热工文件热控培训课件

1、 目目 录录 绪论 热工调试 第一章检出元件和检测仪表 第二节 温度测量仪表 第二节 压力和差压测量仪表 第三节 流量测量仪表 第四节 物位测量仪表 第五节 汽轮机监视仪表 第六节 煤量测量仪表 第七节 成分分析仪表 第八节 炉膛火焰电视监视系统 第二章 显示仪表 第一节 动圈式显示仪表 第二节 自动平衡式显示仪表 第三节 数字显示仪表 第三章 控制仪表和控制系统 第一节 调节仪表 第二节 开关量仪表 第三节 分散控制系统及装置 第四节 其它监控系统及装置 第五节 执行器 第四章 结构装置和辅助装置 第一节 结构装置 第二节 切换装置 第三节 常用电气设备 绪绪 论论 热工测量和控制仪表（或装

2、置）已广 泛应用在电力、冶金、石油、化工、轻工、 纺织、核工业、建筑材料等工业企业中，它 主要用于对热力设备及其系统的工况进行测 量和控制。 火力发电厂是将燃料（煤或油等）的化 学能转变为热能和电能的工厂，装设有热力 和电气等设备。热力设备主要是锅炉和汽轮 机，两者均配有相应的辅机设备，构成了许 多系统，如输煤、煤粉、燃油、风烟、除尘、 除渣、除灰、蒸汽（主蒸汽、再热蒸汽、旁 路、加热等）、真空、补给水、化学水处理、 除氧水、给水、凝结水、循环水、排水、减 温减压、热网供热、发电机冷却、汽轮机油 系统等，其上均装设有大量的热工测量和控 制仪表。电气设备，如发电机、电动机、变 压器等，也部分装设

3、了热工测量和控制仪表， 或与热力设备进行联动。 热工测量和控制仪表遍布火力发电厂各 个部位，它是保障机组安全启停、正常运行、 防止误操作（引入闭锁条件）和处理故障等 非常重要的技术装备，是火力发电厂安全经 济运行、文明生产、提高劳动生产率、减轻 运行人员劳动强度等必不可少的设施，也是 反映火力发电厂自动化水平的重要标志之一。 特别是高参数、大容量机组，其热力系统复 杂，在运行中需要监视和操作的项目极多。 如50MW机组，只有监视项目100多个、操 作项目几十个；而300MW机组的监视项目 就有1000多个、操作项目超过500个； 600MW机组的监视项目达2000多个、操作 项目1000多个。

4、因此，高参数、大容量机 组对火力发电厂自动化水平提出了更高的要 求。 测量仪表是专供过程中采集信息的表针 或装置。根据其功能的不同可有许多种，如 检出元件、传感器、变送器、显示仪表等。 根据被测变量的不同，有温度、压力、流量、 物位、机械量、成分（分析）仪表等，还可 进一步划分不同类型的仪表。 测量系统一般由检出元件及取源部件、 检测仪表、显示仪表、辅助件等四部分组成， 以实现确定变量值为目的，构成相互关联的 一组单元。 检出元件（又称检出器，有时亦称为敏 感元件），是直接响应被测变量，并将它转 换成适于测量形式的元件或器件。取源部件 是测量工艺过程变量用的一个附件，仅指直 接与工艺设备或管道

5、相连接的安装部件和取 源阀门。 检测仪表是能够确定所感受的被测变量 大小的仪表。它可以是变送器、传感器或自 身兼有检出元件和显示装置的仪表。传感器 是接受物理或化学变量（输入变量）形式的 信息，并按一定规律将其转换成同种或别种 性质的输出变量的仪表。输出为标准信号的 传感器，称为变送器。 显示仪表接受变送器或传感器的输出信号 （有些是直接接受检出元件输出信号的）， 用以显示（指示、记录等）被测变量值。 辅助件主要指测量装置的传递部分（如导管、 电线、电缆等），用以在检出元件（或取源 部件）、检测仪表、显示仪表之间传递信息。 辅助件还包括完成测量工作所必需的，具有 次要、辅助和从属功能的附属装置

6、（如热电 偶冷端补偿器、转换开关、接线盒、压力隔 离器等）。 热工测量的目的在于：直接反映热力过程中 的运行参数值，供值班人员及时掌握整套机 组的运行情况，并据此作出正确的判断和合 理地进行操作，已保证设备安全可靠地运行； 为企业经济核算和计算各项技术经济指标提 供参数，以寻求经济、合理的运行方式；提 供自动控制用的测量信号（这是实现热力过 程自动化地先决条件）；分析事故原因，并 据此处理事故与吸取教训等。 控制仪表是自动控制被控量地仪表或装 置。为了实现自动控制，除自动装置本身外， 控制系统还包括向自动装置提供信息的变送 器和执行自动装置控制指令的执行器。由各 种不同的、相互关联的控制仪表构

7、成的控制 系统，是操纵一个或几个变量以达到预定状 态的系统。 随着热工自动化水平的提高和计算机技 术的发展，在火力发电厂中，测量系统的显 示仪表和控制系统的控制装置的配置，对容 量为300MW及以上机组选用分散控制系统， 对容量为200MW及以下机组宜选用小型分 散控制系统或计算机监视系统与可编程序调 节器。 分散控制系统是70年代发展起来的最新的 工业过程综合控制系统。它以微处理机为基 础，按照系统概念进行设计，综合了控制 （control）、计算机（computer）、通信 （communication）、阴极射线管 （cathode ray tube,CRT）显示技术等“4C” 技术；它

8、由可独立完成各种采集、控制、监 视、操作和计算功能的数据采集站、过程控 制站、运行监视站和计算机站等，采用通信 网络连接成一个信息共享系统；实现集中监 视、分散控制，提高了系统的可靠性和协调 工作能力。它还具有功能分散、管理集中、 结构分级（过程控制级、监控级、管理级） 等的优点，可根据不同需要灵活组态，以构 成不同特征的系统。 采用分散控制系统的单元件机组，以CRT 和键盘为监视、控制中心，仅配以少量的必 要仪表和控制设备以及报警光字牌作后备监 控，实现炉、机、电统一的单元集中控制， 大大缩小了盘面尺寸。例如，某电厂的 600MW机组，分散控制系统总的输入/输出 （I/O）点数为 4352个

9、（其中，模拟输入 AI1506点、模拟输出AO60点、数字输入 DI2500点、数字输出DO106点、脉冲输入 PI20点、事件顺序记录SOE160点），盘面 仅配有6套CRT和键盘，24套手动/自动站， 6个按钮，10块指示表，数十个报警光字牌。 今后，当预期运行管理水平较高时，后备监 控设备可进一步减少或不设。 在火力发电厂中，分散控制系统的功能 通常包括计算机监视系统（数据采集系统） 和模拟量控制系统（闭环控制系统）。可将 开关量控制系统（含顺序控制系统、连锁控 制、选线操作和远方操作等）、热工保护 （含锅炉炉膛安全监控系统、紧急停机系统、 单元机组保护和辅机连锁保护等）、汽轮机 和给水

10、泵汽轮机数字电液控制系统、旁路控 制系统等纳入分散控制系统（亦可单独配 置）。 计算机监视系统在分散控制系统中用于 数据采集，在中型火电机组中，用于安全监 视。电子计算机有很强的信息处理能力，运 算速度快，实时性好，且具有记忆、比较、 判断等逻辑功能。如果配备合适的外部设备 和过程输入/输出通道，再加上软件系统支 持和配以CRT监视器，计算机则具有下述功 能：对各种运行参数及主辅设备的运行状态 进行巡回检测，并对相应数据进行必要的处 理；屏幕显示，即显示各种参数、表格、曲 线、棒状图、趋势图和模拟图等画面；以屏 幕显示和打印方式提供完整的热工报警信息； 打印制表和完成事件顺序记录，指定参数的

11、定时制表、随机打印、事故追忆打印；在线 性能计算和经济分析；提供运行操作指导等。 模拟量控制系统曾称自动调节系统， 由调节对象、调节器和调节机构三大部分组 成。调节器是实现闭环控制（反馈控制）中 自动控制某个被控变量的仪表，这里是指起 调节作用的全套控制仪表，包括变送、给定、 调节、操作、执行等部件。在火电厂 中，模拟量控制曾广泛使用全套的单元组合 仪表和组件组装仪表。目前，除分散控制系 统已包括模拟量控制功能外，多采用可编程 序调节器和基地式调节仪表来实现控制功能。 调节对象是指为调节器所控制的设备或系统。 调节机构是由执行机构（将变化的信号变为 相应运动的机构）驱动，直接改变被控变量 的机

12、构。自动调节通常是利用反馈的方法， 将被控变量与给定值进行比较，再根据比较 的结果进行必要的控制，最终使被控变量维 持在要求值，或者克服外来干扰保持在原来 的值上。 开关量控制是开环控制，是实现锅炉、 汽轮机及其辅助设备启、停或开、关操作的 总称，如顺序控制、选线控制、单独控制、 连锁控制等。 顺序控制系统是对某一工艺系统或主要 辅机按一定规律进行控制的系统，其控制对 象包括厂用电动机、电动门、电磁阀和执行 器等。为防止辅机不适当地投入运行，还 设有保护连锁条件。顺序控制系统纳入分 散控制系统的机组，有组级、子组级和执 行级三级控制。组级控制对在工艺上有相 互联系并具有连续不断的顺控特征的设备

13、 进行整体控制，是最高级控制功能组，一 般工程不宜采用。当单元机组设有快速甩 负荷功能时可采用，它可实现单元机组全 过程的程序启动/停运，即从锅炉点火开 始到额定负荷，汽轮机从投入润滑油系统 开始，盘车、冲转、升速、并网到目标负 荷的程序启动/停运。子组级控制对某一 辅机及其附属设备或某一局部工艺系统进 行整体控制，如汽轮机自升速、升负荷控 制，锅炉燃烧器控制，送、吸风机控制， 给水泵控制，高加旁路控制等。执行级即 驱动级控制，是一对一的单独控制。当单 独设置顺序控制系统时，利用适当的顺序 控制器（如可编程序逻辑控制器等）， 接受人工的指令或其他控制仪表的指令开 始工作，也可以在规定的外界条件

14、出现时 自动开始工作。当第一步骤的所有控制对 象的动作均已结束，并且进行下一个步骤 控制的条件和时限均已达到时，顺序控制 器就发出指令，指挥下一个步骤的控制。 每一步骤均重复上述过程，便能依次自动 完成全部控制操作。如：锅炉吹灰器、锅 炉定期排污、除灰除渣、凝汽器胶球清洗、 凝结水精除盐、调速电动给水泵、循环水 处理、补充水处理、废水废液处理、输煤 等顺序控制系统。 选线操作是将同一类型或所属局部工艺系统 的远方控制中的若干个控制对象先经过选线， 即选择需要操作的对象，然后用公用的控制 开关或按钮进行操作。其优点是即可减少控 制台上的设备，又便于集中控制和监视，还 可以同时选中若干个控制对象并

15、进行成组操 作。但由于多了一些中间环节，可靠 性相对降低，因此，对重要的或操作较频繁 的控制对象不宜采用。每组选线控制中，控 制对象的数量也要适中。 远方操作就是手动远方操作，即由人直 接或间接操纵终端控制元件（执行机构）的 控制，一般是通过操纵一个标准信号来完成 的。在自动调节系统中，操作器都能由自动 位置切换至手动位置进行手动远方控制。远 方控制也可以是与自动调节系统无关的独立 系统，由运行人员在控制盘上操作，直接驱 动执行机构，实现人工调节。在火力发电厂 中，有些管道上的截止阀装有电动传动装置 （称为电动阀门）或电磁线圈控制机构（称 为电磁阀门），也可进行远方控制。 连锁控制是当某一参数

16、到达规定值或某 一设备启、停时，同时控制另一设备的控制。 连锁控制有简单的，它的控制对象一般仅 12个；也有复杂的，根据运行要求规定 了多级的启停程序，在火力发电厂中通常 通过连锁来实现。对于备用设备的自启动、 故障设备的自动停运、条件不具备时的禁止 控制和条件满足时的自行动作等控制功能， 均可利用连锁控制来实现。 保护系统的作用是保护生产设备。当生 产系统的某个部分出现危险情况时，保护装 置将采取极端措施，制止危险工况的发展， 或自动停止某些设备的运行，以保护设备和 避免事故的扩大，如：事故停炉保护、事故 停机保护、汽轮机防进水保护、辅机事故自 动减负荷保护、自动甩负荷保护等。保护系 统采用

17、无源开关量仪表提供跳闸信号，重要 保护的输入信号应多重化，使用23个检 测回路或检测元件，经过二取二或三取二等 逻辑处理后送出可靠的信号。保护回路可以 由继电器组成，也可由分散控制系统实现。 重要的热工保护动作时，设置有事件顺序记 录。 报警系统在火力发电厂中通常称为热工 信号。其作用是在有关的热工参数偏离正常 运行范围、热工保护与重要连锁项目动作、 控制系统故障、重要电源回路故障、控制气 源故障、重要对象的状态异常时，即发出声 光信号，引起运行人员注意，以便及时采取 相应的措施。 由于热工测量和控制仪表在热力过程自 动化中处于特别重要的地位，除了设计时应 选择合理的自动化系统和选用合格的设备

18、外， 还应重视安装和调试质量，使其投入试运后， 达到准确、灵敏、可靠、系统完善、功能齐 全、维护方便、整齐美观，以保证满足机组 安全经济运行的要求。 热工调试热工调试 第一章第一章检出元件和检测仪表检出元件和检测仪表 第一节 温度测量仪表 温度是表征物体冷热程度的物理量。开尔文 是热力学温度的单位，符号为K；摄氏度是 摄氏温度的单位，符号为C。 为了确定温度的数值，由两个特征温度为基 准点，建立了温标。摄氏温标是在标准大气 压下用一支玻璃水银温度计来定度的，把冰 融点定为0，水沸点定为100，两点之 间等分100格，每格为1。其缺点是在使 用时，会出现0以下的温度，即负值温度。 热力学温标是根

19、据热力学理论，物质有一个 最低温度点存在，在这个温度值下一切物质 都为固体，这个温度定为0K，把水的三相 点温度（指水的固态、液态和汽态三相间平 衡时所具有的温度）定为273.16K（相当于 0.01），将此两温度值之间分成273.16等 分，每一等分为1K，这样它不会出现负温 度值。 热力学温标的温度间隔与摄氏温标相同， 单位“摄氏度”与单位“开尔文”相等。 摄氏温度t与热力学温度T之间的关系为tT 273.15 测量温度的仪表型号用“W”表示产品 所属的大类。测量温度的常用仪表有双金属 温度计、压力式温度计、热电偶和热电阻等。 一、双金属温度计 双金属温度计是利用两种热膨胀率不同 的金属结

20、合在一起制成的温度检出元件来测 量温度的仪表。 双金属温度计型号组成及其代号含义如 下： WS 特种要求 B防爆 1可动外螺纹：M161.5，M272 2可动内螺纹：M161.5，M272 3法兰：固定孔（36）位于54圆周上 4无固定螺纹 5固定螺纹：M161.5，M272 0轴向 1径向 360 4100 5150 S单指示 SX指示电接点 S（J）重型 工 业 双 金 属 温 度 计 下图为WSS-401型双金属温度计的结构， 其保护套管的材料有不锈钢和黄铜两种，前 者公称压力6.4MAa，后者公称压力4.0MAa、 6.4MAa： WT 内充工作介质 280单指示 288指示电接点 压

21、力式温度计 结构型式 280单指示 288指示电接点 二、压力式温度计 压力式温度计是利用充灌式感温系 统测量温度的仪表，主要由温度、毛细管 和显示仪表组成。 常用压力式温度计型号组成及其代 号含义如下： 下图为常用压力式温度计外型： 三、热电偶 热电偶作为温度的检测元件，通常与显示仪 表配套，用于直接测量各种生产过程中液体、 蒸汽和气体介质以及金属表面等的温度，也 可将其毫伏信号送给巡测装置、温度变送器、 自动调节器和计算机等。 热电偶由一对不同材料的导电体（热电偶丝） 组成，其一端（热端、测量端）相互连接并 感受被测温度；另一端（冷端参比端）则连 接到测量装置中。根据热电效应，测量端和 参

22、比端的温度之差与热电偶产生的热电动势 之间具有函数关系。参比端温度一定时热电 偶的热电动势随着测量端温度升高而加大， 其数值只与热电偶材料及两端温差有关，而 与热电偶的长度、直径无关。 根据热电偶的结构不同，有普通热电偶和凯 装热电偶两种。前者的热电偶丝套有耐热绝 缘套管（如瓷珠）并装在瓷或金属的保护套 管内；后者则将热电偶丝、绝缘材料（电熔 氧化镁）和金属保护套管三者组合加工成一 整体。但它们的基本结构相同，都是由热电 偶元件、保护套管、安装固定装置、接线盒 等部件组成的。 1、普通热电偶 （1）型号编制：普通热电偶的产品型 号由两节组成，每节一般为三位，第一节与 第二节之间用一半字线隔开，

23、其代号及含义 见表如下。 普通热电偶型号的组成及其代号含义： 第 二 节 第三位 含义 设计序号或保 护套管 1分度号B和S： 16瓷保护套 25瓷保护套管 2分度号K和E： 16钢保护套管 20钢保护套管 16瓷保护套管 20瓷保护套管 代号 第二位 含义 接线盒 形式： 普通接线盒防溅接线 盒 防水 接线 盒 防爆接线盒 代号 1234 第一位 含义 安装固 定装置： 无固 定装 置 固定 螺纹 活 动 法 兰 固定 法兰 角型 活动 法兰 锥型固定螺 纹或焊接固 定锥型保护 套 代号 123456 第三位 含义 B（铂 铑30 铂铑 6） S （铂 铑10 铂） E（镍 铬 铜镍） J（

24、铁 铜 镍） T （铜 铜 镍） N （镍 铬硅 镍 硅） K（镍铬 镍硅） 代号 RPEFCMN 第二位 含义 热电偶 代号 R 第一位 含义 温度仪表 代号 W 注：1、在型号的第一节字母后，下脚 注有“2”的为双支热电偶，即一个温度计套 管内装有两支热电偶； 2、各生产厂设计序号的含义不一。例 如，上海自动化仪表三厂为区别锥形保护套 管的不同产品，用0和1（改进型）分别代 表端部焊接和深盲孔技术的固定螺纹锥形保 护套管；用4和5（改进型）分别代表接壳 式和绝缘式焊接固定锥形保护套管。 （2）绝缘电阻：热电偶在常温时的绝缘 电阻值（500V兆欧表测量），对于长度等 于或不足1m时，应不小于

25、100M；对于长 度超过1m时，应不小于100Mm。 2、铠装热电偶 型号编制：铠装热电偶的产品型号由两 节组成，第一节与第二节之间用一短横线隔 开，其代号及含义见表如下 铠装热电偶型号组成及其含义 第 二 节 第三位 含义 测量端形式 绝缘式接壳式漏 端 式 代号 123 第二位 含义 接线盒 形式： 简易式防 溅 式 防水 式 插 接 式 手柄式 或接线 盒式 补偿导 线式 代号 0或123689 第一位 含义 安装固 定装置： 无固定 装置 固 定 卡 套 螺 纹 活 动 卡 套 螺 纹 固定 卡套 法兰 可动卡套法兰 代号 12345 第四位含义 铠装式 代号 K 第三位 含义 热电偶

26、 分度号 及材料 E （镍 铬 铜镍） J（铁 铜镍） T（铜铜 镍） N （镍 铬硅 镍 硅） K（镍铬 镍硅） 代号 EFCMN 第二位 含义 热电偶 代号 R 第一位 含义 温度仪表 代号 W 注：在型号第一节字母后，下角注有“2” 的为双支铠装热电偶。 如图所示铠装热电偶的结构形式： 3、热电偶的型式和尺寸 接线装置：热电偶的接线装置型式有： 无接线盒型、简易型、防护型（防淋、防溅、 防喷等）、防爆型、插接座型等种。 热电偶保护管形状和固定装置型式， 如下图所示： 4、热电偶参比端温度补偿 在用热电偶测温时，其热电动势与热电 偶两端的温度有关。为了使测量正确，应保 持参比端温度不变或采

27、取补偿措施。显示仪 表一般是按附表11至17热电偶分度表 分度的，即以参比端温度为0时分度的。 在实际应用中，由于热电偶较短，参比端距 离测量端不远且受环境温度影响，参比端温 度不可能保持在0不变，因而引起测量误 差。为此，可用如下方法加以补偿或校正： 补偿导线：补偿导线是在一定温度范 围内（包括常温）具有与所匹配热电偶热电 动势相同标称值的一对带有绝缘层的导线， 用它们连接热电偶与测量装置，以补偿它们 与热电偶连接处的温度变化所产生的误差。 补偿导线分为延长型与补偿型两种。延长型 补偿导线合金丝的含义化学成分及热电动势 标称值与配用热电偶偶丝相同，它用字母 “X”附加在热电偶分度号之后表示。

28、补偿型 补偿导线合金丝的含义化学成分与配用热电 偶偶丝不同，但其热电动势值在0100 或0200时与配用热电偶的热电动势标 称值相同，它用字母“C”附加在热电偶分度 号之后表示，对于不同的合金丝可用附加字 母（A或B）予以区别。 补偿导线按热电特性的允差不同分为精 密级（符号S）和普通级（不标符号）两种， 按使用温度范围分为一般用（符号G）和耐 热用（符号H）两类。补偿导线的线心间和 线心与屏蔽层间的绝缘电阻，当周围空气温 度为1535、相对湿度不超过80时， 每10m不小于5M。 四、热电阻 热电阻是电阻值随温度变化的测温元件， 其电阻值随温度上升而增大。热电阻的受热 部分（感温元件）用细金

29、属丝均匀地双绕在 绝缘材料制成的骨架上。各种分度号热电阻 的技术参数见表如下。 热电阻的技术参数: 注：1、|t|为温度的绝对值，； 2、对于0时公称电阻值R（0） 100.00的铂热电阻，A级允差不适用 于t650； 3、A级允差不适用于采用二线制的热 电阻。 类 别 分度号 0时公 称电阻 值（） 适用温度 范围（） 允差 铂 热 电 阻 Pt10 10200 850 A级： （ 0.15+0.002|t |） B级： （ 0.3+0.005|t|） Pt100 100 铜 热 电 阻 Cu50 5050 150 （ 0.3+6.010 3|t|） Cu100 100 普通热电阻产品型号由

30、两节组成，每节 一般为三位，第一节与第二节之间用一字线 隔开。第一节用WZP表示铂热电阻，WZC 表示铜热电阻；第二节的代号及含义与普通 热电偶相似。 铠装铂热电阻型号为WZPK。它的外 壳采用坚固耐磨的不锈钢作铠套；内部充满 高密度氧化物，作为绝缘体，而把感温元件 紧固在铠套端部内。 热电阻在常温时，其绝缘电阻（100V 兆欧表测量），对于铂热电阻不小于 100M、对于铜热电阻不小于50 M。 五、电站测温专用热电偶和热电阻 1、热套式热电偶 热套式热电偶采用热套保护管与热电偶 可分离的结构。使用时可将热套焊接或机械 固定在设备上，然后装上热电偶，即可工作。 热套式热电偶的感温元件为铠装热电

31、 偶，其型号和外形尺寸见表如下： 热套式热电偶感温元件 型号感温 元件 分度 号 长度L（mm） WRNT- 001 单支 K 250，300，350， 400，450 500， 550，600 650 700，750 800， 850，900 950， 1000，1050， 1400，2270， 2770，3200， 3500 WRET- 001 单支 E WRNT2- 001 双支 K WRET2- 001 双支 E W R R - 用两位阿拉伯数字表示不同途径、结构的热电偶：12烟道及风道 热电偶；13高温高压热电偶；14中温中压热电偶；15低温低 压热电偶；01热套热电偶 感温元件支数

32、：无数字单支；2双支 热套式 分度号：N分度号；E分度号E 热电偶 温度仪表 根据不同用途，热套式热电偶有五种不同 结构的保护套管，每种保护套管均可与上表 所列的四种感温元件构成一支热电偶。其型 号组成及其代号含义如下： 各种用途的热套式热电偶的外形尺寸如下 图： 2、锅炉炉壁热电偶 锅炉炉壁热电偶外形采用直径为4mm 的铠装热电偶作感温元件（成电缆状），测 量端紧固在带有不同曲面的导热板上（曲面 半径R有29mm和100mm两种），安装方式为 三点焊接（A部位为焊接点）或用M8螺母固 定。其型号为WRNT-11和WRET-11，分度号 分别为K或E，测量范围为0600或0 800，长度L有3

33、，4，6，8，10，15，20， 25m等几种。锅炉炉壁热电偶外形图如下： 3、 轴承温度计 轴承温度计有轴承铂电阻和轴承热电偶两 种，其外形尺寸是一样的，如左图所示。弹 性固定装置能在保护套管上自由移动，并可 随意固定。 4、电机绕组铜电阻 电机绕组铜电阻主要用于测量电机绕组、 定子及其他小间隙表面温度，其感温元件压 制在非金属绝缘材料的保护片中。它除具有 热电阻的一般特性外，还具有抗振、耐压、 绝缘等优点。其型号为WZCT201，分度号 Cu50，测量范围0120，外形尺寸如下图 所示： 5、电机铁心热电偶 电机铁心热电偶主要用于测量电机的定 子铁心温度，其优点与电机绕组铜电阻相同。 其型

34、号为WRCT01，分度号T，测量范围 0150。其外形尺寸如下图。 六、温度变送器 温度变送器与热电偶、热电阻配合，将 温度或温差信号转换成420mA或0 10mA、15V的直流信号。 一体化温度变送器的敏感元件感受温度 后所产生的微小电压，经电路模块放大、线 性校正等一系列处理后，变成恒定电流输出 信号，其特点如下： 1）变送器小型化，可以直接放入通用 的热电偶或热电阻接线盒内，不需另配其他 配件。 2）二线制变送器直接输出420mA直 流信号（一般电源的额定工作电压为直流 24V） 3）对于热电偶，省去了昂贵的补偿导 线（模块自身有参比端温度补偿）；对于热 电阻，减少了引线电阻误差的影响。

35、 4）输出阻抗高，输出信号大，抗干扰 能力强。由于是恒流输出，具有较强的远传 能力。 5）变送器部件精确度高、功耗低、工作 稳定可靠。变送器部件自身的基本误差一般 在0.5以下。 一体化温度 变送器如右图。 第二节 压力和差压测量仪表 垂直作用在单位面积上的力称为压力。 压力测量仪表有： 压力计用于测量气体或液体压力的仪 表。最简单的形式是充有液体（水或水银） 的U形管，其一端连通到被测压力处，另一 端连通大气。 压力表用弹性压力检出元件制成的、 指示大于周围大气压力（环境压力）的流体 压力值的仪表。 真空表用弹性压力检出元件制成的、 指示小于周围大气压力（环境压力）的流体 压力值的仪表。 压

36、力真空表用弹性压力检出元件制 成的、指示小于或大于周围大气压力（环境 压力）的流体压力值的仪表。 在工程上，一般测量压力的仪表本身 也承受着大气压力，因此只能测出绝对压力 与大气压力之差，称为表压力。两压力之差 YY - 测量范围（用液柱高度的毫米数表示）；对于多管压力计，为测量管数 结构形式：G单管；D多管；X斜管（墙挂式）；T斜管（台式）；UU形 管 液体压力计 称为差压，差压测量仪表一般是配合节流 装置测量流体的测量和配合平衡容器测量容 器的液位，有时也直接用来测量差压、压力 或负压（真空）。 一、液体压力计和玻璃管差压计 液体压力计和玻璃管差压计一般用玻 璃管制成，用水或水银作为工作液

37、体，利用 液柱产生的重力与被测压力相平衡，从而可 用液柱高度来反映被测压力或差压数值。 液体压力计的型号组成及其代号的含 义如下： G G 工作压力（0.1MPa） 结构形式：D单管；S双管 玻璃管差压计 玻璃管差压计的型号组成及其代号的含 义如下： 二、弹性元件压力表 由弹性压力检出元件（下称弹性元件） 制成的压力表，当承受压力时，弹性元件在 其弹性极限内产生的一个可测量的变形。此 变形经传动机构放大后，使指针在度盘上指 示出相应的压力值。现根据不同的弹性元件， 介绍几种压力表。 1、单圈弹簧管压力表 单圈弹簧管压力表广泛用于测量对铜合 金不起腐蚀作用的液体、气体和蒸汽的压力。 它的弹性元件

38、是自由端封闭的特殊成型管。 当管内和管外承受不同压力时，自由端产生 一定的直线位移，再通过连杆带动扇形齿轮 进行角位移转换，由指针在度盘上指示出相 应的压力值。压力表的型号组成及其代号含 义如下： 用字母表示结构型式：不表示型；T型；ZT型；Z型 用数字表示外壳公称直径（mm） 用字母表示名称：Y压力表；Z真空表；YZ压力真空表 压力表的测量范围见表如下（仪表压力 部分一般使用至压力上限值的）。 名称 外壳公称直径（mm） 测量范围（MPa） 压力表 40，60，100 150 200，250 00.06；00.1；00.16； 00.25；00.4；00.6； 01；01.6；02.5；04

39、； 06；010；016；025； 040；060；0100；0 160 真空表 60，100，150 0.10 压力真空表 60，100，150 0.10.06；0.10.15； 0.10.3；0.10.5； 0.10.9；0.11.5； 0.12.4 此外，还有适于特殊介质用的压力表， 如YA型氨用压力表、YO型氧气压力表、 YQ型氢气压力表和YTS型耐酸压力表等， 其承受压力的部件由相应的特殊材料制成。 测量氧和测量氢压力的仪表，在标度盘上的 仪表名称下分别画一天蓝色或深绿色横线， 氧表还应标以红色“禁油”字样。 2、膜片压力表 膜片压力表的弹性元件是一膜片，被测 介质通过接头或法兰进入

40、膜片室，由于压力 的作用，膜片产生位移，此位移再通过传动 部件（动作过程与弹簧管压力表同），使指 针指示被测压力值。常用的膜片压力表型号 有YP型普通膜片压力表和YPF型耐腐蚀膜 片压力表等，前者适用于测量对铜合金不起 腐蚀作用的黏性介质压力；后者适用于测量 腐蚀性较强、黏度较大的介质压力。膜片压 力表有00.1，00.16，00.25，0 0.4，00.6，01，01.6，02.5MPa 等测量范围的压力表和0.10MPa测量范 围的真空表。表壳外径有100mm和150mm 两种。 3、隔膜式压力表 隔膜式压力表由膜片隔离器、连接管和 普通压力表三部分组成，并根据被测介质的 要求，在其内腔填

41、充以适当的工作液。被测 介质的压力作用于隔膜片上，使之产生变形， 压缩内部充填的工作液，借助于工作液的传 导，压力表显示出被测压力值。它适用于测 量有腐蚀性、高黏度、易结晶、含有固体状 颗粒、温度较高的液体介质的压力或负压。 隔膜式压力表的型号组成及其代号含义 如下： 连接管形式：无数字直接；1角形；2硬管；3软管 隔离式压力表 普通压力表 膜片隔离器接口形式：L螺纹；F法兰 YM 膜片压力表外形尺寸如下图。 隔膜式压力表的测量范围：螺纹接口的 为00.16MPa至060MPa；法兰接口的 为00.16MPa至025MPa。被测介质温 度：直接型的为4060；其他连接 管形式的为40200。

42、4、膜盒压力表 膜盒压力表的弹性元件为膜盒，适用于 测量空气或其他无腐蚀性气体的微压或负压。 被测介质一般由内径为8mm的橡皮软管插 到压力表接头上引入。常用的YEJ101型 矩形膜盒压力指示表用于指示；YEJ111 型单限压力指示调节仪装有压力低于下限 （或高于上限）给定值时进行开关量输出的 附加装置；YEJ121型双限压力指示调节 仪装有可在压力低于下限和高于上限给定值 时进行开关量输出的附加装置；YEM101 型集装式压力指示仪，是一种可密集安装多 台机心的竖式压力指示仪。膜盒压力表的测 量范围见表如下，仪表一般使用至测量上限 的。 膜盒压力表测量范围： 名称 测量范围（Pa） 正压 0

43、160；0250；0400；0600；0 1000；01600；02500；04000； 06000；010000；016000；0 25000；040000 负压 负压6000；2500；4000；6000； 10000；16000；25000；40000； 60000；100000；160000； 250000；400000； 正负压 8080；120120；200200； 300300；500500；800800； 12001200；20002000；3000 3000；50005000；80008000； 1200012000；2000020000 5、电接点压力指示控制仪表 （1）电

44、节点压力表：电节点压力表以 弹簧管为测量元件，表壳直径一般为 150mm，具有指示及控制电气信号通断功 能，有直接作用（型号YX150）和磁助直 接作用两种方式。压力测量范围与单圈弹簧 管压力表相同（见表压力表测量范围）。仪 表接点功率：直接作用式10VA（最高工作 电压380V、最大允许电流0.7A）；磁助直 接作用式30 VA（最高工作电压380V、最 大允许电流1A）。 电接点压力表外形尺寸如下图所示： 2）压力指示控制仪表：YFK04型压 力控制器是由机械式压力指示与电接点机构 组合而成的电接点压力指示控制仪表。其触 点数可为一组（上限或下限）或二组（上、 下限），触点电压220V、电

45、流3A（或380V， 2A），电线出口用航空插头引接。 压力测 量范围同表压力表测量范围。其外形尺寸见 下图。 三、远传压力表和压力变送器 远传压力表和压力变送器作为检测仪表， 接受被测压力信号，并按一定规律转变为相 应的电信号输出，与配套的显示仪表组成压 力测量系统，前者自身还兼有机械显示装置。 根据输出电信号的不同，与之配套的显示仪 表亦各异，如下表所示。 远传压力表和压力变送器的配套显示仪 表 型号及名称 输出信号 配套显示仪表举例 YTZ150型电 阻远传压力表 YTZ150型差 动变送器远传 压力表 YTWA150型 舌簧远传压力 表 YTG150 ibBT4本安 型远传压力表 YS

46、Z100型 两线制压力变 送器（带指 示） YSH12型霍 而压力变送器 YST型差动 变压器压力变 送器 YSM2型数 字编码压力变 送器 电阻值 010mA， DC型： 010mA， DC；型： 420mA，DC 420mA，DC 420mA，DC 020mA，DC 050mA，DC 11位循环二进码 XCZ-104、XCZ-124动圈 仪表； XMT10数字显示仪 DX系列动圈仪表 DX系列动圈仪表 DXZ1010S指示仪 DXZ1010S指示仪 XCZ-103、XCZ-123动圈 仪表 XCZ-103、XCZ-123动圈 仪表 JXJ巡回检测仪；数字电子 计算机 四、双波纹管差压计 双

47、波纹管差压计主要由测量 和显示两部分组成，每台仪表 还附有一个三阀组，有的还有 附加装置，以构成各种型式的 差压计。它通常用于与节流装 置相配合测量流量，同时也可 以用来测量差压及容器的液位。 双波纹管压力计的测量部分和 阀的外形如左图所示。它们的 外形尺寸如下图所示。 远传压力表和压力变送器的弹性元件根据 被测压力的大小，分别采用弹簧管、膜片、膜 盒或波纹管等。它们的外形各异，有圆形、方 形或其他形状。其安装方式基本上是垂直安装， 由引入介质的仪表接头（一般螺纹为M201.5） 与管路连接。 常用双波纹管差压计为CW系列。其型号由两 节组成，第一节以大写汉语拼音字母表示，第二 节以三位阿拉伯

48、数字表示。相邻两节之间以一字 线分开。 CE 膜盒差压变送器 电压电压 不表示220V S24V 输出信号 1030mA，DC（负载电阻300） 2010mA，DC（负载电阻01500） 3420mA，DC（负载电阻0500） 工作压力 32.5MPa 46.4MPa 510MPa 616MPa 输出信号 306000，010000；016000Pa 4025000，040000，060000Pa 50100000，0160000，0250000Pa 五、膜盒差压变送器 膜盒差压变送器由差压测量容室（弹 性元件为膜盒）、三通导压阀、差动变压器 及电信号转换放大电路等部分组成，将差压 信号转变成

49、标准电信号。变送器的型号组成 及其代号含义如下： 膜盒差压变送器外形尺寸及安装如下图所 示: 六、微位移平衡式模拟变送器 模拟变送器在国外大致经历了三个发展 阶段，第一阶段从40年代后期开始，采用 位移平衡式原理（如双波纹管差压变送器）； 50年代起进入第二阶段，出现了力平衡式 变送器（如DDZ系列中的压力和差压变送 器）；第三阶段从70年代初开始，以微位 移检测和转换技术为基础，称为微位移平衡 式变送器。 微位移平衡式模拟变送器的测量元件 （膜片或膜盒）在被测压力或差压作用下， 产生微小位移（一般在0.1mm以下），从而 改变电子器件的参数（如电容、振动频率、 电阻等），再经电子电路转换为转

50、换为4 20mA模拟信号输出。它们的共同特点是精 确度高，稳定可靠，体积和质量小，结构简 单，装配调整方便，并具有零位迁移和阻尼 可调等功能。我国引进和生产此类变送器的 单位有：西安仪表厂，引进生产美国罗斯蒙 特公司1151系列电容式变送器；中美合资 上海福克斯波罗有限公司，生产820系列振 弦式变送器；大连仪表厂，引进生产日本日 立公司E系列扩散硅变送器等。 1、1151系列电容式变送器 1151系列电容式变送器采用全密封电容 感测元件室，直接感侧压力。被测介质压 力通过隔离膜片，由灌充液体传送到室中 心的测量膜片；另一侧可以是大气基准压力 （用于测量计示压力）、真空（用于测量绝 对压力）或

51、其他比较压力（用于测量差压）， 以同样的方式传递到测量膜片。测量膜片的 位移正比于作用在其上的差压，此位移由其 两侧的电容固定极板检测出来，由此而产 生的电容量变化被电子线路转换成二线制 420mA，DC输出信号。 1151系列电容式变送器的工作原理如 下图所示。 1151系列电容式变送器电路方框图如下。 1151系列电容式变送器的型号组成及 其代号的含义为 变送器称代号 测量范围代号 输出代号 防爆等级：Da隔爆型；Fa本安型 选用件代号 结构和材料代号 1151 变送器的供电电源电压为24V，DC， 无负载时变送器可工作在12V，DC，最大 为45VDC。 差压变送器的精确度：对于低、中、

52、 高差压变送器为0.2级；对于高差压、高静 压差压变送器为0.25级；对于微差压变送器 为0.5级。 静压和超压极限：对于微差压变送器可 工作在静压为3.3KPa（绝对压力） 6.9MPa之间，输入0（绝对压力） 6.9MPa压力到变送器任一侧，变送器不会 损坏；对于低、中、高差压变送器可工作在 静压为3.4KPa（绝对压力）13.7MPa之 间，输入0（绝对压力）13.7MPa压力到 变送器任一侧，变送器不会损坏；对于高静 压差压变送器，最大工作静压和单向最大压 力为30.9MPa，最大安全静压为46.1MPa。 变送器具有正、负迁移功能，最大正迁移为 最小调校量程的500；最大负迁移为最小

53、 调校量程的600。不管输出如何，正负迁 移后，其量程上下限均不得超过量程的极限。 1151系列电容式差压变送器的外形尺 寸如下图所示。 2、820系列振弦式变送器 820系列振弦式变送器由传感部件和电 子器件两部分组成，传感器膜盒感受的压力 通过液体传递通道，传递到内部张紧的弦上， 改变其张力，可是张弦的机械谐振频率发生 变化。弦的谐振频率量经电子器件转换成二 线制的420mA，DC输出。 820系列振弦式变送器的型号组成如下： 备选规格 过程接头 量程范围 传感器接触介质部分的零件材料 传感器填充液 壳体材料（对于差压变送器，增加额定静压值） 输出信号 系列 820系列变送器的精确度为标定

54、量程的 0.2。 820系列变送器的零位正、负迁移：压 力变送器零位可正迁移传感器最小量程的 300（对于821GH型，为250），零位 正迁移值加上已标定量程不能超过传感器量 程的上限值；零位可负迁移到低量程限值 （全真空）。绝对压力变送器零位可正迁移 到已标定量程的150，其上限测量值不能 超出传感器的测量范围限值；下限值为0。 差压变送器零位正迁移范围对应于最小输出 的测量值，可高达已标定的量程的150， 其零位正迁移量加上已标定的量程值，不能 超过所用传感器的测量范围上限值；零位负 迁移范围对于过零位的测量范围（混合测量 范围），低于零位的最大值，可为输入量程 的20。 823DP差压

55、变送器外形尺寸及安装固定 方式如下图。 3、E系列扩散硅变送器 E系列扩散硅变 送器，采用了无机械 可动部件的扩散硅半 导体传感器，其工作 原理如左图所示。被 测压力和大气压力分 别加在两个密封膜片 上，通过封入液（硅 油）把压力变化传递 给半导体传感器。由 于压阻效应，硅半导 体扩散应变电阻的阻 值变化，再由电桥把 变化的信号取出，通 过放大器得到二线制 420mA，DC的输出。 E系列扩散硅变送器的放大器原理框图见下 图所示。 E系列扩散硅变送器共有8个品种、28 种规格。每个品种根据其结构不同，又分为 2W（防水型）、2B（防水隔爆型）和2H （防水本质安全型）三类，其代号以一字线 隔开

56、，列于型号代号之后。 E系列扩散硅变送器的电源电压，对于 2W和2B类为1250.4V，DC；对于2H类 为1230V，DC。 七、智能变送器 国外从80年代中期开始，随着微处理器技 术和数字通信技术的发展，陆续推出了智能 变送器，即采用数字处理方式、具有数字通 信能力的新型变送器。 智能化（smart）变送器的检测原理主要有 电容式、扩散硅式和电感式三种，以前两种 型式为主，它们的输出信号有模拟（4 20mA）的和数字的两种，模拟信号除线性 和平方根输出信号外，有的产品还可以有 PID运算输出信号，因此也称为智能变送控 制器。 智能变送器的技术条件和性能指标与常 规模拟变送器相比，具有下列优

57、点： 1）测量精确度较常规变送器的高，大 部分为0.1或更高。 2）具有更大的量程比（量程比最大 量程/使用量程；最大量程比最大量程/最 小可使用量程），因此可减少变送器的规格 品种。 3）一般都有可靠的温度补偿和静压补 偿，使用稳定性好。 4）具有双向通信能力，可以通过手持 式智能终端（现场通信器），或者采用现场 总线和DCS以通信方式联网，通过运行员 站，对变送器进行远距离诊断、标定和组态。 5）具有自诊断能力，当有故障时可以 正确清晰地在智能终端或DCS屏幕上显示 故障信息，方便维修人员迅速地排除故障， 提高系统的可靠性和可用率。 6）使用带PID功能的智能变送控制器， 可直接完成现场简

58、单调节回路的控制（电 动基地调节）。 第三节 流量测量仪表 单位时间内通过管道中某一截面的流 体数量称为瞬时流量，简称流量。在某一段 时间内所流过的流体量的总和称为累积流量 或称流体总量。 测量单位时间内流过管道的流体的质 量或体积的仪表称为流量测量仪表。其中， 能实现流量测量和流量指示双重功能的仪表 称为“流量计”；仅输出标准信号的称为 “流量变送器”；输出信号不是标准信号的， 称为“流量传感器”。 在火力发电厂中，常用的质量流量单 位为吨每小时（t/h），质量总量单位为吨 （t）；体积流量单位为立方米每小时 （m/h），体积总量单位为立方米（m）。 火力发电厂最常用的是差压流量测量， 它由

59、产生差压的流量检出元件、差压信号管 路和差压仪表等组成。由于流量与差压的平 方根成正比，若差压仪表选用双波纹管差压 计，则其刻度盘的分度为平方根刻度；若选 用差压变送器，其输出应设有开平方装置； 也可以选用差压流量变送器（其电路设有开 方器），如LE型膜盒差压流量变送器，输 出信号有010mA，DC或420mA，DC 两种。此外，还有转子流量计、涡轮流量测 量仪表、涡街流量测量仪表、电磁流量传感 器等。 测量流量的仪表型号中，用“L”表示产 品所属的大类。 一、差压流量测量的检出元件 差压流量测量是通过差压仪表测量流 体流经节流装置时产生的静压力差，或测速 装置所产生的全压力与静压力之差。火力

60、 发电厂中蒸汽、液体等的流量测量，绝大 部分采用节流装置；低参数大管径的流量 测量采用测速装置。 1、节流装置 节流装置的测量原理是：充满管道的流 体流经管道内的节流装置，流束在节流件处 收缩，流体流速增加，静压力降低，于是在 节流件前后产生了静压力差（或称差压）。 流体的流速愈大，在节流件前后产生的差压 也愈大，所以可通过测量差压来测量流体流 过节流装置时的流量大小。 整套节流装置由节流件、取压装置、 直管段所组成。节流装置中，造成流体收缩 并使流体产生差压的元件称为节流件。节流 件有孔板、喷嘴和文丘里管等，其外形、尺 寸已经标准化，称为标准节流件，国家标准 GB/T262493规定了其结构