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仪表知识 仪表分类 误差 温度测量 物位测量 流量测量 调节阀 自动控制 ESD 紧急停车系统 仪表分类 检测和过程控制仪表 通常称自动化仪表 分类很多 按仪表所用的能源分 气动仪表 电动仪表 和液动仪表等 按安装形式分 现场仪表 盘装仪表 和架装仪表 随着发展仪表以微处理器的引用 仪表又分为智能仪表和非智能仪表 根据仪表信号的形式分为模拟仪表和数字仪表 仪表分类 仪表最常用的分类 是按仪表在测量与控制系统中的作用进行划分 可分为检测仪表 显示仪表 调节控制仪表和执行器四大类 检测仪表根据其被测变量不同 根据化工生产5大参量又可分为温度检测仪表 流量检测仪表 压力检测仪表 物位检测仪表和分析仪表 器 误差 按误差数值表示的方法可分为绝对误差 相对误差 引用误差 按误差出现的规律分为系统误差 随机误差 疏忽误差 按使用条件分为基本误差 附加误差 按被测量与时间的关系分表态误差 动态误差 按被测量的关系可分为定值误差 累计误差 误差 绝对误差是测量结果与真值之差 即绝对误差 测量值 真值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 100 引用误差是绝对误差与是一种之比 以百分数表示 即引用误差 绝对误差 量程 100 仪表的精度等级是根据引用误划分的 温度测量 概述 温度是表征物体冷热程度的物理量 温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量 而用来量度物体温度数值的标尺叫温标 它规定了温度的读数起点 零点 和测量温度的基本单位 目前国际上用得较多的温标有华氏温标 摄氏温标 热力学温标和国际实用温标 摄氏温度值t和华氏温度值tF有如下关系 t 5 9 tF 32 温度测量 A 我厂温度仪表的种类及各自的特点 工业上常用的温度检测仪表的分类 非接触式测温仪表 辐射式接触式测温仪表 双金属温度计 压力式温度计 玻璃液体温度计 热电阻 热电偶 双金属温度计的精度等级 1 1 5 2 5热电阻的精度等级 0 5 3级 常用有热电阻有Pt100 CU100 CU50等 热电偶的精度等级 0 5 1级常用的热电偶有K E J S T等 温度测量 温度测量 B 温度仪表的测量原理热电偶 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来 构成一个闭合回路 如图所示 当导体A和B的两个接点1和2之间存在温差时 两者之间便产生电动势 因而在回路中形成一定大小的电流 这种现象称为热电效应 热电偶就是利用这一效应来工作的 温度测量 如图所示 热电的一端将A B两种导体焊在一起 置于温度为t的被测介质中 称为工作端 另一端称为自由端 放在温度为t0的恒定温度下 当工作端的被测介质温度发生变化时 热电势随之发生变化 将热电势送入显示仪表进行指示或记录 或送入微机进行处理 即可获得温度值 A B t t0 温度测量 热电偶两端的热电势差可以用下式表示 E1 EAB t EAB t0 热电阻 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的 温度测量 图为双金属片 其中a层的膨胀系数大 b的膨胀系数小 两种不同膨胀系数的金属彼此牢固结合在一起的组合材料 其中膨胀系数大的一层叫主动层 小的一层叫被动层 当温度升高时 主动层变形大 被动层变形小 因而双金属片向上弯曲 双金属温度计 b a b a 温度测量 双金属片的其中一端固定 另一端通过传动机构和和指针相连 当温度变化时 双金属片产生角位移 带动指针指示相应的温度 这就是双金属温度计的工作原理 目前 国产双金属温度计的测量范围为 80 600 精度为1 1 5和2 5级 物位测量 物位测量包括 液面测量 界面测量 料位测量 物位测量的主要目的有1 通过物位测量来确定容器中的原料 产品或半成品的数量 以保证连续供应生产中各个环节所需的物料或进行经济核算 2 了解物位是否在规定的范围内 以便使生产过程正常进行 保证产品的质量 产量和生产安全 1 测量液面的有玻璃管 称重式 浮力式 静压式 放射式等2 测量界面的有玻璃管 静压式3 测量料位的有超声波 激光 放射式 物位测量 概述 我们把生产过程中灌 塔 槽等容器中存放的液体表面位置称为液面 我们把生产过程中灌 塔 槽等容器中存放的两种互不相溶的物质的分界位置称为界面 我厂液面仪表的种类及各自的特点 玻璃板液面计的测量原理玻璃板液面计的测量原理 玻璃管式仪表的测量原理主要是U型管原理 物位测量 差压液面计的测量原理差压式液面计是利用容器内的液面变化时 液柱产生的静压也相应的变化的原理工作的 P ghtemp 液面测量图 bmptemp 界面仪表测量原理 bmp案例分析a 玻璃板液面计和差压液面计取压高度不同造成指示偏差 如图式 1 玻璃板液面计取压点在差压液面计的中间 物位测量 2 玻璃板液面计上 下取压点均比差压液面计的正 负取压点高 物位测量 物位测量 3 玻璃板液面计取压点在差压液面计的两端 物位测量 4 玻璃板液面计上 下取压点均比差压液面计的正 负取压点低 物位测量 5 带有隔板的容器液面测量 物位测量 b 被测界质密度变化造成玻璃板液面计和差压变送器指示偏差 P ghc 开工期间界面仪表指示为什么和玻璃板液面计不一致 d 单法兰液面计和差压液面计在工艺压力大幅波动后为什么会造成液面示偏差 e 玻璃板液面计的下取压点堵上取压点漏造成和差压变送器的偏差 流量测量 工业生产过程中另一个重要参数就是流量 流量就是单位时间内流经某一截面的流体数量 流量可用体积流量和质量流量来表示 其单位分别用m3 h L h和kg h等 流量计是指测量流体流量的仪表 它能指示和记录某瞬时流体的流量值 计量表 总量表 是指测量流体总量的仪表 它能累计某段时间间隔内流体的叫量 即各瞬时流量的累加和 如水表 煤气表等 流量测量 我厂流量仪表的种类及各自的特点 速度式流量计 差压式流量计 电磁流量计 漩涡流量计 靶式流量计 契式流量计 阿牛巴流量计容积式流量计 椭圆齿轮流量计 腰轮流量计 刮板式流量计 流量测量 差压流量计的测量原理介绍电容式差压流量计的工作原理 根据能量恒定律及流体连续性原理 节流装置的流量公式可以写成 体积流量Q aF0 2 p 1质量流量M aF0 2 p 1M 质量流量 kg sQ 体积流量m3 sa 流量系数 流速膨胀系数F0 节流装置开孔截面积 P 节流元件前后压力差 1 流体流过节流元件的密度 流量测量 通过电容式膜盒简单介绍一下其工作原理 temp 差压变送器膜盒原理 bmp变送器的开方 一次表开方 DCS开方 案例分析a 被测界质不符合设计工况造成流量指示偏差原因分析被测介质的气体压力 温度变化 势必导致其密度的变化 由于实际密度与计算密度不等故有测量误差 如用差压变送器检测某气体流量时 设孔板的设计条件是 p设 1 0MPa 绝压 t设 30 而实际使用的工作条件是 p实 0 8MPa 绝压 t实 25 工况下二次表显示的流量为5000m3 h 流量测量 根据温 压补偿的计算式 F设 F实 p实t设 p设t实 5000 0 8 273 15 30 1 0 273 15 25 4509 5m3 h从计算结果看 这误差是相当大的 务必引起维修仪表人员的注意 流量测量 原因分析调校 检查差压变送器 没有问题 符合精度 稳定性能好 检查导压管系统 也没有发现负压导压管有泄漏 仪表本体负压室也无泄漏 对仪表以及测量系统检查 没有发现问题 那么 剩下的原因就是工艺因素了 流量计不能正常指示的原因 流量测量 分析工艺过程 因为是管径很大 流体 水 流过管径阻力很小 压力损失也很小 观察离心泵出口压力表 表压很低 DN400管道和工艺阀门很大 一时难以判断阀门开度 从离心泵特性可知 离心泵扬程和流量有一定关系 上述情况就是离心泵流量太大 扬程太小 关小离心泵出口阀 离心泵出口压力指示上升 到0 4MPa差压变送器检测流量正常 所谓差压变送器不能开表的原因 实际上是流量太大 远远超过设计流量值 流量指示到最大值了 流量测量 流量指示不准的其它原因仪表的故障 工艺原因 流量实际工况偏离设计工况甚大流量传输系统阻力分配不平衡 诸如造成离心泵扬程太小 流量过大工艺介质存在气液两相工艺管道内有堵塞现象 造成局部涡流等 调节阀 执行器由执行机构和调节阀两部分组成 执行机构按不同的分类 气动的 电动的 和液动的 薄膜式 活塞式 长执行机构 按结构特点和流量特性又可分 直通单座 直通双座 三通 角形 隔膜 蝶形 球阀 两种 偏心旋转 套筒阀 按流量特性分 直线 对数 等百比 抛物线 快开等 调节阀 调节阀流量特性曲线 开度 流量 从图上可以看出 直线特性始终在对数特性上方 同一开度下 直线特性流量大 调节速度快 直线特性小开度变化大 调节作用太快太强 易产生超调 引起振荡 大开度时调节太慢 太弱不及时 不灵敏 而对数特性它的流量相对变化是一个常数 调节灵敏有效 其适应性比线性要强 快开 直线 对数 调节阀 若一台调节阀开度在50 时 其流量是否在50 要以阀的结构特性而定 在两端压差恒定 的情况下 如是快开阀 则流量大于50 如是直线阀则流量等于50 如是对数阀 则流量小于50 自动控制 temp dcs控制回路 bmptemp