聚酯仪表知识培训课件

1、仪表的标准信号仪表的标准信号 电流传输，电压接收 420mA 20100KPa 1 质量流量和体积流量 测量体积流量的流量计，在使用过程中 会因流体密度，粘度等参数的变化带来很大 的测量误差 质量流量计能够直接测量管道中被测介 质的质量流量，不受介质工作状态的影响, 输出信号仅与质量流量成正比，与被测介质 的温度、压力、粘度、密度等参数变化无关， 成本高 2 质量流量计的种类 直接式 热力式、科氏力式 聚酯大多采用科氏 力式质量流量计 间接式或推导式 温度压力补偿式和密度补偿式 3 科氏力质量流量计 科里奥利（Corolis）效应 传感器、导磁感应器和电磁检测器 U型管、型管、直管 4 科氏力

2、质量流量计工作原理 在一个旋转体系中，具有质量m和速 度v的物体，以角速度从里往外运动，则 物体会受到一个切向力，称为科里奥利力 简称科氏力FC，FC2mv 5 科里奥利现象 当流体流过U型管传感器的两个平行 的测量管时，会产生一个与液体方向横向 的速度及相应的科里奥利力，该力使测量 管振荡而发生扭曲。这一扭曲现象就是科 里奥利现象 6 质量流量计的故障信息 1、密度超限 Density Overrange 2、流量变送器故障 Xmtr Failed-流量变送器硬件故障 EPROM Error-EPROM检验故障 RAM Error-RAM诊断故障 RT1 Error-实时中断故障 都是流量变

3、送器故障，需返回厂家 3、流量变送器没被组态-Not Configured 4、团状流-Slug Flow 5、电源故障 7 质量流量计故障排除实例 1、工艺介质流量停止，但流量计指示不回零，即 零飘 2、流量变送器瞬时流量显示负值，传感器上下游阀 关闭，能指示零流量，静态调零也正常。无论流量变 送器内，组态参数将流量方向设置为正向或反向，瞬 时流量总显示负值，但瞬时流量绝对值与实际流量相 符。 3、流体流动时，流量显示正负跳动，跳动范围较大 且有时维持负最大值 4、流量计零点稳定，但不能回零 5、流量计在夏季运行时很稳定，而到了冬季，经常 出现流量指示偏差的问题 6、流量计有时出现知识为0，

4、有时指示正常，但流 量有跳动，工作不稳定 8 电磁感应定律 Ue=BLV 右手定律 被测介质是具有导电性 9 电磁流量计工作原理 由变送器 和转换器两部 分组成 被测介质的流量经过变送器变换成感 应电动势后、再经过转换器把电势信号转 换成统一的直流信号输出 10 电磁流量计特点 1、电磁流量计的测量导 管内部无可动和突出部 件、因而压力损失很小 2、电磁流量计只能测量 导电流体流量 3、电磁流量计的外壳、 屏蔽线、测量导管以及 变送器的两端都要接地， 而且要单独设置接地点 11 故障分析-调试期故障 该故障一般出现在仪表安装调试阶段, 一经排除, 在以后相同条件下不会再出现 1、安装不正确引起

5、的故障 2、环境方面引起的故障 3、流体方面 12 故障分析-运行期故障 常见的运行期故障，一般由流量传感 器内壁附着层、雷电打击以及环境条件变 化等因素引起 1、传感器内壁附着层引起的故障 附着层电导率与液体电导率相近 高电导率附着层 绝缘性附着层 2、雷电打击引起的故障 3、环境条件变化引起的故障 4、介质中含有气泡 13 故障分析-运行期故障 5、介质非满管引起的故障 6、电磁流量计电极被腐蚀 7、待测液体性质导致测量故障 8、待测介质的非对称流动 9、流量计衬里变形导致测量波动 14 故障现象分析 1、流量无信号输出 2 、流量输出信号晃动 3、 流量指示零点不稳 4、流量测量与实际值

6、不符 5、 输出信号超量程值 15 卡曼旋涡工作原理 当h/L=0.281时， 旋涡列是稳定的 16 旋进旋涡流量计 频率与流体流速成正比 16单元公用工程系统中，使用较多 17 涡街流量计的安装 1、选择合理的安装场所 2、仪表一般要求水平安装 3、旋进旋涡流量计对前后直管段的要求较 低 4、当被测流体中含有杂质时，应在仪表前 装上过滤器或过滤网，仍应保证仪表前的 直管段要求 5、测量少量异相的气液两相流时传感器安 装方法 6、当管道较长，可能振动时，应安装固定 支架，防止管道振动 18 涡街流量计的安装 7、传感器的安装地点应有足够的空 间，以便于流量计的检查和维修，并 应满足流量计的环境

7、要求 8、管线试压时，应注意智能型流量 计所配置压力传感器的压力测量范围, 以免过压损坏压力传感器。 9、应注意安装应力的影响，安装流 量计上游和下游管道应同轴，否则会 产生剪切应力。 19 涡街流量计故障分析 1、流量计无输出信号 2、无实际流量时，流量计仍然有 输出显示 3、读数显示输出不稳定 4、累积流量示值显示和实际流量 不符合 20 超声波流量计工作原理 超声波在流体中传播时，其传播速度 或相位会受流体流速的影响，将穿过流体 的超声波信号进行适当处理，就可以检测 出流体的流速、从而得知流体的流量 21 超声波流量计组成 超声流量计主要有安装在测量管道上 的超声换能器（或有换能器和测量

8、管组成 的超声流量传感器）和转换器组成 传播速度差法 波束偏移法 多普勒法 噪声法等 22 超声波流量计的特点 不受被测流体温度、压力、粘度、密 度等参数的影响 解决其它类型仪表所难以测量的强腐 蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质 的测量问题 不影响管道内部流体的正常流通，安 装不需要阀门、法兰、旁通管线 特别适合大口径管道的流量测量 23 超声波流量计故障分析 1、流速显示不正常，数据剧烈变化 2、读数不正确 3、传感器是好的，但流速低或没有流速 4、故障现象:当控制阀门部分关闭或降低 流量时读数反会增加 5、瞬时流量计波动大 6、外夹式流量计使用一段时间后，信号低 7、插入式超声波流量计

9、探头使用一段时间 后信号降低 24 差压式液位计 PB=PA+Hg 被测介质的 密度是已知的。 因此、差压计测 得差压于液柱高 度H成正比 双法兰属于差压式液位计，由取压膜片、 毛细管、变送器等组成 25 零点迁移-正迁移 差压变送器 与容器的液相取 压点不在同一水 平面上 P P+ +P P0 0+gH+gh+gH+gh 当当H=0H=0时，时，P Pgh0gh0 26 零点迁移-负迁移 为防止容器内部 的液体或气体进入变 送器而造成管线堵塞 或腐蚀、并保持负压 室的液柱高度稳定， 在变送器正负压室与 取压点之间分别装有 隔离罐，并充以隔离 液，差压变送器与取 压口的高度由按照现 场决定，一

10、般不与最 低液位相同 P1gH2 g（h2h1） 当H=0时 P2 g（h2h1）0 27 零点迁移 某差压变送器的测量范围为05000Pa、 当压差由0变化到5000Pa时、变送器的输出将 由4mA变化到20mA，这是无迁移的情况 当有迁移时、P从2000Pa到3000Pa 变化时、变送器的输出应从4mA变化到20mA。 它保持原来的量程5000Pa大小不变，只是向负 方向迁移了一个固定差压值2 g（h2h1） 2000Pa 调整迁移装置用来抵消大于零的信号叫正 迁移，用来抵消小于零的信号叫负迁移 28 法兰差压变送器测量液位 变送器的法兰直接 与容器上的法兰相连接。 作为敏感元件的测量头

11、毛细管与变送器的测 量室相通 在膜盒、毛细管和测 量室所组成的封闭系统 内充有硅油，作为传压 介质 被测介质不进入毛 细管与变送器，以免堵 塞。 29 双法兰液位计故障原因与排除方法 1、输出与实际不符 2、输出变化缓慢滞后 3、输出指示某一值不变化 4、输出指示最大 故障分析时还要考虑到环境温度，毛细管是否 受到异物压住变形，是否破损等方面，简单的方法 就是改变容器内部的压力，看PV值是否变化，在仪 表完好的情况下，只要真实液位不变化，不管压力 如何变，仪表PV值都应该不变 30 需要注意的问题 在日常的工作中，工艺人员对仪表 控制经常会产生几个认识模糊的地方， 在这里举几个例子，共同与大家

12、探讨 31 PTA秤控制系统的结构 32 流量控制系统，现场安装方式如下 请大家分析一下，这种方式是否合 理，可能导致什么情况发生 33 原因分析 实际运行过程中，发现流量控制波动 太大，控制系统完全不能投入自动运行 质量流量计工作时，要求测量管内必 须充满流体，由于调节阀是一个阻力元件， 流体经过阀芯后，因为节流原理，流体流 速增加，流体会产生气化，质量流量计工 作状态会发生变化，从而不能正常工作 流量计安装位置必须在阻力件的前面 34 重新安装后，实际情况如下 系统投入自动控制后，流量基本稳定。 但调节阀的开度有时会发生突变，并有流 体喘振的声音，流量也会发生变化 请继续分析 35 重新安

13、装后，实际情况如下 从安装方式来看，调节阀出口到储罐 约1.5米，且储罐在出口管道的下方，调节 阀阀后的管道内几乎呈空管状态，当调节 阀开度大时，导致流量计工作状态的改变 （不能满管），从而流量发生变化 明白这个原因后，可以采取以下的方 式，增加一个孔板。请大家想一想，孔板 加在什么地方合理 36 重新安装后，实际情况如下 37 调节阀的安装位置，有8个方位， 那个方位最好？为什么？ 1 8 7 6 5 4 3 2 38 调节阀入口和出口装反，是否影响 使用？ 要根据实际情况来分析：一般蝶阀的 结构是对称的，不分出口和入口，所以不 存在装反的问题 其它结构的调节阀，入口和出口装反了， 会影响阀

14、的流量特性，引起流通能力的改 变，有时还会造成盘根处泄漏 对于单座阀，装反会使不平衡力改变方 向，甚至影响阀的稳定性 对于高压阀，流向选择不当，会影响 使用寿命39 有一台正在运行的气关调节阀，老 是关不死，一般有那些原因？ 阀芯阀座磨损严重 阀芯阀座间有异物卡住 调节阀膜头漏气 零点弹簧预紧力过大 阀杆太短，需重新调整 调节阀前后压差太大 检查阀门定位器挡板是否 变形，输出能否达到最大值 40 有一台气开阀，原来 的故障现象是泄漏量太大， 经过调整，将阀杆缩短， 结果泄漏消除了，但起动 压力提高了，行程也缩短 了，请分析这样做是否正 确？又如何解决这个问题 41 当因为流量太大，调节阀开度太

15、小 产生振荡的情况下，将管道中调节阀前 或后的截止阀关小，强迫调节阀的开度 增加，这种方法对吗？ 42 现场经常有人，因为管道流量不够 ，就将调节阀的旁通阀打开，从而增加 系统的控制范围。这种方法对吗？ 43 热电阻的接线对测量精度的影响 uA R1 R2R4 R3 Es r rr 三线制就是在热 电阻的一端与一根导 线相连，另一端与两 根导线相连。当与电 桥配合使用时，与热 电阻R1连接的三根导 线,粗细/长短相同, 阻值均为r r R rR R RR r R rRR R 2 4 2 34 2 34 1 44 热电阻的接线对测量精度的影响 我们在生产过程中，常常出现温度显示偏 差较大的情况，

16、在排除了热电阻本身的影响后， 电缆的问题、接线的问题是经常出现的，有时 我们坚固一下接线，或重新将电缆连接一下， 就消除了温度的排除，最麻烦的是两个B线端 子，理论上之间电阻应该为0，实际测量会有 几个欧姆的阻值，这对温度的测量精度有一定 的影响，从经验来看，这个阻值超过34欧姆， DCS 显示就会异常 所以说三线制不能从根本上解决电缆阻值所以说三线制不能从根本上解决电缆阻值 变化，对测量的影响变化，对测量的影响 45 热电阻的接线对测量精度的影响 四线制就是在热 电阻的两端各采用两 根导线与仪表相连接， 一般是用于要求电压 或电势输入的仪表 电位差计 Rt + I I Es U r r r

17、r 尽管导线存在电阻r，但有电流流过的导 线上，导线的压降r I不在测量范围之内， 虽然连接电位差计的导线存在电阻，但没有 电流流过（电位差计测量时不取电流），所 以4根导线的电阻对测量均无影响 46 热电阻的接线对测量精度的影响 需要说明的是，无论是四线制还是三 线制，如果需要精确测量，都必须由电阻 体的根部引出，即从内引线开始，而不能 从热电阻的接线盒的接线端子引出 内引线处于温度变化剧烈的区域，虽 然在保护管中的内引线不长，但精确测量 时，其电阻的影响不容忽视 47 P I D参数的特性 比例特性：K 积分特性：Ti 微分特性：Td 48 放大倍数K对过渡过程的影响 放大倍数放大倍数K K从小到大从小到大最大偏差A从大到小 比例度P从大到小超调量B从小到大 衰减系数从大到小上升时间t1从大到小 衰减比从大到小振荡周期T从大到小 稳定性从好变差余差C从大到小 49 积分时间Ti