学课件-电气仪表基础知识

01工业仪表及自动化控制一、工业仪表分类按功能不同，分四类：检测仪表包括各种参数的测量和变送显示仪表包括模拟量显示和数字量显示控制仪表包括气动、电动控制仪表及数字式控制器执行器

包括气动、电动、液动等执行器

二、自动化控制01工业仪表及自动化控制化工自动化指在化工机器、设备上配置一些装置，代替人工的部分直接劳动，使化工生产过程在不同程度上自动进行。这种用自动化装置来管理化工生产过程的方法称为化工自动化。二、自动化控制01工业仪表及自动化控制1.自动检测系统2.自动信号和联锁保护系统3.自动操纵及自动开停车系统4.自动控制系统在事故即将发生以前，信号系统就自动地发出声光信号，并及时采取措施,是生产过程中的一种安全装置。自动操纵系统根据预先规定步骤自动地对生产设备进行周期性操作。自动开停车系统按照预先规定好的步骤，将生产过程自动地投入运行或自动停车。在受到外界干扰（扰动）的影响而偏离正常状态时，自动控制系统能自动控制回到规定的数值范围内。利用各种检测仪表对主要工艺参数进行测量、指示或记录的，称为自动检测系统。二、自动化控制01工业仪表及自动化控制组成自动化装置被控对象测量元件与变送器自动控制器执行器02计量知识一、计量单位用以定量表示同种量值而约定采用的特定量值计量单位。计量单位具有:明确的名称定义和符号，计量单位的符号，是表示计量单位的约定记号并命其数值为1，如m，kg，s等02计量知识二、计量单位的换算根据《中华人民共和国计量法》第三条，非国家法定计量单位应当废除，即不允许再使用非法定计量单位。因此对非法定计量单位表示的量值，需换算成法定计量单位所表示的量值。准确值的单位换算在科学技术中有一些是准确值，如标准大气压1atm=101325Pa近似值的单位换算对测量近似值法定计量单位换算后的量值的有效位数，应正确确定极限值的单位换算极限值是指极大值(max)和极小值(min)，它们均属于不可逾越的界限值，遵从极大值只舍不入（不能更大），极小值只入不舍（不能更小）的原则02化工机械与设备知识1、设备安全使用常识

（1）设备操作人员必须具有设备操作资格a.电工、钳工、焊工及其它特殊工种必须持国家劳动局颁发的操作证上岗，并按期进行年审；b.货运电梯操作员必须培训后上岗，并专人负责操作；c.生产设备的操作人员必须经培训后上岗，并专人负责设备的操作和日常维护保养。严禁随意开动不属于自己操作的设备；d.运输车辆驾驶员必须具有效驾驶证件。02化工机械与设备知识（2）设备操作人员必须严格执行设备操作规程和遵守有关作业规定。a.设备操作人员经培训学习后，必须掌握设备的操作规程和生产工艺要求。并严格按照设备操作规程进行生产作业，确保安全操作；b.设备操作人员和设备维修人员生产作业时，必须严格按规定穿戴好劳保用品和安全防护用品；c.电工停电作业时，必须挂牌警示；送电时，要作好通知，并认真巡查线路是否有人作业，时刻防止意外事故发生；d.设备维修人员检修设备时，必须做好设备安全状态标识工作，以防意外事故发生产；e.设备操作人员要经常检查设备的运行情况，有异常情况要及时停机和报修。严禁设备带病作业，避免事故隐患；f.当设备操作人员身体不良，不适于某项设备操作时，要及时休息医治或调整岗位。严禁人员带病作业，避免事故隐患；g.发生事故时，设备操作人员或维修人员应立即采取有效措施，防止事故的扩大，并以确保人身安全为第一原则。02化工机械与设备知识（3）特控设备、设施必须按国家规定实行定期检定。a.配合压力容器检测部门，做好压力容器的定期检测工作；b.配合电梯安全检测部门，做好电梯的定期安全检测工作；c.配合防雷安全检测部门，做好厂房设施的避雷检测工作。02化工机械与设备知识2、设备检修基础知识2.1设备检修可分为计划检修和计划外检修2类。计划检修：根据生产设备的管理经验和设备状况制定计划，而按计划进行的检修称为计划内检修。根据检修内容、周期和要求的不同，计划检修可以分为小修、中修和大修。计划外检修：是设备运行过程中突然发生故障或事故，必须进行不停车或停车检修。这种检修事先难以预料，无法安排检修计划，而且要求检修时间短，检修质量高，检修的环境及工况复杂，其难度相当大。02化工机械与设备知识2.2化工设备检修的特点（1）化工检修作业频繁。化工生产具有高温、高压、腐蚀性强等特点，因而化工设备、管道、阀件、仪表等在运行中易于受到腐蚀和磨损。化工设备计划内检修、计划外检修作业的次数多，任务繁重。据调查，大多数合成氨厂每月进行1次停要检修，每年进行1次大修。化工企业一般每年定期进行1次大修，也有每年进行2次或几年进行1次大修的。（2）化工检修复杂。生产中使用的设备种类繁多，规格不一；仪表、管道、阀门等种类多，数量大，结构和性能各异；检修内容多，工期紧，工种多；检修受到环境、气候、场地的限制，有些要在露天作业，有时还要上、中、下立体交叉作业，有时作业在设备内外同时进行。02化工机械与设备知识

（3）化工检修事故率高。生产装置和设备的复杂，设备和管道中残存的易燃易爆、有毒有害、有腐蚀性的物质，检修作业频繁又离不开动火，稍有疏忽就会发生火灾爆炸、中毒和化学灼伤等事故。经验表明，生产装置在停车、检修施工、复工过程中最容易发生事故。03电工学基础知识1、电路基础知识电压电流电流的参考方向可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则i0，反之i0。电压的参考方向也可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则u0反之u0。03电工学基础知识

功率平衡一个实际的电路中，电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。全电路欧姆定律U=E-RI负载大小的意义电路的电流越大，负载越大。电路的电阻越大，负载越小。电路的断路与短路电路的断路处：I=0，U≠0电路的短路处：U=0，I≠0。03电工学基础知识2、直流电与交流电“直流电”（简称DC），恒定电流是直流电的一种，是大小和方向都不变的直流电。“交流电”（简称AC），指电流方向随时间作周期性变化的电流，在一个周期内的平均电流为零。不同于直流电，它的方向是会随着时间发生改变的，而直流电没有周期性变化。通常交流电波形为正弦曲线。交流电可以有效传输电力。但实际上还有应用其他的波形，例如三角形波、正方形波。生活中使用的市电就是具有正弦波形的交流电。03电工学基础知识交流电在家庭生活、工业生产中有着广泛的使用，生活民用电压220V、通用工业电压380V，都属于危险电压。直流电一般被广泛使用于手电筒（干电池）、手机（锂电池）等各类生活小电器等。干电池（1.5V）、锂电池、蓄电池等被称之为直流电源。因为这些电源电压都不会超过24V，所以属于安全电源。03电工学基础知识3、安全用电常识违章用电常常可能造成人身伤亡、火灾、损坏仪器设备等严重事故。实验室使用电器较多，特别要注意安全用电。为了保障人身安全，一定要遵守实验室安全规则。（一）防止触电1.不用潮湿的手接触电器；2.电源裸露部分应有绝缘装置（例如电线接头处应裹上绝缘胶布）；3.所有电器的金属外壳都应保护接地；4.实验时，应先连接好电路后才接通电源，实验结束时，先切断电源再拆线路；5.修理或安装电器时，应先切断电源；03电工学基础知识6.不能用试电笔去试高压电，使用高压电源应有专门的防护措施；7.如有人触电，应迅速切断电源，然后进行抢救。（二）防止引起火灾1.使用的保险丝要与实验室允许的用电量相符；2.电线的安全通电量应大于用电功率；3.室内若有氢气、煤气等易燃易爆气体，应避免产生电火花，继电器工作和开关电闸时，易产生电火花，要特别小心，电器接触点（如电插头）接触不良时，应及时修理或更换；4.如遇电线起火，立即切断电源，用沙或二氧化碳、四氯化碳灭火器灭火，禁止用水或泡沫灭火器等导电液体灭火。04仪表基础知识1、仪表的概念仪表，显示数值的仪器总称，包括压力仪表流量仪表，以及各种分析仪器等。在工程式上仪表性能指标通常用精确度（又称精度）、变差、灵敏度来描述。仪表工校验仪表通常也是调校精确度，变差和灵敏度三项。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，被测参数由小到大变化（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。04仪表基础知识2、常用仪表温度仪表：玻璃温度计、双金属温度计、压力式温度计、热电偶、热电阻、非接触式温度计、温度控制（调节）器、温度变送器、温度校验仪表、温度传感器、温度测试仪等。压力仪表：压力计、压力表、压力变送器、差压变送器、压力校验仪表、减压器、胎压计、气压自动调节控制仪器、液压自动调节控制仪器、压力传感器；流量仪表：流量计、流量传感器、流量变送器、水表、煤气表、液位变送器、液位继电器、液位计、油表、水位计、液位控制器、计量仪；04仪表基础知识温度仪表：玻璃温度计、双金属温度计、压力式温度计、热电偶、热电阻、非接触式温度计、温度控制（调节）器、温度变送器、温度校验仪表、温度传感器、温度测试仪等。压力仪表：压力计、压力表、压力变送器、差压变送器、压力校验仪表、减压器、胎压计、气压自动调节控制仪器、液压自动调节控制仪器、压力传感器；流量仪表：流量计、流量传感器、流量变送器、水表、煤气表、液位变送器、液位继电器、液位计、油表、水位计、液位控制器、计量仪；04仪表基础知识3、仪表基础知识灵敏度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化增量的比值。灵敏度有时也称“放大比”，也是仪表静特性贴切线上各点的斜率。增加放大倍数可以提高仪表灵敏度，单纯加大灵敏度并不改变仪表的基本性能，即仪表精度并没有提高，相反有时会出现振荡现象，造成输出不稳定。仪表灵敏度应保持适当的量。04仪表基础知识精确度仪表精确度科称精度，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，通常用相对百分误差（也称相对折合误差）表示。复现性测量复现性是在不同测量条件下，如不同的方法，不同的观测者，在不同的检测环境对同一被检测的量进行检测时，其测量结果一致的程度。稳定性在规定工作条件内，仪表某些性能随时间保持不变的能力称为稳定性（度）。仪表稳定性是化工企业仪表工十分关心的一个性能指标。04