仪表基础知识讲座

1、二、温度检测二、温度检测a、接触式 膨胀式：玻璃液体、双金属 压力式：气体、蒸汽、液体演示 热电类：热电偶 热电阻：铂电阻、铜电阻、热敏电阻 其他电学：集成温度传感器、石英晶体温度计b、非接触式 光纤类：光纤温度传感器、光纤辐射温度计 辐射式：辐射式、光学式、比色式 EAB(，0)=EAB()一EAB (0) (15) EAB(，0)=f()一C =() (16) 普通型热电偶基本结构图 铠装热电偶 a)铜电阻 b)铂电阻 c)电阻体的外形 普通热电阻结构普通热电阻结构 三、流量检测三、流量检测 流量是指单位时间内流过管道某一截面的流体的数量，即瞬时流量。瞬时流量在某一时段的累积量称为累积流量

2、(总流量)。 流量是指单位时间内流过管道某一截面的流体的流量是指单位时间内流过管道某一截面的流体的数量，即瞬时流量。数量，即瞬时流量。瞬时流量在某一时段的累积量称为累积流量瞬时流量在某一时段的累积量称为累积流量( (总流总流量量) )。 三、流量检测三、流量检测 1、流量检测的主要方法流量检测的主要方法 (1)(1)测体积流量测体积流量 容积法容积法 速度法：速度法：差压式差压式( (节流式节流式) )、旋涡式旋涡式、涡轮涡轮式式、声学式、声学式、热学式热学式 (2)(2)测质量流量测质量流量 直接法直接测量质量流量直接法直接测量质量流量 间接法又称推导法间接法又称推导法 （1 1）节流装置）

3、节流装置包括孔板、喷嘴和文丘管包括孔板、喷嘴和文丘管被测流体为气体时信号管路安装示意图 被测流体为水蒸气时信号管路安装示意图 被测介质具有腐蚀性时采用喷吹系统 (2)靶式流量计 (3)转子流量计演示 按被测介质特性选用流量计 压电式压力传感器结构示意图 压电式压力传感器结构示意图 压电式压力传感器结构示意图 压电式压力传感器结构示意图 压电式压力传感器结构示意图 电容式压力传感器示意图 压电式压力传感器结构示意图 电容式物位计原理图(1)(1)薄膜式薄膜式 传统型传统型(a）正作用 (b)反作用 (a）正作用气关 (b)反作用气开 侧装式气动执行机构 直行程反作用式 采用双重弹簧的轻型执行机构

4、图 电动执行机构一般电动执行机构一般可以分为直行程、可以分为直行程、角行程、多转式三种。角行程、多转式三种。控制阀机构示意 控制阀是一个局部阻力可以改变的节流元件 控制阀的正反作用 (1)直通单座控制阀(1)直通双座控制阀(3)角型控制阀 (4)隔膜控制阀 l阀杆；2网盖；3阀芯；4隔膜；5阀体 三通阀的应用 (5)三通控制阀 (6)套筒型控制阀 1一阀塞；2套筒 换热器温度控制系统 换热器温度控制方块图 当扰动使出口温度T下降时有：如果系统为正反馈，就不能克服扰动：选择控制规律的原则可归纳为以下几点： 当广义过程控制通道的时间常数大，或多容量引起的容量滞后大时，采用微分作用有良好效果，积分作

5、用可以消除余差； 当广义过程控制通道存在纯滞后时，若用微分作用来改善控制质量是无效的； 当广义过程控制通道的时间常数较小，系统负荷变化也较小时，为了消除余差，可以采用PI控制规律； 当广义过程控制通道时间常数较小，而负荷变化很大时，这时采用微分作用和积分作用都易引起振荡。如果控制通道时间常数很小时，可采用反微分作用来提高控制质量。 当广义过程控制通道的时间常数或时滞很大，而负荷变化又很大时，简单控制系统无法满足要求，可以设计复杂控制系统来提高控制质量。 方块的正反作用方向：方块的正作用方向，是指该方块的输入信号增加，输出信号增加； 输入信号减小，输出信号亦减小； “正”作用水槽系统及方块图 方

6、块的反作用方向：方块的反作用方向，是指该方块的输入信号增加，输出信号减小； 输入信号减小，输出信号增加 “反”作用水槽系统及方块图 控制规律方块的正反作用方向： 控制规律方块的正反作用方向的选择依据是使控制系统为负反馈。正作用控制器和反作用控制器 ： 比较点和控制规律方块两部分的作用方向符号相乘为“一”，该控制器就称为“反作用”控制器；如果两部分的符号相乘为“+”，则控制器称为“正作用”控制器。 控制系统的方块图 (2)控制阀气开、气关形式的选择 首先要从生产安全出发，应能确保生产工艺设备的安全，不致发生事故。 从保证产品质量出发，不应降低产品的质量。 从降低原料、成品、动力损耗来考虑。 从介

7、质的特点考虑。 (3)控制阀流量特性的选择 (4)控制阀口径大小的选择 主要依据阀的流量系数，不宜将控制阀口径选的太小或过大。 (1)投运前的准备 熟悉被控对象和整个控制系统，检查所有仪表及连接管线等等。 现场校验所有的仪表，保证仪表能正常的使用； 根据经验或估算，设置KP，T1和TD； 确认控制阀的气开、气关作用； 确认控制器的正、反作用； 如被控变量受扰动有一个增加，看控制系统能否克服扰动影响。 (2)现场的人工操作 控制阀安装示意图 (3)手动遥控 (4)投人自动 控制器参数整定有两大类方法：理论计算法和工程整定法。 (1)临界比例度法 临界比例度法 工程整定法有三种：经验法、临界比例度

8、法和衰减曲线法。 (2)衰减曲线法 4：1衰减曲线法 10：1衰减曲线法 (3)经验法 (4)s,T1,TD对过渡过程曲线的影响 (5)看曲线调参数 三种振荡曲线比较 比例度过大、积分时间过大时的曲线 一、泵的控制一、泵的控制 泵的压头H和流量Q及转速n间的关系，称为泵的特性。可用公式表示为： H=kln2-k2Q2 离心泵的特性曲线 aa一相应于最高效率的工作点轨迹， nln2n3n4 当离心泵装在管路系统时，实际的排出量与压头需要与管路特性结合起来考虑 当系统达到平稳状态时，工作点c的流量可以通过以下方案来控制 改变控制阀开启度，直接节流 (a)流量特性 改变泵的转速以控制流量 采用旁路以

9、控制流量 容积式泵有两类：一类是往复泵，包括活塞式、柱塞式等；另一类是直接位移旋转式，包括椭圆齿轮泵、螺杆式等。 泵的排出量与管路系统无关。往复泵只取决于单位时间内的往复次数及冲程的大小，而旋转泵仅取决于转速。它们的流量特性大体如图所示。 往复泵的特性曲线 往复泵的控制方案有以下几种： 改变原动机的转速。 改变往复泵的冲程。 通过旁路控制。 利用旁路阀控制，稳定压力，再利用节流阀来控制流量(如图所示) 往复泵出口压力和流量控制 压缩机是指输送压力较高的气体机械，一般产生高于300 kPa的压力。 压缩机分为往复式压缩机和离心式压缩机两大类。 往复式压缩机适用于流量小，压缩比高的场合，其常用控制

10、方案有：汽缸余隙控制；顶开阀控制(吸人管线上的控制)；旁路回流量控制；转速控制等。 一台大型离心式压缩机通常有下列控制系统： 气量控制系统(即负荷控制系统)。常用气量控制方法有：出口节流法；改变进口导向叶片的角度；改变压缩机转速的控制方法。 氮压缩机汽缸余隙及旁路阔控制流程图 压缩机人口压力控制。入口压力控制方法有：采用吸人管压力控制转速来稳定人口压力；缓冲罐压力可以采用旁路控制；采用入口压力与出口流量的选择控制。 防喘振控制系统。当负荷降低到一定程度时，气体的排送会出现强烈的震荡，因而机身亦剧烈振动，这种现象称为喘振。 压缩机各段吸入温度以及分离器的液位控制。 压缩机密封油、润滑油、调速油的

11、控制系统。 压缩机振动和轴位移检测、报警、联锁。 为了使进入压缩机的气体流量保持在QP以上，在生产负荷下降时，须将部分出口气从出口旁路返回到人口或将部分出口气放空，保证系统工作在稳定区。 目前工业生产上采用两种不同的防喘振控制方案：固定极限流量(或称最小流量)法与变极限流量法。 离心式压缩机的特性曲线 这种防喘振控制方案是使压缩机的流量始终保持大于某一固定值即正常可以达到最高速下的临界流量QP从而避免进人喘振区运行。 固定极限防喘振控制系统应与一般控制中采用的旁路控制法主要差别在于测点位置不一样，防喘振控制回路测量的是进压缩机流量，而一般流量控制回路测量的是管网送来或是通往管网的流量。 固定极

12、限流量防喘振控制系统图 为了减少压缩机的能量消耗，在压缩机负荷有可能经常波动的场合，采用可变极限流量喘振控制方案。 假如在压缩机吸人口测量流量，只要满足下式即可防止喘振产生 可变极限流量防喘振控制系统图 按上式可构成如图所示防喘振控制系统，这是可变极限流量防喘振控制系统。 该方案取Pld作为测量值，而为设定值，此是一个随动控制系统。当Pld大于设定值时，旁路阀关闭；当小于设定值时，将旁路阀打开一部分，保证压缩机始终工作在稳定区，这样防止了喘振的产生。 100,000 TAG/System行政管理行政管理设备管理设备管理乙烯乙烯常减压常减压丙烯丙烯高密度聚乙烯高密度聚乙烯生产管理生产管理实验室实验室安全管理安全管理EthernetV-net装置综合装置综合/管理综合管理