化工测量的基本知识

1、化工部安全生产41条禁令生产厂区十四不准:1、加强明火管理，厂区内不准吸烟。2、生产厂区内，不准未成年人进入。3、上班时间，不准睡觉、干私活、离岗和干与生产无关的事。4、在班前、班上不准喝酒。5、不准使用汽油等易燃液体擦拭设备、用品和衣物。6、不按规定穿戴劳保用品，不准进入生产岗位。7、安全装置不齐全的设备不准使用。8、不是自己分管的设备、工具不准使用。9、检修设备时安全措施不落实，不准开始检修。10、停机检修后的设备，未经彻底检查，不准启用。11、未办登高作业证，不带安全带、脚手架、跳板不牢，不准登高作业。12、石棉板上不固定好跳板，不准作业。13、未安装漏电保护器的移动式电动工具，不准使用

2、。14、未取得安全作业证的职工，不准独立作业；特殊工种职业未经取证，不准独立作业。 进入容器、设备的八个必须:1、必须申请、办证，并得到批准。2、必须进行安全隔离。3、必须切断动力电，并使用安全灯具。4、必须进行置换、通风。5、必须按时间要求进行安全分析。6、必须佩带规定的防护用品。7、必须有人在器外监护，并监守岗位。8、必须有抢救的后备措施。 机动车辆七大禁令:1、严禁无证、无令开车。2、严禁酒后开车。3、严禁超速行车和空挡溜车。4、严禁带病行车。5、严禁人货混载行车。6、严禁超标装载行车。7、严禁无阻火器车辆进入禁火区动火作业六大禁令:1、动火证未经批准，禁止动火。2、不与生产系统可靠隔绝

3、，禁止动火。3、不清洗，置换不合格，禁止动火。4、不按时做动火分析，禁止动火。5、不消除周围易燃物，禁止动火。6、没有消防措施，禁止动火。第一章 化工测量基本知识1、 变差的概念:变差是指仪表被测变量（可理解为输入信号）多次从不同方向达到同一数值时， 仪表指示值之间的最大差值，或者说是仪表在外界条件不变的情况下，被测参数有小到大的变化（正向特性）和被测参数由大到小变化（反向特性）不一致的程度，两者之差即为仪表变差。max变差= -×100%标尺上限值标尺下限值2、 灵敏度的概念：灵敏度是指仪表对被测参数变化的灵敏程度，或者说是对被测的量变化的反应能力，是在稳态下，输出变化增量对输入变

4、化增量的比值。s=L/x式中： s-仪表灵敏度； L-仪表输出变化增量； x-仪表输入变化增量。3、 精确度的概念：仪表精确度简称精度，又称准确度。精确度和误差可以说是孪生兄弟，因为有误差的存在，才有精确度这个概念。仪表精确度简言之就是仪表测量值接近真值的准确程度。x= -×100%标尺上限值标尺下限值式中：-检测过程中相对百分误差； （标尺上限值标尺下限值）-仪表测量范围；x-绝对误差，是被测参数测量值x1和被测参数标准值x0之差；所谓标准值是精确度必被测仪表高35倍的标准表测得的数值。仪表的精确度越高，测量的误差越小；反之，测量的误差就大。它的数值等于引用误差去掉百分号以后的绝对

5、值，并将此值作为精确度等级指标。 一般工业仪表的精确度等级系列有0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4等。各种仪表的表盘上均标明精确度等级数值。根据精确等级可以确定该仪表的最大测量误差。4、 仪表上下限的概念：仪表上限：所用仪表的最大值；仪表下限：所用仪表的最小值。5、 量程的概念：仪表的测量范围上限值与下限值之差称为仪表的量程。max= -×100%测量范围上限测量范围下限6、 迁移、正迁移、负迁移的概念：1 迁移： 量程不变，不以零点作为基本点的调校。正迁移：量程不变，不以零点作为基本点的正向调校。负迁移：量程不变，不以零点作为基本点的负向调校。7、 测量误差的分类及

6、各个误差的概念：测量误差有绝对误差和相对误差之分。绝对误差：在理论上是指测量值X与被测量的真值Xt之间的差值，即=X-Xt相对误差也称引用误差通常有三种表示方法，即实际相对误差、标称相对误差、相对百分误差。实际相对误差：1=/ Xt×100%标称相对误差：2=/ X0×100%相对百分误差： max3= -×100%测量范围上限测量范围下限8、 常用被测变量和仪表功能的字母代号：字母第一位字母后继字母A分析报警D密度差E电压（电动势）检测元件F流量L液位T温度传送P压力C控制I电流显示S速度开关，联锁Q累计V阀门9、单位换算9.1 温度T摄氏温度和华氏温度的关系

7、：T = 1.8t + 32 (t为摄氏温度数，T为华氏温度数) 摄氏温度和开尔文温度的关系：oK=+273.159.2 压力P1Pa=1N/；1MPa=145psi=10.2kg/c=10bar=9.8atm1bar=0.1MPa=14.503psi=1.0197kg/c=0.987atm；1atm=0.101325MPa=14.696psi=1.0333kg/c=1.0133bar；1mmHg=133.33Pa=133.32×10-3KPa=133.32×10-6MPa=1.33×10-3bar=13.6mmH2O=19.34×10-3psi1mmH

8、2O=9.806Pa=9.807×10-3KPa=9.807×10-6MPa=98.07×10-6bar=73.56×10-3mmHg=1.42×10-3psi9.3体积流量VF1L/min=0.06M3/H1M3/H=16.67L/min9.4质量流量MF1Kg/min=60Kg/H=0.06T/H1T/H=1000Kg/H=16.7Kg/min1Kg/H=16.7×10-3 Kg /min=0.001T/H9.5电阻R欧姆，简称欧，符号是，1=1V/A。比较大的单位有千欧（k）、兆欧（M） 他们的换算关系是： 1T=1000G；1

9、G=1000M；1M=1000K；1K=1000 9.6电压U单位是伏特，简称伏，用符号V表示。强电压常用千伏(KV)为单位，弱小电压的单位用毫伏(mV)微伏(v)。 它们之间的换算关系是： 1kV=1000V=103V 1V=1000mV=103mV 1mV=1000v=103v。9.7、电流I基本单位安培，简称安，用符号A表示，常用的单位有毫安（mA）、微安(A) 。换算方法： 1KA=1000A 1A=1000mA 1mA=1000A10、欧姆定律10.1定义：在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比。电阻的单位为欧姆，以符号表示。10.2基本公式是I=U

10、/R。10.3、1定义为：当导体两端电势差为伏特（），通过的电流是1安培（）时，它的电阻为1欧（）。 10.4、导体的电阻与温度有关。金属导体的电阻会随温度升高而增大，如电灯泡中钨丝的电阻。半导体的电阻与温度的关系很大，温度稍有增加电阻值即会减小很多。 10.5、公式部分电路欧姆定律公式： I=U/R U = RI I = U/R    其中：I、U、R三个量是属于同一部分电路中同一时刻的电流强度、电压和电阻。 也就是说：电流电压/ 电阻 或者 电压电阻×电流10.6、串联电路： I总=I1=I2(串联电路中，各处电流相等) U总=U1+U2（串联电路中，总电压等

11、于各部分两端电压的总和） R总R1+R2+R3.+Rn U1/U2=R1/R2（串联成正比分压） 当有n个定值电阻R0串联时，总电阻 R=nR0 10.7、并联电路： I总=I1+I2（并联电路中，干路电流等于各支路电流的和） U总=U1=U2 （并联电路中，电源电压与各支路两端电压相等） 1/R总=1/R1+1/R2 I1/I2=R2/R1 （并联反比分流） R总=R1·R2/（R1+R2） R总=R1·R2·R3/（R1·R2+R2·R3+R1·R3 ） 即1/R总=1/R1+1/R2+1/Rn 当有n个定值电阻R0并联时，总电阻

12、 R=R0/n 即总电阻小于任一支路电阻但并联越多总电阻越小 串联分压（电压）并联分流（电流） 第二章 温度测量仪表1、温度是表示物体冷热程度、反映物体内部热运动状况的物理量。衡量物体温度的标尺叫做温标，它是温度的数值表示方法。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。华氏温标（oF）规定：在标准大气压下，冰的融点为32，水的沸点为212，中间划分180等分，每等份为华氏1度，符号为°F。摄氏温标（）规定：在标准大气压下，冰的融点为0，水的沸点为100，中间划分100等分，每等份为摄氏1度，符号为。摄氏温度值t和华氏温度值tF有如下关系： t=5/9 (

13、tF-32)热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温标，它规定分子运动停止时的温度为绝对零度，记符号为K。它基于热力学基础，表现的是一种温度仅与热量有关而与工况无关的理想温标。热力学温标单位是开尔文（K），其定义为水的三相点的热力学温度的1/273.16。2、温度测量仪表按其测量方法可分为接触式和非接触式两大类，按其作用原理可分为膨胀式、压力式、热电偶、热电阻、方法可分为模拟显示、数字显示和数字模拟混合式三大类；按其测量范围可分为低温温度计和高温温度计。辐射式等；按其用途可分为基准、标准和工业用等；按其功能可分为指示、记录及记录调节等；按其显示膨胀式温度计：利用液体或固体受热膨胀的性质做成。玻璃管

14、内充汞或酒精的温度计属于液体膨胀式。双金属式属固体膨胀式。常用于就地测量或实验室内，测量范围为-100度-500度。如图所示。压力表式温度计：在测温元件内充以气体或液体或某种液体的蒸气，利用受热后工作介质的体积膨胀引起压力变化或蒸气的饱和压力变化的性质做成。显示表就是一个压力表表头，但刻度是温度称为压力式温度计其测量范围为0-300度如图所示。热电阻温度计：利用导体或半导体受热后电阻值变化的性质做成。测量电阻值的变化就可知温度的变化。应用很广，测量范围为-200500度。如图所示热电偶温度计：利用物质的热电性质做成。当被测温度t变化时，热电偶产生的热电势大小也变化。测量此热电势便可知温度。测量

15、范围为0-1600度。热辐射式高温计：利用物体热辐射的性质做成。测量范围为600-2000度。如图所示第一节 热电偶（一）热电偶的特点 热电偶是工业上应用最广泛的感温元件之一，它将温度信号转换成热电势信号，配以显示仪表或变送器，可以实现温度的测量或信号转换。 热电偶之所以应用广泛，是因为它有如下特点：测量精确度高,结构简单，制造方便,动态响应快,可进行远距离测量,测温范围广。(二)热电偶的测温原理热电偶的工作原理是基于一种金属和另一种金属之间的热电现像。在两种不同金属导体焊成的闭合回路中，当两焊接端的温度不同时，在其回路中就会产生电动势，这种现像叫做热电效应，相应的电动势叫热电势，在回路中产生

16、的电流称为热电流。这种由两种金属导体组成的回路称为热电偶。实用的热电偶只焊接一端，称为热端；另一端不焊接而接入测量仪表，称为冷端。 热电偶必须具备两个条件才能产生热电势：1、热电偶必须是由两种不同性质、符合一定要求的导体组成；2、热电偶的热端与冷端必须有温差。(三)热电偶的材料及结构对热电偶材料的主要要求是：物理和化学性能稳定性高；热电势和热电势率大，热电势与温度之间呈线性关系；电导率高，电阻温度系数小；复制性好；价格便宜。常用的热电偶材料包括贵金属、廉价金属、非金属和半导体等。根据不同的测量要求和被测对像，热电偶产品的结构型式各不相同。火力发电厂常用的热电偶主要是有普通工业用热电偶和铠装热电

17、偶两种。（1） 普通工业用热电偶主要是由热电极、绝缘管、保护管、和接线盒等部分组成。如图所示（2） 铠装热电偶然是由热电极、绝缘材料和金属套管三者组合加工而成的坚实组合体，也称为套管热电偶。热电偶然的材料有K、E、J、T等型。测量端有加帽型和露头型两咱。加帽型又分为接壳和绝缘两种类型。通常采用绝缘型，只有在要求快速测量时才使用接壳型；在非腐蚀性气体中测量时可用露头型。如图所示 铠装热电偶具有以下优点：(1) 热惯性小。对温度变化的反应速度比普通工业用热电偶快得多。(2) 热接点处的热容量小。外径可以做的很小，在热容量很小的被测物体上也能测出准确的温度数值。(3) 挠性好。可适应复杂结构的安装要

18、求，安装在狭小的、需要弯曲的测温部位。(4) 使用寿命较长。由于热电极受金属套管的气密性保护和化学性能稳定的绝缘材料的牢固覆盖，因此其寿命比普通工业用热电偶长。(5) 适应性强。由于组合体结构坚实，所以可以耐强烈的震动和冲击，并且适用于高压装置。(6) 品种多、易于做成特殊用途的形式。热电偶的长短可根据需要制作，最长可达10米，外径最小可达025MM。除常用的双蕊铠装热电偶外，还可以制成单蕊或4蕊的。 热电偶常见故障及处理方法：（1） 热电势比实际值小 热电偶内部电极漏电. 经检查若是由于潮湿所引起,刚可将热电偶烘干;若是由于瓷管绝缘不良,应该更新. 热电偶内部潮湿. 将热电偶保护套管和热电偶

19、分别烘干,并检查保护套管是否有漏气,漏水现像.对不合格的保护套管应该更换. 热电偶接线盒内接线柱间短路,或因潮湿而短路. 打开接线盒,把接线板刷干净. 补偿导线因绝缘烧坏而短路. 将短路处重新绝缘或更换新的补偿导线. 热电偶的电极变质或热接点将要腐蚀断. 更换新的热电偶 补偿导线与热电偶在型号上配接错误. 更换成同类型的补偿导线. 补偿导线与热电偶极性接反. 重新接正确. 热电偶安装位置和插入深度不符合要求. 改变安装位置和插入深度. 热电偶冷端温度过高。 热电偶的连接导线换成补偿导线，使冷端移开高温区。 热电偶型号与二次仪表型号不一致。 更换成同类型的。 (二)热电势比实际值大 热电偶的型号

20、与二次仪表型号不符合。 更换成同类型的。 补偿导线型号与热电偶型号不符合。 更改成同类型的。 热电极变质。 更换热电偶。 热电偶安装方法、仪表或插入深度不当。 按规定要求重新安装。 绝缘破坏造成外电源进入热电偶回路。 修复或更换绝缘材料。 补偿导线与热电极连接处两接点温度不同。 延长补偿导线，使两接点温度相同。 有干扰信号进行。 检查干扰源，并排除。 热电偶参考端温度偏高。 调整参考端温度或进行修正。 （三）测量仪表指示值不稳定 热电极在接线柱处接触不良。 重新接好。 热电偶有断续短路或断续接地现像。 将热电偶的热电极从保护套管中取出，找出故障点不排除。 热电极已断或似断非断。 更换新电极。

21、热电偶安装不牢固发生摆动。 安装牢固。 补偿导线有接地或断续短路现像。 找出故障点不排除。 （四）热电偶误差大 热电极变质。 更换热电极。 热电偶的安装位置与安装方法不当。 改变安装位置与安装方法。 热电偶保护套管的表面积垢过多。 进行清理。 测量线路短路。 将短路处重新更换绝缘。 热电偶回路断线。 找到断线处，并重新接好。 接线柱松动。 拧紧接线柱。第二节 热电阻一、热电阻的测温原理及其特点1、测温原理 利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的特性，来测量温度的感温元件称为热电阻。2、测温特点与热电偶相比，热电阻温度计测温具有以下特点。测量精确度高。输出信号大，灵敏度高。不需冷端温度补偿。

22、测温稳定性好。元件结构复杂，热响应时间长。二、热电阻材料用于制作热电阻的材料必须满足以下要求：电阻温度系数要大，每变化1度时，电阻值的相对变化量要大。电阻温度系数越大，灵敏度越高，则测量越精确。电阻值与温度之间要有近似线性的关系。要有较大的电阻率，在相同的电阻值下电阻元、器件的体积可以小些，从而使热容量小，对温度的变化响应快。根据上面要求，我国采用的热电阻材料有铂、铜两种。其中铂热电阻具有示值稳定、测温精确度高、互换性好及良好的复现性等优点，还具有一定程度的抗振动和抗冲击的性能。铜的电阻温度系数较大，纯铜容易加工而且价格便宜。三、热电阻的分类及结构。按感温元件的材料分为金属与半导体两大类。金属

23、导体有铂铜等。热电阻感温元件是用来感受温度的电阻器，是热电阻的核心部分。它由电阻丝和绝缘骨架构成。绝缘骨架是用来缠绕、支承或固定热电阻丝的支架，常用的绝缘骨架材料有玻璃、陶瓷等。用不同的绝缘骨架可制成各种热电阻感温元件。在工业实际使用中，热电阻感温元件与测温仪表或温度变送器连接的方式有二线制、三线制和四线制3种。如图所示。 A B CA为二线制 B为三线制 C为四线制热电阻按外形结构分，主要有普通工业用热电阻和铠装热电阻。1、普通工业用热电阻。普通工业用热电阻(简称热电阻)的基本结构如图所示。它主要有感温元件、内引线、绝缘管、保护管和接线盒等七部分组成。如图所示2铠装热电阻铠装热电阻是将热电阻

24、感温元件封焊在由金属套管、绝缘材料和金属导线三者组合加工而成的铠装电缆内的热电阻。如图所示。它的外形结构和铠装热电偶完全相同。如图所示四、热电阻感温元件常见故障原因分析和修理方法（1）仪表指示比实际温度低或指示不稳定。 保护套管内有水。 清理保护套管内的积水，并将潮湿部分加以干燥处理（不得用火烤） 接线盒上有金属屑或灰尘。 清除接线盒上的金属屑或灰尘。 热电阻丝之间短路或接地。 用万用表检查热电阻短路或接地的部位，并加以清除。如热电阻短路，则应该进行修复或更换。（2）仪表指针指向标尺终端。 热电阻断路。 用万用表检查断路部位并加以消除。如连接导线断开，应该修复或更换。如热电阻本身断路，应该更换

25、。（3）仪表指针指向标尺始端。 热电阻短路。 用万用表检查短路部位，若是热电阻短路，则应修复或更换。 重新连接好导线。第三节 一体化温度变送器一体化温度变送器一般由测温探头（热电偶或热电阻传感器）和两线制固体电子单元组成。采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内，从而形成一体化的变送器。一体化温度变送器一般分为热电阻和热电偶型两种类型。 热电阻温度变送器是由基准单元、R/V转换单元、线性电路、反接保护、限流保护、V/I转换单元等组成。测温热电阻信号转换放大后，再由线性电路对温度与电阻的非线性关系进行补偿，经V/I转换电路后输出一个与被测温度成线性关系的420mA的恒流信号。 热电偶温度变送

26、器一般由基准源、冷端补偿、放大单元、线性化处理、V/I转换、断偶处理、反接保护、限流保护等电路单元组成。它是将热电偶产生的热电势经冷端补偿放大后，再帽由线性电路消除热电势与温度的非线性误差，最后放大转换为420mA电流输出信号。为防止热电偶测量中由于电偶断丝而使控温失效造成事故，变送器中还设有断电保护电路。当热电偶断丝或接解不良时，变送器会输出最大值（28mA）以使仪表切断电源。 一体化温度变送器具有结构简单、节省引线、输出信号大、抗干扰能力强、线性好、显示仪表简单、固体模块抗震防潮、有反接保护和限流保护、工作可靠等优点。 一体化温度变送器的输出为统一的420mA信号；可与微机系统或其它常规仪

27、表匹配使用。也可用户要求做成防爆型或防火型测量仪表。 温度变送器（或DCS中用于温度输入的模拟量输入卡）为什么要进行冷端补偿？ 温度变送器安装在现场，冷端的温度随环境的变化而变化。 冷端不进行补偿时，变送器的输出将比实际温度要高，会给运行人员带来错误的判断，所以要进行冷端补偿。 什么叫冷端补偿器？其原理是什么？ 热电偶参考端温度补偿器是用来自动补偿热电偶测量值因参考端温度变化而变化的一种装置。它实质上就是能产生一个随参考端温度的变化而变化的直流信号毫伏发生器。把它串接在热电偶测量线路中测温时，就可以使参考端温度得到自动补偿、温度变送器1、热电偶、热电阻是用于温度信号检测的一次元件，它需要和显示

28、单元、控制单元配合，来实现对温度或温差的显示和控制。温度变送器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。2、带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成（由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器）。 3、温度变送器按供电接线方式可分为两线制和四线制。、DDZ型温度变送器DDZ型温度变送器是工业过程中使用比较广泛的一类模拟式温度变送器，它与各类型的热电偶、热电阻配套使用，将温度或温差信号转换为4mA20mA 或DC1V5V 的同一标准信号输出。DDZ型温度变送

29、器主要有热电偶温度变送器、热电阻温度变送器和直流毫伏变送器3 种类型。（三）、一体化温度变送器1、一体化温度变送器，是指将变送器模块安装在测温度元件接线盒或专用接线盒内，变送器模块和测温元件形成一个整体，可直接安装在被测设备上，输出为统一标准信号4mA20mA。这种变送器具有体积小、质量轻、现场安装方便等优点。由于一体化温度变送器通常直接安装在现场，变送器模块内部的集成电路在一般情况下工作温度为20+80，超过这一范围，电子元器件的性能就会发生变化，变送器将不能正常工作，因此在使用中应特别注意变送器模块所处的环境温度。2、一体化温度变送器分为一体化热电偶温度变送器和一体化热电阻温度变送器两种。

30、一体化热电偶温度变送器把毫伏信号转换为标准电流输出；一体化热电阻温度变送器把电阻信号转换为标准电流输出。（四）、 智能式温度变送器智能式温度变送器有的采用HART协议通信方式，也有的采用现场总线通信方式。我厂常用温度变送器为罗斯蒙特248型。1、Rosemount 248 温变外形2、接线方式：两线制热电阻三线制热电阻四线制热电阻热电偶3、Hart375手操器组态功能 快捷键量程Range Values 1, 3, 3, 1配置Configuration 1, 3传感器设置Sensor 1 Setup 1, 3, 2, 1, 2输出配置Device Output Configuration 1

31、, 3, 3传感器类型Sensor Type 1, 3, 2, 1, 1回路测试Loop Test 1, 2, 1, 1量程下限LRV (Lower Range Value) 1, 1, 6量程上限URV (Upper Range Value) 1, 1, 7最大下限值LSL (Lower Sensor Limit) 1, 1, 8最大上限值USL (Upper Sensor Limit) 1, 1, 9 第三章压力测量仪表第一节 压力测量仪表概述一、压力的概念及单位 垂直作用在单位面积上的力称为压力。物理学中称为压强。压力的单位也取法定计量单位，名称是“帕斯卡”，简称“帕”，用符号“Pa”表

32、示。它的物理意义是：1牛的力垂直作用在1平方米的面积上。（1） 绝对压力。以完全真空作零标准表示的压力，称为绝对压力。当用绝对压力表示低于环境压力的压力时，把该绝对压力称为真空。（2） 表压力。以环境压力作为零标准表示的压力，称为表压力。表压力为正时，简称压力。表压力为负时，称为负压力或真空。因为各种工艺设备和测量仪表都处在环境压力的作用下，所以工程上都用表压力表示压力的大小，不加特别说明，所说的压力均指表压力。（3） 差压。用两个压力之差表示的压力称为差压。也就是以环境压力之外的任意压力作为零标准表示的压力。 二、压力测量仪表的分类。 压力测量仪表的品种和规格繁多，有按工作原理、用途、结构特

33、点、精确度等级及显示方法等的各种分类方法。两种常见的分类方法如下：1、按仪表的测量参数范围分 有气压表、压力表、真空表、压力真空表、微压表等。2、按仪表的工作原理分有振频式、液柱式、弹性式、电阻式、电容式、电感式。第二节 弹性式压力表 弹性式压力表是根据弹性元件的弹性变形与所受压力成一定比例关系来测量压力的。这种仪表结构简单，测量范围方，造价低廉，有足够的精确度，还可以制成发信器远距离传输。因此，弹性式压力表是工业上应该最为广泛的一种压力测量仪表。一、弹簧管式压力表 弹簧管式压力表是弹性式压力表中应该最多的一种。弹簧管有多圈和单圈之分，结构上有些差异，但工作原理是一样的。如图所示 1、结构及工

34、作原理弹簧管式压力表的主要组成部分有：指针、扇形齿轮、游丝、弹簧管、拉杆、中心齿轮、面板、调节螺钉、接头。其工作原理：当被测压力从弹簧管的固定端输入时，由于弹簧管的非圆横截面使它又变成圆形并伴有伸直的趋势，使自由端产生位移并改变中心角，由于输入压力与弹簧管自由端的位移成正比，所以只需测得自由端的位移量九能够反映压力P的大小；2、压力表量程的选择及安装要求量程的选择要求有下面几个方法：1）测稳定压力时，一般压力表的最大量程选择在接近或大于正常压力测量值的1.5倍；2）测脉动压力时，一般压力表的最大量程选择在接近或大于正常压力测量值的2倍；3）测机泵出口压力时，一般压力表的最大量程选择在接近机泵出

35、口压力的最大值；4）测高压压力时，一般压力表的最大量程选择在大于最大压力测量值的1.7倍；为了保证压力测量精度，最小压力测量值应高于压力表测量量程的1/3处。压力表的安装要求：一般压力测量仪表的安装：压力表必须经检验合格后才能安装；压力仪表的连接处，应根据被测压力的高低和被测介质性质，选择适当的材料作为密封垫圈，以防泄漏。压力仪表尽可能安装在室温，相对湿度小于80%，振动小，灰尘少，没有腐蚀性物质的地方，对于电气式压力仪表应尽可能避免受到电磁干扰。压力仪表应垂直安装。测量液体或蒸汽介质压力时，应避免液柱产生的误差，压力仪表应安装在与取压口同一水平位置上。导压管的粗细合适，一般为610mm，长度

36、尽可能短，否则引起压力测量的迟缓。压力仪表与取压口之间应安装切断阀，以便维修。测量特殊介质时的压力测量仪表的安装：测量高温（60以上）流体介质的压力时，为防止热介质与弹性元件直接接触，压力仪表之前应加装U形管或盘旋管等形式的冷凝器，避免因温度变化对测量精度和弹性元件产生的影响。测量高压流体介质的压力时，安装时压力仪表表壳应朝向墙壁或者无人通过之处，以防发生意外。测量腐蚀性介质的压力时，除选择具有防腐能力的压力仪表外，还可加装隔离装置，利用隔离罐中的隔离液将被测介质和弹性元件隔离开来。测量波动剧烈的压力时，应在压力仪表之前加装针型阀和缓冲器，必要时还应加装阻尼器。测量黏性大或易结晶的介质压力时，

37、应在取压装置上安装隔离罐，使罐内和导压管内充满隔离液，必要时可采取保温措施。测量含尘介质压力时，最好在取压装置后安装一个除尘器。总之，针对被测介质的不同性质，要采取相应的防热、防腐、防冻、防堵和防尘等措施第三节 压力变送器一、概述 压力变送器主要是用于测量水、蒸汽的压力以及炉膛等的负压。差压变送器与节流装置组成，用于测量液体、气体或蒸汽的流量等。 压力变送器和差压变送器测量的参数不同，但它们的结构和原理是基本相同的。变送器将被测参数值转换成统一的电信号，送给指示、记录仪表或送给调节器、计算机，以实现对被测参数的显示、记录或自动控制。因变送器首先接触各种被测介质，所以又称变送器为“一次仪表”，而

38、把各种显示仪表称为“二次仪表”二、变送器工作原理电容式差压变送器的工作原理及结构简图如图所示。图1-正压室；2-弹性测量膜片；3-连接轴；4-固定电极；5-可动电极；6-负压室；7-电极引线；8-环形弹簧极 差动电容式差压变送器的工作原理如下图所示，图中可动电极5固定在连接轴3中间，在可动电极两侧各装一固定电极4，组成两差动电容。当差压为零时，可动电极与两固定电极间的间隙相等，L1L2L0，两差动电容量相等，C1C2。当差压pp分别加到正负压室弹性测量膜片上时，引起膜片位移，连接轴3带动其上的可动电极产生相应的微小位移，使可动电极与两固定电极的间隙L1和L2不相等，相应的电容C1和C2电容量也

39、不相等。这样将两弹性测量膜片上检出的压差信号变为电容量的变化。通过电路的检测和转换放大，转变为二线制输出的420mA直流信号。20-020-4=P-012-4例题：如果一个压力变送器的的量程是0-20KP，当变送器输出12mA的时候，中控室显示是多少KP？解： 这样可求得中控室显示10KP.例题：如果一个压力变送器的的量程是-10-20KP，当变送器输出12mA的时候，中控室显示是多少？三、变送器常见故障及处理方法输出过大可能的原因和解决办法： 检查一次元件（如孔板等）的测量范围；导压管：A、检查导压管是否泄漏或堵塞；B、检查截止阀是否全开； C、检查气体导压管内是否存有液体，液体导压管是否有

40、气体；D、检查变送器压力容室内有无沉淀物；E、检查导压管内液体比重是否改变。变送器的电气连接：A、保证接插件接触处清洁，检查传感器连接情况；B、检查电源电压是否在1245V DC 范围内。变送器的电路故障：A、用HART通信器进入“Self Test”模式以判断电子部件失效与否；B、更换有故障的电子部件。传感器组件：参照传感器组件的检查。电源：检查电源的输出是否符合所需电压值。输出过小或无输出可能的原因和解决办法：一次元件：A、检查元件的安装及工作条件；B、检查被测介质的特性是否变化，它可能影响输出。接线回路：A、检查加到变送器上的电压是否正常；B、检查回路是否短路或多点接地； C、检查回路正

41、负极性的连接情况；D、用HART通信器进入“Self Test”模式，检查回路阻抗是否符合要求。导压管：A、检查管道压力连接是否正确；B、检查充液导压管中是否存有气体； C、检查变送器的压力容室中有无沉淀物；D、检查截止阀是否全开，平衡阀是否关严；E、检查导压管内液体比重是否改变；F、检查导压管是否泄漏或堵塞。变送器的电气连接：A、检查变送器传感器组件的引出线是否短接；B、保证接插件接触处清洁，检查传感器组件连接情况；C、检查各调节螺钉是否在扭矩控制范围内。变送器的电路故障：A、用HART通信器进入“Self Test”模式以判断电子部件失效与否；B、更换有故障的电子部件。传感器组件：参照传感

42、器组件的检查。输出不稳定可能的原因和解决办法：接线回路：A、检查变送器回路是否有间歇性的短路、开路或多点接地的现象B、检查加到变送器上的电压是否合适。被测液体波动：调整电路的阻尼值。导压管：检查充液导压管中是否存有气体，气体导压管内有无液体。 变送器的电气连接：A、检查变送器回路是否有间歇性的短路或开路现象；B、保证接插件接触处清洁，检查传感器组件连接情况。变送器的电路故障：A、用HART通信器进入“Self Test”模式以判断电子部件失效与否；B、更换有故障的电子部件。传感器组件：参照传感器组件的检查。变送器无法通信可能的原因和解决办法：电源异常：检查电源电压是否符合要求。负载电阻：检查负

43、载电阻是否符合要求，最小为250。变送器的电路故障：更换故障的电子部件。下面列举一些实例说明一下变送器常见故障及维修方法。 一、 2008年9月分，环氧氯丙烷二期V-110B压力变送器显示持续降低，经过拆检发现膜片干瘪，里面充装的硅油渗出。从表面看，膜片完好无损，膜片室与传感器的联接毛细管出有油样浸出痕迹，怀疑毛细管有细微沙眼。联系供货商，返厂检查确认毛细管腐蚀穿。该表已出保修期，作为备用差压变送器使用。故障分析：毛细管损坏的原因1、机械损伤 变送器与法兰之间的毛细管在运输、安装、调试当中如有碰撞极易发生损坏。2、外界腐蚀损伤 本案例就是典型的外界腐蚀损伤。如果仪表运行环境中存在腐蚀性气体（H

44、CL、NO2、N2O3等），腐蚀性气体会对毛细管造成腐蚀，造成损伤。3、质量问题 如果毛细管与法兰或者变送器的联接部位焊接质量差、焊接材质有问题，也会造成毛细管断裂。4、振动损伤 变送器安装在振动大的地方，长年累月的振动作用下，也容易导致毛细管损坏。故障处理：1、变送器在运输、安装、调试中要有专人负责安全，确保仪表的完好。2、如外界存在腐蚀性介质，要及时清理隔绝，实在去除不掉腐蚀性介质，要加强仪表本体的防护，尤其是毛细管的防护。3、设备进厂要注意检查验收，杜绝不良设备进厂。4、安装过程中，注意安装位置的选择，尽量避开振动源，实在避不开，要加装减震设施（托架、减震弹簧等）2、 蒸汽流量计差压变送

45、器输出信号偏低2009年2月分，环氧三期蒸汽流量计差压变送器整改后，显示一直偏低，计量科协同电厂仪表经过检查，正压侧导压管中有气相，导致正压室静压小于负压室，从而示数一直偏低。故障分析：差压变送器示数偏低1、导压管中含气，导致正压室和负压室静压不平衡，当正压室静压小时，示数偏低2、平衡阀关闭不严，导致导压管中流体流动，测量的差压偏小3、正压侧导压管有泄漏或者堵塞，导致测量值偏小4、变送器零点漂移或量程比显示仪表大故障处理：1、安装中注意留足够的坡度，避免存气。实在不行可以采用从下而上的注液方式或者想办法排气。2、关严密平衡阀3、找到泄漏或堵塞处，予以紧固或者疏通。4、校验变送器零点，确认变送器

46、量程与显示仪表一致。3、 变送器通讯不上2007年春节，环氧一期增加副成品缓冲罐，新安装的三台双法兰液位计（西安易升，支持HART协议）用375手操器通讯不上，开表后无法更改组态。通过加挂电阻箱，逐步调高电阻值最后通讯上了，修改了组态。同样的问题也出现在EJA的变送器上。可能是罗斯蒙特的375对其他厂家的设备兼容性有问题，用罗斯蒙特工程师的话，375加挂电阻一般不超过500欧姆，但实践证明西安易升的表最高到了1000欧姆，EJA的变送器也到过700800欧姆。四、故障现象：压力示指不准，偏移量大；原因：20万吨氯处理氯气总管压力PICA-5301变送器损坏，厂家怀疑氯气侵蚀负压室造成并要求其它

47、将负压室封闭（防爆胶泥），在使用中发现系统压力变化时，各取压点汞值呈无规则变化，此压力变送器采用差压变送器，负压室封闭造成零点偏差。措施：将防爆胶泥去除，改用引压管加变送器油隔离，校正零点后正常，系统压力变化时，各取压点变化成线性。五、故障现象：拆引压管造成停氢压机2台；原因：氢气气柜高度采用引压管方式，（蛇皮管）时间长了需要更换，在更换时未办理工作票，未有工艺人员在场，未与控制室进一步沟通，盲目拆下引压管造成2台氢压机联锁（共4台，老2台，新2台）。措施：干活前先办理号工作票，找好监护人，与工艺人员、控制室沟通好，干这个活能出现什么情况，再就是自身业务知识学习，那些点带联锁，那些没有联锁。六

48、、故障现象：压力远传比现场压力偏低；原因：氯气缓冲罐压力远传变送器在毛细管未保温的情况下，示值要低，加上保温后示值升高，估计毛细管内所冲硅油不耐低温。措施：加好保温伴热，只做为监控点，若带控制，需更换不同规格的压力变送器。七、氯气回流变送器坏2007年4月21日离子膜操作工反映氯气进口压力波动大，自动无法控制，通知干燥倒至旁路，仪表工检查原因发现U型压力管与变送器显示不符且不稳定，判断可能取压口堵塞，拆检发现取压口正常，拆开变送器检查发现膜片已坏。故障分析：1、变送器使用时间长，膜片寿命已达到更换时间。2、隔离液长时间未更换，导致氯气浓度高腐蚀膜片。3、选型不准确，未使用钽膜片。4、压力波动大

49、导致损坏。预防措施：1、对于氯气必须选用钽膜片。2、定期更换隔离液。3、定期更换变送器。4、压力必须力求稳定，发现波动大及时查找原因。八、老系统氢气进口压力变送器坏2002年7月14日干燥车间氢气进口压力发现大幅度波动，操作工倒至旁路，通知仪表工查找原因，当时U型管压力计显示平稳，手动控制很稳，判断为变送器损坏，拆检发现膜片未有明显损坏现象，只是输出不稳定。故障分析：1、变送器安装地点在氢气主管上，温度较高。2、根据厂家介绍，变送器膜片使用一段时间后，可能有穿透现象。3、变送器输出模块出现问题。预防措施：1、将变送器改于管线下面。2、巡检时仔细对比U型管压力计，出现压力不符，及时校正。3、对于

50、重点监控点，变送器要定期更换。九、变送器垫子压偏导致压力不准离子膜车间检修完毕开车时，217压力与216压力在升电流是出现偏差，随着电流的不断升高，压力偏差越来越大，根据经验判断217压力变送器不准，此变送器检修时曾经拆检过，再次拆开后发现垫子压偏。故障分析：垫片未放置中间并且比变送器膜片小，压紧后垫片压迫膜片，随着氢气温度的不断升高，压力出现不稳。预防措施：1、加垫片时必须放置中间位置。2、垫片内圈必须大于膜片直径。3、重点设备检修必须两人操作，监护人时刻提醒工作人员。4、选用垫片材质要适合要求。十、己二酸粗酸增稠器液位变送器显示波动不稳定经常零点漂移故障分析：此变送器为双毛细管变送器，该变

51、送器安装在设备上部，本以为因毛细管受压不平衡造成的零点漂移，所以把变送器改装到设备下部后也出现漂移现象，后来想到是不是导压管侧堵，用冲洗水冲洗后出现此现象，拆下变送器检查膜片是否损坏，经检查发现膜片有油迹，判断变送器膜片损坏更换后正常。预防措施：在安装设备时，选用变送器型号材质必须符合介质要求，对于刚刚开机设备，工艺上吹扫管线应把仪表拆下或加防护，以免在吹扫时损坏仪表。十一、己二酸表面冷却器变送器压力与现场表不一致故障分析：拆下变送器检查导压管未堵，经用手操器检查量程发现量程与DCS不一致,DCS为-1000而现场为0100，经调校后恢复正常。预防措施：加强理论学习，巡检必须到位，对变送器量程

52、必须选择正确，对于有现场表的变送器要经常核对是否一致。十二、硝酸一次风量显示偏高造成氨空比失调 故障分析：一次风量偏高后，到DCS室查看各曲线发现流量压力补偿偏低，到现场查看变送器发现有冰堵现象，查看导压管发现导压管已堵死，由于是冬季气温低，空气内含有水分造成压力偏低。 预防措施：冬季保温伴热必须到位，加强巡检以防止电伴热不热造成设备上冻，将导压管长的设备改短，以防导压管太长造成堵塞现象或将导压管加粗。十三、氯化氢孔板差压变送器工作中流量偏高且波动大影响工艺要求 故障原因：检查发现负压室膜盒处的密封胶圈损坏，并有氯化氢气体排出，隔离罐的液体也由此处排除，已无液体造成负压无压力与正压形不成差压而造成流量高波动大。 预防措施： 1、对变送器安装前应检查紧固上面的螺丝。2、在有腐蚀气体中要定期检查，观察变送器上面的附件。3、不能随意拆装以至损坏原有的标准压力要求。十四、蒸汽流量压力