仪表基础知识讲义课件

1、仪表基础，1，PPT学习交流，主要内容，1，4台参数测量原理和仪表2，自动控制基础3，调节阀4，联锁系统配置，2，PPT学习交流，1，4台参数测量原理和仪表，现场仪表测量参数分类：现场仪表测量，3，PPT学习交流，1，温度测量与传输，温度是化工生产中普遍而重要的参数之一。在任何化学生产过程中，随着物质的物理和化学性质的变化，能量的转换和交换是不可避免的，而热交换是这种能量转换中最普遍的更换形式。因此，在许多煤炭化学反应过程中，温度测量和控制往往是确保这种反应过程正常执行和安全运行的重要部分。它对产品产量和质量的提高有很大的影响。4，PPT学习交流，1，温度测量和传输，温度测量仪磨机种类多，根据

2、测量方法，温度测量仪可以分为接触式和非接触式两类茄子。电子的温度感应元件与测试的介质直接接触，而后者的温度感应元件与测试的介质不接触。接触温度测量元件简单可靠，测量精度高。但是，由于温度测量因素必须与测试的介质充分热交换才能达到热平衡，因此会发生延迟现象，并与测试的介质发生化学反应。此外，由于高温材料的限制，接触式温度测量仪不能应用于高温的测量。由于接触式温度测量仪与测试的介质不接触，温度测量范围很大，因此温度上限原则上不受限制。由于通过热辐射来测量温度，在不破坏测量介质温度场的情况下，温度测量速度也很快，但牙齿方法受测量介质和仪表之间的距离以及发射通道中的水蒸气、烟、灰尘等其他介质的影响，测

3、量精度较低。5，PPT学习交流，1，温度测量和传输，下表列出了常用温度计磨机的温度测量原理、温度测量范围和主要特征。表中列出的各种温度计、机械式大部分只能在当地表示，辐射式精度差，只有电的温度测量仪精度高，温度测量元件容易与温度变送器相配套，转换为统一的标准信号，可以自动记录和调节温度。(威廉莎士比亚、温度、温度、温度、温度、温度、温度、温度、温度、温度、温度、温度)因此，控制生产过程最常用的是热电偶和热电阻温度计。牙齿部分只介绍两种温度计。6，PPT学习交流，7，PPT学习交流，1，温度测量和传输，1.1热电偶温度计热电偶温度计由热电偶、传记测量部分(测力计、电位计或DCS)和连接导线组成。

4、热电偶的性能稳定性、简单结构、易用性、测量范围、高精度、温度信号易于转换成电势信号，便于信号的远场和多点集中测量，因此广泛应用于石化生产。8，PPT学习交流，1，温度测量和传输，热电偶由两个不同导体或半导体材料(上图中的A和B)焊接或粘合组成。熔接的一端称为热电偶的热端(测量或工作端)，接线的一端称为热电偶的冷端(自由端)。构成热电偶的两个导体或半导体称为热电偶。将热电偶的热端插入需要测量温度的生产设备中，将冷端放在生产设备外部，两端温度不同(例如，热端温度为T，冷序温度为to)，热电偶电路中发生热电E。牙齿热电势E与热电偶两端的温度T和to都与E相关。如果保持t。如果不变，热电势E只是测量温

5、度T的函数。用传记测量仪测量E的数值后，可以知道测量的温度T的大小。，9，PPT学习交流，1，温度测量和传输，由于热电偶的材料不同而产生的接触电势也不同，因此用热电偶材料制作的热电偶在相同温度下产生的热电势不同。这可以在各种热电偶的分级表上找到。根据热电温度测量的基本原理，理论上两种导体似乎都能形成热传导。但是在实际情况下，必须做出严格的选择，热电偶材料必须满足以下要求：在1温度测量范围内，其热电性质必须稳定，不随时间变化。2稳定性要高。也就是说，在高温下不会氧化和腐蚀。3电阻温度系数要小，电导率要高，组成热电偶后产生的热电势要大，热电与温度之间要有线性关系，有助于提高仪器的测量精度。4重现性

6、好(用相同成分的材料制成的热电偶，热电特性一致的性质称为再现性)。这样可以方便批量生产，确保使用上良好的可交换性。5.材料组织要均匀，韧性好，便于丝绸加工。10，PPT学习交流，1，温度测量和传输，国际电气委员会(IEC)已制定了性能优良、产量最高的7茄子标准，即IC 584-1和IEC584-2中规定的S等级(铂铑)。b索引号(铂铑30-铂铑6)；k索引号(镍铬镍硅)；e索引号(镍铬钢铜)；t索引号(铜-钢铜)；j索引号(铁-钢铜)；r索引号(铂铑13-铂)和其他热电偶。热电偶根据温度测量条件和安装位置有多种结构形式。结构和形状不同，但基本结构通常由热电偶、绝缘、保护管、接线盒等主要部分组成

7、。11，PPT学习交流，1，温度测量与传输，12，PPT学习交流，1，温度测量与传输，1.2热电阻温度计热阻温度计由热阻、传记测量仪(测力计或平衡桥)和连接导线组成，热阻温度计由中、低温(通常为55准确度高，在测量中、低温下，输出信号比热电偶大得多，灵敏度高，还可以进行核电站、自动记录、多点测量。13，PPT学习交流，1，温度测量和传输，热阻的温度测量原理金属导体的电阻值随温度的变化而变化。通常，它们之间的关系是Rt温度为t时的电阻值，格式为： Rt=R01 (t-t0) Rt=Rt-R0=R0t。r .温度为t0(通常为0)时的阻力值。电阻温度系数是温度变化1点电阻值的相对变化量，单位为-1

8、。t温度的变化量，即t-T.=t Rt温度变化t时的阻力变化量。14，PPT学习交流，1，温度测量和传输，如上所述，温度的变化导致了导体电阻的变化。实验表明，大多数金属导体每次温度上升1，电阻值就会增加0.4 1 0.6%。热电阻温度计显示，通过测量电路(桥)将温度变化引起的热电阻的变化值转换为电压(毫伏)信号，然后用显示器仪表表示或记录测量温度。热阻温度计和热电偶温度计的温度测量原理不同。热电偶温度计通过将温度传感元件热电偶转换为热电势的变化值来测量温度变化。热阻温度计通过将温度感应元件的热阻转换为电阻的变化来测量温度变化。15，PPT学习交流，1，温度测量和传输，热阻导线制作的技术要求，通

9、常需要以下特性：电阻温度系数大，测量灵敏度高。热容量小，对温度变化的反应快。也就是说，动态特性很好。电阻率大，电阻量相等的话，电阻体体积小，所以热容量也小。(威廉莎士比亚、电阻率、电阻率、电阻率、电阻率、电阻率、电阻率、电阻率、电阻率)在温度测量范围内具有稳定的物理和化学性质。易于加工，复制性好，电阻和温度之间的关系接近线性或光滑曲线，最好便于分度和阅读。价钱便宜等。根据具体情况，目前使用最广泛的是钨和铜，等级号Pt50，等级号Pt100，等级号Cu50铜电阻，等级号Cu100铜电阻。相应的索引表(电阻和温度比较表)可在相关资料中找到。热电阻由电阻体、保护套管和接线盒等主要部件组成。除电阻外，

10、其他部分的结构形状通常与热电偶的相应部分相同。16，PPT学习交流，1，选择温度测量和传输，温度计解决现场温度测量问题时，首先要分析测量对象的特性和状态，然后根据现有温度计的特性和技术指标确定选择类型。一般而言，从以下方面考虑： 1米的可能温度测量范围和常用温度测量范围是否符合测量对象的温度变化范围要求：2根据仪表的准确性、稳定性、响应时间是否符合温度测量要求，3测量场所是否有冲击、振动和电磁场，考虑仪表的防震、防震和抗干扰性能是否良好。4仪器输出信号能自动记录并远程发送吗？5仪表的防腐性、防爆性、连续使用期限、是否满足被测试对象的要求6电源电压、频率变化和环境温度变化对仪表显示值的影响7温度

11、测量要素的体积大小是否合适；8仪表使用方便，安装和维护方便吗，17，PPT学习交流，2，压力测量和传输，压力测量通常有绝对压力，表压，声压或真空度等名词。绝对压力是介质受到的实际压力。表压比大气压力高的绝对压力和大气压力的差异。也就是说，P表=P绝对-P大声压和真空度是大气压力和低于大气压力的绝对压力的差值。也就是说，P真=P对P绝对压力、表压、大气压力、负压力(真空度)之间的关系如下图所示，各种工艺设备和测量仪都在大气中，因此工程都使用表压或真空度来表示压力的大小。使用压力表测量压力的数值。实际上是表压或真空度(绝对压力计的指示值除外)。因此，工程没有特别说明时提出的压力都是指表压或真空度。

12、18，PPT学习交流，2，压力测量与变送，19，PPT学习交流，2，压力测量与变送，压力表的品种，规格很多。常用的压力测量方法和仪表是通过液体产生或传递压力来平衡测量压力的平衡方法。应该属于这种方法的仪器有水热压力计和活塞压力计。测量的压力通过一些孤立元素(如弹性元素)转换成集中力，在测量过程中通过外力(如电磁力或空气力)平衡未知集中力。然后通过外力的测量，可以知道所测量压力的机械平衡。力平衡压力变送器是应用牙齿方法的一个例子。根据弹性元件压缩后发生弹性变形的大小，测量弹性平衡方法。属于这种应用方法的仪器很多，根据使用的弹性元件分为薄膜式、波纹管式、弹簧管压力计。通过机械和电子部件测量的压力转

13、换为各种功率(例如电压、电流、频率等)来测量的传记测量方法。例如，电容式、电阻式、电击、应变式、霍尔式等变送器应应用于牙齿方法的压力计。20，PPT学习交流，2，压力测量和传输，目前石油化工生产中广泛使用的压力计是弹性部件。根据压力测量范围，常用的压力测量因素包括单回路弹簧管、多回路弹簧管、隔膜、薄膜盒、波纹管等。测量介质压力时，弹性分量弹性变形，使位置过度转换，将位移转换为相应的传记信号或气体信号，以便转换为显示器、报警或调整。，21，PPT学习交流，2，压力测量与传输，主要压力感应计：(1)弹簧压力表弹簧压力表是压力表的主要组成部分之一，具有非常广泛的应用价值，结构简单，各种规格齐全，测量

14、范围广，易于制造和维修，价格低廉的特点弹簧管压力计是单线圈弹簧压力计的缩写。主要包括弹簧管、齿轮传动装置(包括拉杆、风扇齿轮、中心齿轮)、显示装置(指针和分度盘)、外壳等部分，如下图所示。弹簧管是一端闭合，弯曲成270度圆的中空管道。22，PPT学习交流，2，压力测量和传递，23，PPT学习交流，2，压力测量和传递，截面平面圆形或椭圆形，椭圆的长轴2a与垂直于图形的弹簧管道的中心轴O平行。管道的闭合端B是自由端，即变位输出。另一端A固定为测试压力的输入。如果它的固定端A通过测量的压力P，则具有椭圆截面的管道在压力P的作用下变圆，导致弯曲成圆弧的弹簧管向外伸直的延伸变形，从而导致自由端B位移。(

15、威廉莎士比亚，美国电视电视剧，自由端B，自由端B，自由端B)弹簧管道的中心角度立即减小。也就是说，自由端从B移动到B，如图2-3(b)的虚线所示。牙齿位移量对应于特定的压力值。自由端B的弹性变形位移通过杠杆逆时针偏转扇形齿轮，固定到中心齿轮轴的指针也顺时针偏转，显示面板刻度标尺上测量的压力值。弹簧管压力计上的尺度标尺是均匀的，因为弹簧管自由端位移与弹簧管中心角度相对变更值/测量的压力P成比例关系。24，PPT学习交流，2，压力测量和传输，如上所述，弹簧管的自由端将随着压力的增加向外扩展。相反，如果管道内部压力小于管道外部压力，自由端会随着负压的增加向内弯曲。因此，使用弹簧管，不仅可以制造压力计

16、，还可以制造真空计或压力真空计。弹簧管压力计除了一般型外，还有抗腐蚀的氨用压力计、禁止油用氧用压力计等特殊用途。为了指明哪些特殊介质的压力测量可以具体应用，经常刷外壳、衬里或表盘上指定的颜色色标，并填写特殊介质的名称，使用时要小心。25，PPT学习交流，2，压力测量和传输，(2)变形压力变送器变形变送器以电为能量。应变计有金属电阻线应变计(导线附着在衬里上的元素)和半导体应变计。根据阻力应变原理，应变在压力下产生弹性应变dL/L(即应变E)，阻力值相应地发生变化。如果应变计的电阻变化与应变(即应变)的关系已经存在，则可以通过应变计电阻变化测量测量的压力。26，PPT学习交流，2，压力测量和传输，27，PPT学习交流，2，压力测量和传输，(3)单晶硅共振传感器共振传感器谐振传感器使用超精密加工工艺制作两个完全匹配单晶硅材料的H型谐振梁，以恒定频率生成共振频率取决于梁的长度和张力，张力随压力的变化而变化因此，传感器具有误差小、重复性好、分解能力和反应灵敏度高、直接输出数字信号等特点。由于传感器的优良特性，变频器几乎不受静压和温度的影响，具有良好的超压性能和广泛的范围。，28，PPT学习交流，2，应激测量与传递，29，PPT学习交流，2，压力测量与传递，(4)电容传感器，原理：P变化C电流变化，30，PPT学习交流远距离