热工仪表讲义

1、热工仪表与自动化 热电公司 热工仪表概述热工仪表概述 1、概述、概述 热工测量技术包括热工参数的测量方法和实现测量的仪表。热工测量参数包括温度、压力、流量、物位、分析、轴系温度、压力、流量、物位、分析、轴系等。 在工业锅炉运行中，通过热工参数的测量，可以及时反映热力设备的运行工况，为运行人员提供操作依据；为锅炉控制系统准确及时地提供信号。因此，热工测量是保证热力设备安全、经济运行及实现自动化的基础条件。 最早我国电动仪表中并存着两种标准信号制度，在DDZ-和DDZ-型仪表中采用010毫安直流电流毫安直流电流作为标准信号，而在DDZ-型仪表中，采用目前国际上统一的420毫安直流电流毫安直流电流作

2、为标准信号。从安全防爆、减少损耗、节省能量考虑，信号电流的满度值都希望选小一些。因此，目前国际上采用420mA作为标准信号。有利于识别仪表断电、断线等故障，且为现场变送器实现两线制提供了可能。2 2、热工仪表组成、热工仪表组成 热工仪表分类热工仪表分类按功能按功能按被测变按被测变量量按工作原理或结构形式按工作原理或结构形式其它其它检测仪检测仪表表压力压力液柱式、弹性式、电气式液柱式、弹性式、电气式温度温度电偶、电阻、辐射、膨胀电偶、电阻、辐射、膨胀流量流量节流、转子、涡、靶式节流、转子、涡、靶式物位物位浮力、静压、声波、光学、辐浮力、静压、声波、光学、辐射射成分成分轴系轴系PHPH值、色谱、氧

3、分析、红外值、色谱、氧分析、红外转速、振动、位移、差胀转速、振动、位移、差胀 测量仪表的基本技术性能测量仪表的基本技术性能1、精确度（精度或准确度）、精确度（精度或准确度）绝对误差：仪表的指示值xi与被测参数的真实间xt的差值。 即：xi-xtx-x0相对误差：某测量点的绝对误差与标准仪表在该点的指示值之比。 即：相对百分误差：仪表的最大绝对误差与仪表量程百分比。即：000 xxxx%100max量程范围2、恒定度（变差）、恒定度（变差）变差：在相同的外界条件下同一仪表读数的稳定程度。一般用在同一被测参数值下正、反程时仪表指示值的绝对误差的最大值与仪表量程范围之比的百分数表示。 即：%100|

4、x|max量程范围变差反正x3、灵敏度、灵敏度灵敏度：单位被测参数的变化引起仪表指示机构的角位移或线位移。即：仪表的灵敏度反映了仪表对被测参数变化的灵敏程度，灵敏度越高，就越能观测微小的被测参数变化。要提高仪表的灵敏度，可以采取增加放大系统的放大倍数的方法来实现。xS压力测量压力测量1 1、基本概念、基本概念 在物理概念中，压力是垂直作用在单位面积上的力。是工业生产中的重要参数之一，在压力测量中，常有绝对压力、表压力、负压力和真空度之分。所谓绝对压力是指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力，用符号Pj表示。地面上的空气柱所产生的平均压力称为大气压力，用Pq来表示。绝对压力与大气压力之差，称为

5、表压力，有Pb来表示。即Pb=Pj-Pq。当绝对压力值小于大气压力值时，表压力为负值（即负压力），此负压力值的绝对值，称为真空度，用Pz来表示。 *1标准大气压=760毫米汞柱=1.013105帕斯卡=10.336米水柱。 * P绝（大）P表P真P绝（小）绝对压力的零线绝对压力、表压、（真空度）的关系1个标准大气压Pq2 2、压力测量原理、压力测量原理按测量原理分为两种：根据压力的定义直接测量单位面积上受力直接测量单位面积上受力的大小。 例：液柱式、弹性式液柱式、弹性式应用压力作用于物体后所产生的各种物理效应压力作用于物体后所产生的各种物理效应来实现压力测量。 例：电阻式电阻式：它是由金属导体

6、或半导体制成的电阻体，其阻值随压力 的变化而变化。 压电效应压电效应：当晶体受压力作用发生机械变形时，在其相对的两个侧面上产生异性电荷的现象。3 3、压力测量仪表的分类、压力测量仪表的分类 压力测量原理可分为液柱式液柱式、弹性式、电阻式、电容式、电感式弹性式、电阻式、电容式、电感式等。 弹性式压力计将被测压力转换成弹性元件变形的位移。类型：弹簧管压力计、波纹管压力计及膜式压力计等。特点：结构简单、使用可靠、读数清晰、价格低廉，在工业上广泛应用。 电气式压力计电气式压力计压力变送器压力变送器 通过机械和电气元件将被测压力转换成电量（如电压、电流、频率等）。结构分类：各种压力传感器和压力变送器。例

7、：电容式压力变送器 它是由检测和变送两个环节组成。检测环节感受被测压力的变化转换成电容量的变化 。变送环节则将电容变化量转换成标准电流信号420mA DC输出。压力变送器“测压点的选择测压点的选择”测量流动介质：取压点与流动方向垂直。测液体压力：取压点在管道下部测气体压力：取压点在管道上部压力变送器4 4、常见故障原因及处理、常见故障原因及处理故障现象故障现象可能原因可能原因处理方法处理方法压力无指示压力无指示无电源无电源检查电源接线，接通电源检查电源接线，接通电源信号接线断路信号接线断路检找断点，重新接线检找断点，重新接线压力指示跳动被测介质压力波动大被测介质压力波动大关小阀门开度安装位置震

8、动大安装位置震动大可安装减震器或移到震动小的地方显示不变化显示不变化导压管堵导压管堵透通导压管透通导压管导压管切断阀未打开导压管切断阀未打开打开切断阀打开切断阀显示误差大变送器与仪表量程设置不一变送器与仪表量程设置不一致致重新设置量程检测元件损坏更换压力计零点量程调跑了零点量程调跑了重新调校压力计5 5、选型要点、选型要点连接方式：连接方式：螺纹连接、法兰连接、卡扣连接（快接头）等。压力等级：压力等级：可根据被测介质所在设备的额定压力等级决定，变送器的压力 等级要大于等于设备的额定压力等级。量程范围：量程范围：对于压力的测量，应保证工作压力在仪表量程的1/3 1/2处。变送器的材质：变送器的材

9、质：无腐蚀性、有腐蚀性来决定，如304、316、316L等。信号传输方式：信号传输方式：2、4线制，420mA电流信号。变送器功能：变送器功能：是否就地显示，指针显示还是液晶屏显示是否需要，价格上有区别。温度测量温度测量一、温度仪表分类一、温度仪表分类 温度参数是不能直接测量的，一般只能根据物质的某些特性值与温度之间的函数关系，实现间接测量，温度测量的基本原理是与这些特性值的选择密切相关的。 用来量度物体冷热程度的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。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（F）规定：在标准大气压下，冰的融点

10、为32，水的沸点为212，中间划分180等分，每等分为华氏1度，符号位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，每等分为华氏1度，符号位。 摄氏温度值t和华氏温度值tF有如下关系： t=5/9(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，符号为K。热力学温度是基本的物理量，它的单位为开尔文，热力学温标和华氏温标有如下关系： t/=T/K-273.15 t/分子为摄氏温度，分母为摄氏温度的单位； T/K分子为开尔文温度，分母为开尔文温度的单位。 工业上测温的基本原理有应用热膨胀原理测温应用压力随温

11、度变化的原理测温应用热阻效应测温应用热电效应测温应用热辐射原理测温 温度测量仪表的分类温度测量仪表的分类 温度测量仪表按测温方式可分为接触式和 非接触式两大类。通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换，故需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。 非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上线的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反映速度一般也比较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水汽等外界因素的影响，其测量误差较大。 按工

12、作原理分：按工作原理分：有膨胀式、 热电阻、热电偶以及辐射等 按测量方式分：按测量方式分：有接触式和非接触式两类。二、热电阻二、热电阻 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂电阻的测量精度是最高的，可作为基准仪器。1、测温原理： 热电阻温度计是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。2、热电阻材料 目前，使用的金属热电阻材料有铜、铂、镍、铁等，其中因铁、镍提纯比较困难，其电阻与温度的关系线性较差线性较差，纯铂丝的各种性能最好，纯铜丝在低温下性能也好，所以实际应用最广的是铜、铂两种材料，并已列入了标准化生产。其中最常用的有：PT

13、100、CU50铂电阻（PT100、PT1000） -200850铜电阻（Cu50、Cu100） -50150镍电阻（Ni100） -601803 3、常见故障原因及处理、常见故障原因及处理故障现象故障现象可能原因可能原因处理方法处理方法温度示值偏低或不稳保护管内有金属屑、积灰，接线柱处脏污或短路除去金属屑，清扫灰尘、水滴等，找到短路点，加强绝缘温度示值无穷大热电阻或引线断路更换热电阻，找到断点重新接好温度显示负值热电阻接线有错或有短路现象改正接线，找出短路处，加强绝缘温度显示误差大热电阻丝材料受腐蚀变质更换热电阻4 4、选型要点、选型要点连接方式：连接方式：螺纹连接、法兰连接等。量程范围：量

14、程范围：对于温度的测量，应保证工作温度在仪表量程的2/3 3/4处。外护套材质：外护套材质：是否耐高温、耐腐蚀、耐磨等。信号传输方式：信号传输方式：2、3、4线制，电阻信号。分度号选择：分度号选择：PT100、CU50等；电阻特性：如PT100特征为在标准条件下0度 时的测量电阻为100欧姆。测量方式：测量方式：表面式、插入式等，如为插入式还需对插入深度进行选择。5 5、其它、其它B B. CU50最便宜；PT100其次，其中PT100应用最广泛。C C. 热电阻的电气信号特征：热电阻的电气信号特征：如PT100特征为在标准条件下0度时的测量电阻为100欧姆，随着被测温度的升高阻值增大，CU5

15、0在标准条件下0度时的测量电阻为50欧姆。E.要学会对应分度号查表：热电阻型号：W Z - 测温仪表 1/2单/双只 外保护管直径热电阻 接线盒形式（防水、防爆） 类型：P铂，C铜 安装固定装置（螺纹、法兰等） A.A.选型举例E.E.热电阻热电阻PT100PT100分度表分度表 注：在标准条件下，0时，热电阻的阻值为100，每升高1度，阻值升高0.385欧；1时热电阻阻值为100.385欧。三、热电偶三、热电偶 1、原理 热电偶温度计是基于热电效应这一原理测量温度的； 它的测温范围很广，可测量-200160O范围内，在特殊情况下，可测至2800 的高温。 将两种不同的导体或半导体连接成如图所

16、示的闭合回路，如果两个接点的温度不同（TT0),则在回路内会产生热电动势，这种现象称为赛贝克热电效应。图中闭合回路称之为热电偶。导体A和B称之为热电偶的热电丝或热偶丝。热电偶两个接点中，置于温度为t的被测对象中的接点称为测量端，又称工作端，温度为参考温度t0的另一端称之为参考端，又称自由端或冷端。2、特点 测量精度高，测量范围广，构造简单，使用方便，不受大小和形状的限制，外有保护套管，用起来方便。3、热电偶的类形S ：铂铑10-铂 201300B ：铂铑30-铂铑6 3001600 K ：镍铬-镍硅（镍铬-镍铝） -501000 J ：铁-康铜 -40750 R ：铂铑13-铂 -01600

17、E ：镍铬-康铜 -40 1000 T ：铜-康铜 -40 350 4、各种热电偶的分度表均是在参考端即温度t0为0 的条件下得到的热电势与温度之间的关系，因此，热电偶测温时，冷端温度必须为0 ，否则将产生测量误差。而在工业上使用时，要使冷端温度保持在0 是比较困难的，所以，必须根据不同的使用条件和要求的测量精度，对热电偶冷端温度采用一些不同的处理办法，常用的方法有如下几种： 补偿导线延伸法 冰点法 计算修正法 仪表零点校正法 补偿电桥法5、补偿导线延伸法 热电偶做得很长，使冷端延长到温度比较稳定的地方。由于热电偶本身不便于敷设，对于贵金属热电偶也很不经济，因此，采用一种专用导线将热电偶的冷端

18、延伸出来，而这种导线也是由两种不同金属材料制成，在一定温度范围内（100 以下）与所连接的热电偶具有相同或十分相近的热电特性，其材料也是廉价金属，将这种导线称为补偿导线。注意：无论是补偿型还是延伸型，补偿导线本身并不能补偿热电偶冷端温度的变化，只是起到热电偶冷端延伸作用，改变冷位置。在规定的范围内，由于补偿导线热电特性不可能与热电偶完全相同，因而仍存在一定的误差。6、计算修正法 当热电偶冷温度不是0 而是t0时，测得的热电偶回路中的热电势为E(t, t0)。可采用正式进行修正： E(t, 0)= E(t, t0)+ E(t0, 0)只适用于实验室或临时性测温的情况，而对于现场的连续测量显然是不

19、实用的7、常见故障原因及处理故障现象可能原因处理方法温度示值偏低或不稳电极短路电极短路找出短路原因，如潮湿或绝缘损坏接线柱处积灰清扫补偿导线与热偶极性接反补偿导线与热偶极性接反纠正接线补偿导线与热偶极不配套更换相配套的补偿导线冷端补偿不符要求调整冷端补偿达到要求热偶安装位置不当按规定重新安装温度示值偏高补偿导线与热偶极不配套更换相配套的补偿导线有直流干扰信号进入排除直流干扰显示不稳定接线柱处接触不良接线柱处接触不良将接线柱拧紧测量线路绝缘破损，引起断续短路或接地找出故障点，修复绝缘热偶安装不牢或有震动紧固电偶，消除震动热电偶电极将断未断热电偶电极将断未断更换热偶外界干扰查出干扰源，采取屏蔽措施

20、显示误差大热电偶电极变质更换热偶热电偶安装位置不当改变安装位置保护管表面积灰清除积灰显示无穷大接线断路接线断路找到断点，重新接好热电极断开或损坏热电极断开或损坏更换热电偶8 8、其它、其它 热电偶型号：W R - 测温仪表 外保护管直径热电偶 接线盒形式（防水、防爆灯）类型：K（镍铬镍硅） 安装固定装置（螺纹、法兰等） E（镍铬铜镍）S（铂铑10铂） A.A.选型举例B B. K型热电偶最便宜且常用，其测温范围很大。C C. K型热电偶的补偿导线型号为：型热电偶的补偿导线型号为：KX（延长型），正极（延长型），正极KPX红色（镍铬），红色（镍铬），负极负极KNX黑色（镍硅）；黑色（镍硅）； K

21、C（补偿型），正极（补偿型），正极KPC红色（铜），负极红色（铜），负极KNC蓝色（铜镍）；一般选用补偿型，价格较便宜，接线注意不能反接，尤其是蓝色（铜镍）；一般选用补偿型，价格较便宜，接线注意不能反接，尤其是接显示表那一侧，红色接热电偶正极。接显示表那一侧，红色接热电偶正极。D.在使用容易磨断，可以在不引入其他金属的情况下，将热电偶的正负极用火焊重新焊接，仍可以继续使用。E.一般用于测量炉膛温度的热电偶的外护套宜选用耐磨型F F.K型热电偶分度表温度0-10-20-30-40-50-60-70-80-90-95-100-200-5.8914-6.0346-6.1584-6.2618-6.34

22、38-6.4036-6.4411-6.4577-100-3.5536-3.8523-4.1382-4.4106-4.669-4.9127-5.1412-5.354-5.5503-5.7297-5.8128-5.891400-0.3919-0.7775-1.1561-1.5269-1.8894-2.2428-2.5866-2.9201-3.2427-3.3996-3.5536温度温度010203040506070809095100000.39690.79811.20331.61182.02312.43652.85123.26663.68193.88924.09621004.09624.50914

23、.91995.32845.73456.13836.54026.94067.347.73917.93878.13852008.13858.53868.93999.34279.747210.153410.561310.970911.382111.794712.001512.208630012.208612.623613.039613.456613.874514.293114.712615.132715.553615.97516.18616.397140016.397116.819817.243117.666918.091118.515818.940919.366319.792120.218120.

24、431220.644350020.644321.070621.497121.923622.3522.776423.202723.628824.054724.480224.692924.905560024.905525.330325.754726.178626.60227.024927.447127.868628.289528.709628.919429.12970029.12929.547629.965330.382230.798331.213531.627732.04132.453432.864933.070333.275480033.275433.684934.093434.50134.9

25、07535.313135.717736.121236.523836.925437.125837.325990037.325937.725538.12438.521538.91839.313539.70840.101540.493940.885341.080641.2756100041.275641.664942.053142.440342.826343.211243.595143.977744.359344.739644.929345.1187110045.118745.496645.873346.248746.622746.995547.366847.736848.105448.472648

26、.655648.8382120048.838249.202449.565149.926350.285850.643951.000351.355251.708552.060252.235452.4103130052.410352.758853.105853.451253.795254.137754.478854.8186 温度单位： 电压单位：mV1、基本概念 流量是单位时间内流经某一截面的流体数量。流量可用体积流量和质量流量来表示。其单位分别为m3/h、L/h、kg/h和T/h等。 流量计是指测量流体流量的仪表，它能指示和记录某瞬时流体的流量值；计量表（总量表）是指测量流体总量的仪表，它能累计

27、某段时间间隔内流体的总量，即各瞬时流量的累加和，如水表、煤气表等。 体积流量：流体量以体积表示时称为体积流量。 质量流量：流体量以质量表示时称为质量流量。 2、分类 工业上常用的流量仪表可分为两大类 （1）速度式流量计：以测量流体在管道中的流速作为测量依据来计算的仪表。如差压式流量计、变面积流量计、电磁流量计、漩涡流量计、冲量式流量计、激光流量计、堰式流量计和叶轮水表等 流量测量流量测量（2）容积式流量计：它以单位时间内所排出的流体固定容积的数目作为测量依据。如椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板式流量计和活塞式流量计等。流量测量仪表还可以有以下的分类流量测量仪表还可以有以下的分类l 节流式流量计

28、 l 转子流量计 l 电磁流量计 l 容积式流量计l 流体振动式流量计 l 超声波流量计 l 质量流量计3、差压式流量计 节流装置与差压变送器配套测量流体的流量，是目前使用最广的一种流量测量仪表。在管道中流动的流体具有动能和位能，在一定条件下这两种能量可以相互转换，但参加转换的能量总和是不变的。节流元件测量流量就是利用这个原理来实现的。在节流装置中，应用最多的是孔板、喷嘴、文丘利孔板、喷嘴、文丘利、V锥流量锥流量计计管等。 由一次装置和二次装置组成一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量(流速)成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的

29、差压信号，并将其转换为相应的流量进行显示差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的70。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种表计。 安装时，节流元件前后要保证有一定的直管段，一般情况下节流元件前不能小于20个D，节流元件后不能小于

30、5个D，直管段越长流速越稳定。 测量原理（以标准孔板为例）： 充满管道的流体,当它流经管道内的节流件时,流束将在节流件处形成局部收缩,因而流速增加,静压力降低,于是在节流件前后便产生差压.流体流量愈大,产生的差压愈大,这样可依据差压来测量流量的大小.这种方法是以流体连续性方程(质量守恒定律)和伯努力方程(能量守恒定律)为基础的。差压式流量计的投用与停用方法 流量计投用前，应检查其安装是否符合要求、管道是否吹洗干净、压力试验是否已完成。 投用后保证流量计在其有效测量范围内平稳运行。 流量计投用步骤为： 检查二次阀和排污阀应关闭，平衡阀应打开 稍开一次根部阀，检查导压管系统是否泄漏，不漏则全开一次

31、阀 分别打开排污阀进行排污后关闭排污阀 拧松差压变送器正负压室丝堵，排除空气 打开变送器正压阀，关闭平衡阀，打开变送器负压阀，启动差压变送器。 。仪表三阀组的操作不能让导压管内的凝结水或隔离液流失。不可使变送器测量膜盒单向受压或受热。三阀组的启动顺序为：开正压阀 关平衡阀 开负压阀。三阀组的停用顺序为：关负压阀 开平衡阀 关正压阀。流量计停用步骤为：关闭变送器负压阀，打开平衡阀，关闭变送器正压阀 关闭二次阀 打开排污阀进行排污后关闭排污阀；标准孔板流量计简介：标准孔板流量计简介： 制造均按国际标准ISO5167或国家标准GB/T2624的规定进行。无需实流标定。它结构坚固、简单，安装方便，性能

32、稳定，使用可靠。取压方式有环室取压、单独钻孔取压和法兰取压。公称压力，小于40 Mpa。当20 Mpa时，采用高压透镜孔板或全焊接式孔板。 公称通径，50100mm，当公称通径小于50mm时，需制作成平孔板。精确度为0.5%1.5%1）角接取压。使用条件：d2012.5mm =0.20.75（角度） DN501200mma) 环室取压 DN400mm（型号为LGBH）b) 单独钻孔取压（型号为LGBZ）（1）DN400mm，PN2.5Mpa （2）DN400mm，PN6.3Mpa（高径法兰）（3）DN400mm，PN10Mpa（高径法兰） 2）法兰取压（型号为LGBF） 使用条件：d2012.

33、5mm DN501000mm =0.20.75该取压方式比角接取压具有装配简单，安装方便，泄露环节少，容易排除取压口处的脏污等优点。一般情况都推荐使用这种取压方式。 【特点】具有测量精度高，安装方便，使用范围广，造价低等特点。 广泛应用于各种介质的流量测量。 【规格】DN203000mm PN 0.2532MPA钻孔取压标准孔板 环室取压标准孔板 具体确认的参数 管道口径 温度 压力 流量范围 测量介质名称 标准喷嘴流量计简介 喷嘴流量计又叫标准喷嘴流量计、标准喷嘴与标准孔板、文丘里管流量计、文丘里喷嘴一样属于国家标准规定的标准节流装置。符合国家标准GB/2624-1993,，因此与标准孔板一

34、样无需实流标定，只要按国标设计和加工就能达到设计的精度，但前提同样要用户能够较准确的提供：常用流量、介质、工作温度，工作压力，工艺管内外径这五个参数。特点：特点： 与孔板流量计相比，喷嘴流量计的压力损失较小，因而节约能源，比较坚固耐用，适合高温高压流体，广泛使用在电力、化工等行业的蒸汽流量测量。本公司生产的喷嘴流量计包括标准喷嘴（ISA1932喷嘴）、长颈喷嘴两。其设计制造均符合国际标准ISO5167或国家标准GB/T2624的规定。构造 适用介质；特别适合高温高压蒸汽和水、也可用于各种气体、液体公称口径：DN50500mm （DN500亦可设计、生产）工作压力：42MPa工作温度：-50 6

35、50取压方式：角接（单独环室、法兰环室一体或直接钻孔） 取压喷嘴安装方式：法兰（直接钻孔兼取压件）、紧固件夹持式 法兰、环室、紧固件夹持式 夹持件（兼取压件）焊接式执行标准:IS05167; GB/T2624 精确度:符合标准：1.0 %材质：法兰或夹持件：按介质温度可选碳钢、合金钢；不锈钢等 喷 嘴:不锈钢304; 316等4.电磁流量计电磁流量计 电磁流量计是利用电磁感应原理制成的流量测量仪表，可用来测量导电液体体积流量（流速）。变送器几乎没有压力损失，内部无活动部件，用涂层或衬里易接解决腐蚀性介质流量的测量。检测过程中不受被测介质的温度、压力、密度、黏度及流动状态等变化的影响，没有测量滞

36、后现象。 智能电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律：导电液体在磁场中作切割磁力线运动时，导体中产生感应电势，其感应电势E为: E=BVDK 式中： E感应电势； K与磁场分布及轴向长度有关的系数； B磁感应强度； V导电液体平均流速； D电极间距；（测量管内直径） 传感器将感应电势E作为流量信号，传送到转换器，经放大，变换滤波等信号处理后，用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。转换器有420mA输出，报警输出及频率输出，并设有RS485等通讯接口，并支持HART和MODBUS协议 电磁流量计分类电磁流量计分类 电磁流量计就显示方式分为：分体型电磁流量计，一体型电磁流量计。系列公称

37、通径DN15DN3000。 分体型电磁流量计在满足现场显示的同时，还可以输出420mA电流信号供记录、调节和控制用，现已广泛地应用于化工、环保、冶金、医药、造纸、给排水等工业技术和管理部门。 一体型电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制定，用来测量导电流体的体积流量。由于独特的特点已广泛地应用于工业上各种导电液体的测量。主要用于化工、造纸、食品、纺织、冶金、环保、给排水等行业，与计算机配套可实现系统控制。5、涡街流量计涡街流量计 涡街流量计是根据卡门（Karman）涡街原理研究生产的，主要用于工业管道介质流体的流量测量，如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小，量程范围大，精度高，在测量

38、工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高，维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高，可在-20+250的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出，容易与计算机等数字系统配套使用，是一种比较先进、理想的测量仪器。 输出二线制（420）mA信号的与其它设备之间采用二线制传输，所需电源为24V10%，输出回路的最大负载电阻为600（包括电缆线的电阻）。一般情况下连接线用600VPVC绝缘电线或电缆；在易受电噪声干扰的现场需使用二芯屏蔽线，屏蔽层应可靠地接在放大器盒内的接地螺丝上。涡街流量计特点涡街流量计特

39、点 压力损失小，量程范围大，量程比大，精度高，在测量工况体积流量时几乎不受液体密度、压力、温度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高，维护量小。仪表参数能长期稳定。对直管段要求较高，一般前20D后5D。 涡街流量计是利用流体自然振荡的原理制成的一种旋涡分离型流量计，涡街频率和流体的流速成正比，常用的旋涡发生体为三角柱形，输出频率较低。用涡街流量计进行测量时要求流体的雷诺数在200007000000之间，且流速必须在规定范围内，不同的口径有不同的流速要求，对液相、气相、蒸汽的流速要求各不相同；仪表有直管段要求，一般用于清洁低粘度介质测量，测量精度为1%，气体测量精度可达1.5%。6 6、安装

40、要点、安装要点对于流量计安装的过程中要注意如下事项：A、流量计前后直管段的长度有要求，如前后有阀门、弯头时前后直管段要按规加长；B、流量计中线要与管道的中心重合；C、现场进行温度、压力补偿时温度计要安装在流量计后1米外的距离；D、安装时内壁的焊口要光滑不要有凸起，在密封垫装制时同样也不要形成内凸；E、流量计的安装位置要便于日后的检修维护；7 7、安装要点、安装要点关于直管段要求关于直管段要求A、流量计前后直管段的长度有要求，如前后有阀门、弯头时前后直管段要按规加长； 1 1、概念、概念 生产过程中罐、塔、槽等容器中存放的液体表面位置称为液位液位。把料斗、堆场仓库等储存的固体块、颗粒、粉料等的堆

41、积高度和表面位置称为料位料位；两种互不相溶的物质的界面位置称为界位界位。液位、料位以及界位总称为物位液位、料位以及界位总称为物位。用来测量物位的仪表称为物位仪表。 2 2、分类、分类 物位测量仪表的种类很多，按液位、料位和界位来可分： （1）液位仪表：浮力式（浮筒、浮球、浮标、沉筒）、静压式（压力式、差压式）、电容式、电感式、电阻式、超声波式、微波式等。 （2）界位仪表：浮力式、差压式、电极式、超声波式等。 （3）料位仪表：重锤探测式、音叉式、超声波式、激光式、放射性式等。3 3、玻璃管（板）液位计、玻璃管（板）液位计 玻璃管（板）液位计是一种直读式液位测量仪表，适用于工业生产过程中一般贮液设

42、备中的液体位置的现场检测，其结构简单，测量准确，是传统的现场液位测量工具。 但其缺点缺点是玻璃管易赃、易碎。物位测量物位测量4 4、差压式液位计、差压式液位计 差压式液位是利用容器内的液位改变时，液柱产生的静压也相应变化的原理而工作的。 图为差压式液位计测量原理图。当差压计一端接液相，另一端接气相时，根据液体静力学原理，有： Pb=Pa+gH式中 H-液位高度 -被测介质密度 g-被测当地的重力加速度所以有： P=Pb-Pa=gH 在一般情况下，被测介质的密度和重力加速度都是已知的，因此，差压计测得的差压与液位的高度H成正比，这样就把测量液位高度的问题变成了测量差压的问题。5 5、翻板液位计、

43、翻板液位计 翻板液位计的翻板是由导磁的薄铁皮制成。垂直排列，并各自能绕框架上的小轴翻转（如图）。翻板一面涂红漆，另一面涂银灰色漆。工作时，液位计的连通管经法兰与容器相连通，构成一连通器。连通器中间有浮标，它随液位的变化而变化。浮标中间有一磁钢，其位置正好与液面一致。当液位上升时，磁钢将吸引翻板，并将它们逐个翻转，使红的一面在外边；下降时，又将它们翻过来，使银灰的一面在外边。即以颜色表示液位高低，十分醒目。6 6、汽包水位测量与计算、汽包水位测量与计算汽包水位测量装置按照测量原理分为三种：带工业电视的双色水位计；电接点水位计和差压水位计（分单室平衡容器和双室平衡容器两种）。发电厂中差压水位计一般

44、用于汽包水位的自动调节和锅炉MFT（锅炉主燃料跳闸）保护，因此它测量的准确性和可靠性直接影响到锅炉运行的稳定性和安全性。7、关于汽包水位的规定：、关于汽包水位的规定： 7.1 防止锅炉汽包满水和缺水事故，汽包锅炉应至少配置两只彼此独立的配置两只彼此独立的就地汽包水位计和两只远传汽包水位计（对电厂而言）就地汽包水位计和两只远传汽包水位计（对电厂而言）。水位计的配置应采用两种以上工作原理共存的配置方式，以保证在任何运行工况下锅炉汽包水位的正确监视。 7.2汽包水位计的安装：取样管应穿过汽包内璧隔层，管口应尽量避开汽包内水汽工况不稳定区(如安全阀排汽口、汽包进水口、下降管口、汽水分离器水槽处等)，若

45、不能避开时，应在汽包内取样管口加装稳流装置。 8 8、单室平衡容器水位计、单室平衡容器水位计：就地测量实际差压位）高度常水位线（：水侧取样管至汽包正水侧至汽侧取样管高度：汽包水位测量量程，：饱和水密度：汽包内饱和蒸汽密度结水密度：汽包汽侧下降管中凝标PHLa 0100000HPLHa 标 9 9、双室平衡容器水位计、双室平衡容器水位计水柱）：就地测量实际差压（位）高度常水位线（：水侧取样管至汽包正水侧至汽侧取样管高度：汽包水位测量量程，：中饱和水密度：汽包内和汽侧下降管：汽包内饱和蒸汽密度标mmPHL 0100000HPLH 标双室平衡容器的工作原理 双室平衡容器是一种结构巧妙，具有一定自我补

46、偿能力的汽包水位测量装置。它的主要结构如图1所示。在基准杯的上方有一个圆环形漏斗结构将整个双室平衡容器分隔成上下两个部分，为了区别于单室平衡容器，故称为双室平衡容器。为便于介绍，这里结合各主要部分的功能特点，将它们分别命名为凝汽室、基准杯、溢流室和连通器，另外文中把双室平衡容器汽包水位测量装置简称为容器。凝汽室 ：理想状态下，来自汽包的饱和水蒸汽经过这里时释放掉汽化潜热，形成饱和的凝结水供给基准杯及后续环节使用。基准杯 ：它的作用是收集来自凝汽室的凝结水，并将凝结水产生的压力导出容器，传向差压测量仪表差压变送器（后文简称变送器）的正压侧。基准杯的容积是有限的，当凝结水充满后则溢出流向溢流室。由

47、于基准杯的杯口高度是固定的，故而称为基准杯。.溢流室 ：溢流室占据了容器的大部分空间，它的主要功能是收集基准杯溢出的凝结水，并将凝结水排入锅炉下降管，在流动过程中为整个容器进行加热和蓄热，确保与汽包中的温度达到一致。正常情况下，由于锅炉下降管中流体的动力作用，溢流室中基本上没有积水或少量的积水。连通器 ：倒T字形连通器，其水平部分一端接入汽包，另一端接入变送器的负压侧。毋庸置疑，它的主要作用是将汽包中动态的水位产生的压力传递给变送器的负压侧，与正压侧的（基准）压力比较以得知汽包中的水位。它之所以被做成倒T字形，是因为可以保证连通器中的介质具有一定的流动性，防止其延伸到汽包之间的管线冬季发生冻结

48、。连通器内部介质的温度与汽包中的温度很可能不一致，致使其中的液位与汽包中不同，但是由于流体的自平衡作用，对使汽包水位测量没有任何影响。差压的计算因凝汽室、基准杯及其底部位于容器内部的导压管中的介质温度与汽包中的介质温度是相等的，即w=w，s=s。（如图1所示）。容器正压侧容器正压侧输出的压力输出的压力等于基准杯口所在水平面以上总的静压力，加上基准杯口至L形导压管的水平轴线之间这段垂直区间的凝结水压力，再加上L形导压管的水平轴线至连通器水平轴线之间，位于容器的外部的这段垂直管段中的介质产生的压力。 即P+= PJ +320 w+(580320) c 式中P+ 容器正压侧输出的压力 w 容器中的介

49、质密度（ w= w） c 环境温度下水的密度 PJ 基准杯口以上总的静压力 负压侧的压力等于基准杯口所在水平面以上总的静压力，加上基准杯口水平面至汽包中汽水分界面之间的饱和水蒸汽产生的压力，再加上汽包中汽水分界面至连通器水平轴线之间饱和水产生的压力，即 P-= PJ+(580hw) s + hw w 式中P 容器负压侧输出的压力 hw 汽水分界线至连通器水平管中心线之间的垂直高度 s 汽包中饱和水蒸汽的密度 因此差压 P=P+P-=320 w+260 c(580hw) shww即 P=260c + 320wP=260c + 320w580s580s( (wws)hws)hw 式中h 相对于规定

50、的0水位的汽包水位 w 饱和水的密度 s 饱和水蒸气的密度 c 环境温度下水的密度 P 差压 1010、锅炉自动供水系统、锅炉自动供水系统420mA信号420mA信号水泵负荷线PID自动调节仪自动调节仪变频器变频器差压变送器差压变送器 1111、锅炉自动供水系统参数表、锅炉自动供水系统参数表设备名称设备名称技术参数技术参数其其 他他双室平衡容器水位计双室平衡容器（四法兰）中心距H=600mm,10MPa. 差压变送器差压变送器,压力等级10MPa,量程-4140Kpa591Kpa，4-20mA,（配三阀组） 电接点水位控制仪电接点水位控制仪量程设置为：300mm 其它配件不锈钢针型阀（型号：J

51、23W160P规格：DN10），18无缝钢管为引压管（长度据实际情况而定） 不锈钢针型阀做为排污阀和一次阀成分分析仪表 按分析目的分为：安全检测报警分析仪（可燃、有毒气体检测）、成分分析仪表 成分分析仪的分类：离线分析仪（分析室仪器）、在线分析仪（COD分析仪、PH计、F离子分析仪等） 锅炉烟气分析锅炉烟气分析 燃料消耗的多少主要取决于燃烧质量的好坏。在锅炉运行中，当外界负荷变化时送进炉膛的燃料和空气必须及时调节，且应保持一定的比例，使燃料燃烧维持在良好的状态下。在生产过程中，进行烟气分析，可确定燃料燃烧完全程度，燃烧产物的成分和空气过剩系数等。能够用以判断燃烧情况，从而合理地调整燃料量和空气

52、量，使之燃烧完全，并能改变设备的热效率，以达到较好的经济效益，对提高产品的产量、质量、降低成本都起到很重要的作用。同时，控制好燃料的燃烧，有利于减少SO2、氮氧化物等有毒有害气体排放，保护环境。 为使燃料达到完全燃烧，又不过多地增加排烟量和降低燃烧温度，故空气过剩系数应保持在一定的范围内。燃煤：1.201.30，燃油1.101.20。 炉烟成分正确分析的首要条件是被分析的气体有代表性。因此，取样点应设置在燃烧过程已结束，烟气不存在分层、停滞，以及烟气温度为取样装置所能承受的地方。由于烟道处于负压下。特别要防止空气漏入烟道而影响测量的准确性。取样装置一般在高温省煤器出口烟气侧，亦可放在过热器出口

53、烟气侧。 常用的分析器有：电化学分析仪，热磁式气体分析器，红外线气体分析器，化学吸收式分析器，气相色谱分析仪等。氧含量分析仪：氧含量分析仪： 氧化锆氧量分析器由氧量变送器、供电器（阻抗变换器和温度控制器）、显示仪表组成。根据氧浓差电池所产生的氧电势大小来测量的。1氧化铝管；2氧化锆管；3多孔性铂电极；4热电偶烟气排放连续监测系统（烟气排放连续监测系统（CEMS）概述：概述： 固定污染源烟气排放连续监测系统（Continuous Emissions Monitoring Systems,以下简称CEMS）运用先进的三级过滤、伴热传输采样技术、非色散红外气体分析技术以及数据采集处理、网络通讯技术，

54、实现了对固定污染源烟气排放浓度的连续监测，可作为环保监测设备或给脱硫设备提供数据。 CEMS系统的监测分析仪器可对污染源进行连续检测，并可将烟尘、二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳以及其他气态污染物的排放浓度和总量通过通讯网络传送到中心控制室和环境管理部门，工作人员可以在办公室进行远程监测，随时得到排放数据，实现远端无人值守。 对于为脱硫设备专用的烟气测量系统，一般只提供进出口烟道的SO2、氧含量、烟气的温度、烟气的压力等实测数据。对于有些地方环保部门要求将脱硫后的测量数据上传到环保局，我们也可提供联网及发送数据的服务。 CEMS系统采用模块化设计技术，系统结构简单，可任意增减测量项目；系

55、统测量动态范围广，测量精度高，可靠性高。CEMS系统由烟尘监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气排放参数监测子系统、系统控制及数据采集处理子系统四大部分组成。 CEMS系统设计采用模块化结构，全部执行部件均采用智能化模块，模块之间采取数字通讯方式，控制功能由各模块内置处理器完成；系统控制及数据采集处理子系统监控整个系统，发布指令，同时提供完善的数据校验功能。 CEMS系统主要用于测量固定污染源的污染物排放浓度、排放总量及相关烟气参数。可以广泛应用于电力、煤炭、石油、天然气、钢铁、有色金属、建材、化工、石化、纺织、垃圾焚烧等行业的大型工业污染源的连续排放监测，以及应用于脱硫除尘工程的监控设备。主

56、要监测项目：主要监测项目： 二氧化硫（SO2）排放浓度和排放总量 氮氧化物（NOx）排放浓度和排放总量 一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）排放浓度和排放总量（可选） 氯化氢HCL、碳氢化合物HXCX排放浓度和排放总量（可选） 烟尘排放浓度和排放总量（可选） 烟气参数（包括温度、压力、流速、流量、含氧量、湿度等）CEMSCEMS工作原理工作原理主要工作原理主要工作原理 ： 伴热直接抽取采样原理伴热直接抽取采样原理 通过加热探头和伴热管线，抽取烟道中的烟气，经过除尘、保温，保持烟气不结露，输至冷凝脱水系统进行脱水干燥，然后送至分析单元，分析气态污染物浓度。 分析仪测量原理分析仪测量原理 CEMS

57、系统采用非色散红外吸收方法非色散红外吸收方法（NDIR）测量SO2、NOx等气体浓度，这种分析仪不仅测量灵敏度极高（可精确测量ppm级的低浓度气体），而且动态范围和线性度也较好，所以被广泛应用于环保监测、过程控制系统中。 测量范围：02502500ppm 检测下限：0. 1ppm 测量精度：1%FSR（满量程 ） 流量测量原理：流量测量原理： 采用压差传感器、皮托管流量计测量技术测量流量。 烟气流速的测量使用S型皮托管，S型皮托管的结构如图所示。该皮托管是由两根相同的金属管并联组成，测量端有方向相反的两个开口。测定时，面向气流的开口测得的压力为全压，而背向气流的开口测得的压力小于静压。 测量范

58、围：540m/s 测量误差：2%FSR 烟尘监测仪原理：烟尘监测仪原理： 浊度法：分为单光程和双光程两种烟尘仪。光通过含有烟尘的烟气时，根据朗波比尔定律，光强因烟尘的吸收或散射作用而减弱，测量和比较光束通过烟尘前后的光强关系即 可得到烟气中烟尘的浓度。浊度法测烟尘的原理可参阅右图：美国派利斯公司轴系仪表主 要 产 品 PT2010系列 TM系列 传感器 振动校验台TM系列电涡流传感器工作原理： 利用电涡流效应将位移等非电被测参量转换为线圈的电感或阻抗变化。 电涡流效应是指金属导体置于交变磁场中会产生电涡流，且该电涡流所产生磁场的方向与原磁场方向相反的一种物理现象。电涡流传感器的敏感元件是线圈，

59、当给线圈通以交变电流并使它接近金属导体时，线圈产生的磁场就会被导体电涡流产生的磁场部分抵消，这种变化与线圈的几何参量、电流的频率和线圈到被测导体间的距离有关。如果使上述参量中的某一个变动,其余不变，就能对表面为金属导体的物体进行多种物理量的非接触测量。特 点 最新的电子技术的应用，使得派利斯公司的涡流传感器系统的各个组成部分具有了全所未有的互换性。 系统的任何部分，如探头，电缆，前置器或变送保护表等同一个型号可以完全的互换。技术的提高，使得任何部件的互换达到了前所未有的精度。使得派利斯公司的涡流传感器系统在同行业中处于领先的地位。8mm涡流传感器TM0180系列5mm涡流传感器TM0150系列

60、 26VDC23VDC供电 线性范围2mm 灵敏度8.0V/mm 工作温度35125TM0182涡流传感器系统前置器 与延长电缆和探头连接 系统互换性好 使用温度范围广 本安防爆结构 Ex ia IICT4TM201轴振动变送保护表 监测转子的径向振动、摆度、偏心 420mA有源输出 可以现场显示或通过DCS显示 隔离的两级报警继电器输出 原始信号输出端子，接状态监测仪表TM202轴位移/胀差变送保护表 监测旋转机械转子的轴向位移或相对胀差 420mA有源输出 可以现场显示或通过DCS显示 隔离的两级报警继电器输出 原始信号输出端子，接状态监测仪表 505/505E 505/505E 数字式汽