现场测量仪表.ppt

1,测量仪表基础知识,在石油天然气管道行业生产过程中，为了正确地指导生产操作，保证安全生产，实现对生产过程的自动控制，需要对工艺生产过程中的压力、流量、温度等变量进行测量。用来测量这些变量的仪表称为过程测量仪表。,2,测量仪表基础知识,2、结构形式开环结构,3,测量仪表基础知识,一、测量仪表的组成,、,、,2、结构形式闭环结构,4,测量仪表基础知识,一、测量仪表的组成,、,、,对于闭环结构的仪表，只要保证传递系数足够大，则闭环结构仪表的特性仅取决于反馈环节及检测单元的传递系数，而与其它环节的特性无关，,测量仪表基础知识,二、检测仪表分类：压力测量仪表:压力表、压力变送器、差压变送器等温度测量仪表：温度计，热电阻、热电偶等物位测量仪表：玻璃液位计，浮子液位计等流量测量仪表：孔板、涡轮、涡街等,5,6,测量仪表基础知识,三、测量仪表的误差1、绝对误差：测量值-真实值2、相对误差：（测量值-真实值）/真实值*100%3、引用误差：（测量值-真实值）/仪表量程*100%4、基本误差：最大引用误差,7,测量仪表基础知识,四、仪表的精确度（简称精度）及等级1、精度等级：国家统一规定0.005；0.02；0.05；0.1；0.2；0.25；0.4；0.5；1.0；1.5；2.52、精度：仪表的最大引用误差与国家规定的等级综合后确定。例如某块仪表的最大引用误差是0.8%则它的精度就是1.0，而不是0.8。,8,场站常见仪表,一、压力表输气管线中压力检测仪表主要为就地压力表。对于压力低于40KPa的压力管线宜选用膜盒式压力表，低于10MPa应选用弹簧管压力表。输气管线中正常操作压力范围应在压力表量程的4/5(1/3至2/3)内。压力检测仪表取压点应位于管道或工艺设备的上方。取压管嘴应插入工艺设备或管道壁内焊接，内壁应保持平整。对于取压管不宜过长，以减少压力传递的时效。二、温度计输气管道系统中温度测量主要有两个方面：1、是天然气温度的测量；2、辅助系统的温度测量。天然气温度检测一般都设在站场进、出口、计量装置上游或下游。就地指示时可采用玻璃管温度计、双金属温度计。采用玻璃管温度计时，需要加套管，通过测量玻璃套管温度间接测量天然气温度。为方便读数，减少清洗维护，宜采用双金属温度计。该温度计可在6.4MPa以下的压力管道上直接插入而不必外加额外套管测量介质温度（高压或有要求的一定要加套管测量）,双金属温度计,9,三、压力、压差变送器以电为能源，将被测压力、压差的大小转换成直流的420mA（010mA）的统一信号，送往调节器或显示仪表进行调节、指示、记录、计算。而且其输出信号与压力变量之间有一给定的连续函数关系，通常为线性函数。,下游开关阀,平衡阀,上游开关阀,放空阀,液晶显示屏,接线孔,上下游导压管接口,ROSEMOUNT差压变送器,下一页,压力变送器按不同的转换原理可分为电容式、电感式、应变式和频率式等等。,10,四、温度变送器温度变送器常与热电偶或热电阻配合使用，将温度或温差信号转换成010mA的统一标准信号作为输出信号。,11,常用仪表符号,PI(PressureIndicator)就地压力指示表PT(PressureTransmitter)压力变送器DP(DifferencePressureTransmitter)差压变送器TI(TemperatureIndicator)就地温度指示表TT(TemperatureTransmitter)温度变送器TE(TemperatureElement)温度检测元件（铂电阻/热电偶）,12,常用仪表符号,FT(FlowTransmitter)流量变送器FIQ(FlowIndicatorQuantity)流量指示、累计FIA(FlowIndicatorAccumulator)流量指示、累计LI(LevelIndicator)液位计LT(LevelTransmitter)液位变送器AL(AlarmLow)低报警AH(AlarmHigh)高报警,13,现场仪表类型介绍,一、压力表,弹簧管式压力表工作原理：这是一个单圈弹簧管压力表，内有一根270度的弹簧管。受力后自由端发生位移，与压力成正比，经过机械转换后可从表盘上反映出压力值。选用压力表时，最大工作压力不应超过量程上限的2/3校验周期：6个月,14,现场仪表类型介绍,二、耐震压力表,工作原理：与压力表相同，不同的是表盘内充装有硅油，具有耐震性。注意事项：硅油不能装得太满，否则夏季热膨胀可能会导致表盘破裂。检定周期：6个月,15,现场仪表类型介绍,三、双金属温度计,工作原理：两种膨胀系数不同的金属元件叠在一起，受热后因膨胀系数不同而产生弯曲变形，弯曲的程度与温度高低成比例，从而测量出温度值。为了提高灵敏度，将双金属片制成多圈螺旋形，一端固定，另一端（自由端）连接在芯轴上，轴向型双温指针直接装在芯轴上，径向型双温指针通过转角弹簧与芯轴连接。当温度变化时，感温元件自由端旋转，经芯轴传动指针在刻度盘上指示出被测介质温度的变化值。温度计也分普通的与耐震的。检定周期：12个月,16,现场仪表类型介绍,四、压力变送器,压力变送器把压力信号转换成420mA直流信号，送入PLC模块中识别。3051智能压力变送器的测量量程为0.1213800kPa，输出信号为4mA20mA,负载电阻250，供电电压为10.542.4VDC,波纹小于1%。变送器的传输方式为二线制：符合HART通信协议。差压变送器差压变送器与压力变送器的区别是有两个取压点，一个是高压，一个是低压。检定周期：12个月,17,现场仪表类型介绍,五、温度变送器,温度检测元件采用铂电阻的比较多。电阻值与温度值成正比变化。例如Pt100，0对应的阻值为100，每增加1，阻值增加0.385。铂电阻只适用于800度以下的温度测量。高温检测时检测元件使用热电偶（例如压缩机燃烧室的温度测量）。热电偶的测量精度不如铂电阻高。,左侧的铂电阻直接将阻值信号送入PLC模块进行识别。右侧的加装有转换单元，把电阻信号转换为420mA直流信号，再送入PLC模块中识别。检定周期：12个月,18,现场仪表类型介绍,六、液位计,过滤分离器的积液包都安装有液位计，用来观察积液包中的液体情况。从而可知气质的好坏。左侧是一种磁翻转式液位计，带有磁铁的浮子随着管内的液位升降，得用磁性的吸引，使得带有磁铁的红白两面分明的翻板或翻球产生翻转。与之配套使用的是磁致伸缩式液位变送器,工作原理,19,现场仪表类型介绍,七、涡街流量计,涡街流量计目前仅RMG自用气橇上，计量站内压缩机及生活耗气量。涡街流量计由传感器和转换器两部分组成。工作原理：卡门涡街原理，涡街产生的脉冲频率与被测流体的实际体积流量成正比。现场表盘上显示的是工况体积流量累计值。同时输出脉冲信号到控制室内的丹尼尔流量计算机，以计算标况体积流量。,20,仪表的检定和维护,1、检定仪表主要有弹簧压力表、温