外露部分进行保温。（4） 若工艺管道过小，安装测温元件处可接装扩大管。（5） 用热电偶测量炉温时，应避免测温元件与火焰直接接触，也不宜距离太近或装在炉门边。接线盒不应碰到炉壁，以免热电偶冷端温度过高。（6） 使用热电偶、热电阻测温时，应防止干扰信号的引入。同时应使接线盒的出线孔向下方，以防止水汽、灰尘等进入而影响测温。（7） 测温元件安装在负压管道或设备中时，必须保证安装孔的密封，以免冷空气被吸入后而降低测量指示值。（8） 凡安装承受压力的测温元件时，都必须保证密封。当工作介质压力超过100kpa时，还必须另外加装保护套管。此时，为减少测量的滞后，可在套管之间加装传热良好的填充物，如温度低于150时可充入变压器油，当温度高于150时可充填铜屑或石英砂，以保证传热良好。运行正常，符合使用要求，即：a.运行时，热电偶应达到规定的性能指标；b.正常工况下，热电偶工作温度应在该热电偶测量范围的20一80；c.热电偶接线端子所处的环境温度不应超过100。设备及环境整齐、清洁，符合工作要求，即：a.热电偶保护套管应清洁、无锈蚀，漆层应平整、光亮、无脱落；b.线路标号应齐全、清晰、准确；c.补偿导线不得靠近热源及有强磁场的电气设备；d.穿线管和软管应敷设整齐。常见故障及处理方法见表现象原因处理方法热电势值偏低热电偶受潮，绝缘不良热电偶电极材料变质或热端损坏补偿导线与热电偶极性接反线路电阻不准确清洗烘干或更换热电偶更换热电偶正确接线正确配置线路电阻热电势值偏高补偿导线与热电偶种类不符热电偶电极材料变质线路电阻短路更换补偿导线更换热电偶更换线路电阻热电势不稳定端子接触不良绝缘不良或局部接地拧紧线端子清洗烘干或处理接地故障温度变送器(temperature transmitters)1.温度变送器是直接将热电阻、热电偶的信号转换成420ma标准电流信号的仪表，可利用普通导线实现远距离传输。（输入信号固定不能改变，通用性差）2.智能温度变送器以微处理器为基础单元，可用于接收不同的热电偶和热电阻温度传感器输入（毫伏或欧姆输入信号），输出带有符合de协议或hart协议的420ma dc电流信号。3.在现场用的最多是罗斯蒙特3144温度变送器具体用475设置自己练习。四、液位level目前smp用的有：差压测液位、浮筒测液位、雷达测液位和重锤测液位。差压式液位计差压式液位计是利用容器内的液位改变时，液柱产生的静压也相应变化的原理而工作的。差压式液位计可分为：导压管式和法兰式。差压式液位计的特点：1. 测量元件在容器中几乎不占空间，只需在容器壁上开一个或两个孔即可；2. 检测元件只有一、两根导压管，机构简单，安装方便，便于操作维护，工作可靠；3. 采用法兰式差压变送器可以解决高粘度、易凝固、易结晶、腐蚀性、含有悬浮物介质的液位测量问题；4. 差压式液位计通用性强，可以用来测量液位，也可用来测量压力和流量等参数。使用差压式液位计时，必须注意以下两个问题：1. 遇到含有杂质、结晶、凝聚或易自聚的被测介质，用普通的差压变送器可能引起连接管线的堵塞，此时需要采用法兰差压变送器。2. 当差压变送器与容器之间安装隔离罐时，需要进行零点迁移。测量范围：0% 100%h（p正0% - p负）（p正100% - p负）p=gh （kpa）被测介质密度，g/cm3g重力加速度9.8h测量高度mppp例：此罐为低压蒸汽回水罐测量范围为02m，取压法兰间距为2.5m。试计算此表的迁移量，何种迁移，测量范围（p正0% - p负）（p正100% - p负）(h*pg-(h+2.5)*pg)(h+2)*pg-(h+2.5)*pg)(0- 2.5*1*9.8)(2*1*9.8 - 2.5*1*9.8)例：此罐测量介质比重为0.8g/cm3，隔离罐灌的为水，罐测量范围为02m，取压法兰间距为2.5m，表到下法兰距离为3m。试求测量的范围重轻p 轻0.6 g/cm3p 双法兰测界面测量范围为2m，法兰间距为2.5m。试求测量范围重1 g/cm3pp轻重ma-ma0%ma100%-ma0% = p-p0%p100%-p0%法兰式变送器的安装1. 测量液位时，最低液位（零点）应设定在高于高压侧膜片中心50mm以上的地方。2. 高、低压两侧应正确安装，不能装反。3. 为减小环境温度差的影响，可将高、低压测的毛细管束在一起，并固定以防止风以及振动等的影响（超长部分的毛细管应卷在一起固定）4. 注意不要损伤接液膜片的面凸起约1mm，如果将膜片面朝下放置则可能弄伤膜片表面。5. 不要扭曲，挤压毛细管，也不要对它施加过大的压力。6. 如果膜片密封部暴露在空气中的部分表面温度较高，应采取隔热处理措施，使隔爆型变送器的表面温度在135以下，本安型在110以下。7. 变送器本体应安装在高压侧法兰下方600mm以上的地方，以使毛细管封入液的静压差尽可能地加在变送器本体上。浮筒式液位（界位）计液位或液体比重改变会使置换器受到浮力，进而促使扭矩管轴旋转。数字液位控制器将这种旋转运动转换为电子信号。扭矩管浮筒可用于测量液位、两种液体之间界面或液体比重（密度）。置换器在燕山常用的浮筒头有fisher dlc3000和东京计装（上海东信）浮筒安装形式 顶底式 侧顶式 侧侧式 侧底式如何确定浮筒的底面在哪和中心线传感器安装方向 右侧安装 左侧安装检查校验：1. 检查浮筒变送器外观有无损坏、变形，各部件是否灵活好用。2. 仪表铭牌各参数、校验单等要齐全准确，符合工艺设备的压力、温度、材质、密封等要求。3. 仪表安装时必须牢固可靠、横平竖直，必须保证测量室垂直，浮筒外壁不得与浮筒室内壁相碰，筒室倾斜 进入参数模式按a 键到p0显示 按五次 b 键显示0005后按 c + b 键进行确定 反复按 a 键找到p38如果0%显示为2.4就在p38显示的数字减掉2.4（如果0%显示为-2.4就在p38显示的数字加上2.4），按b或 d 把数值调整到你计算的值 按 c + b 键进行确定 c + a 键推出。先把液灌到100%的位置，如果不准按 c + a 键 进入参数模式按a 键到p0显示 按五次 b 键显示0005后按 c + b 键进行确认 反复按 a 键找到p39如果100%显示为102.4就在p38显示的数字减掉2.4（如果0%显示为97.6就在p38显示的数字加上2.4），按b或 d 把数值调整到你计算的值 按 c + b 键进行确定 c + a 键推出。p38和p39的范围+9.999，误差超出范围按下面的方法调整。完成调整后分别灌0%；25%；50%；75%；100%。看是否超差。二、 调整后还不准按一下方法调整1.按 c + a 键 进入参数模式按a 键到p0显示 按3次d键显示9997后按 c + b 键进行确定 按a 键找到p38，p39把它们调成0.000后c + b 键进行确定。2.把水灌到50%，找到p57看显示是否在50+0.5。如果超出0.5的范围，把前面外壳打开，线路板下面有三个点着红漆的3mm内六角螺丝拧松，