瀚坤儀表培訓(xùn)資料

1、 瀚坤能源有限公司一期罐區(qū) 培 訓(xùn) 講 義 瀚坤能源發(fā)展有限公司 技術(shù)部 2015年10月 一、工程項(xiàng)目?jī)x表現(xiàn)狀 瀚坤能源發(fā)展有限公司一期項(xiàng)目共包括6座10萬(wàn)m3儲(chǔ)罐，其中每座儲(chǔ)罐設(shè)多點(diǎn)式遠(yuǎn)傳溫度計(jì)1臺(tái)、遠(yuǎn)傳液位計(jì)1臺(tái)、遠(yuǎn)傳壓力表1臺(tái)、就地溫度計(jì)1臺(tái)、高高液位開(kāi)關(guān)1臺(tái)、低低液位開(kāi)關(guān)1臺(tái)、帶聲光指示的可燃?xì)怏w報(bào)警器4臺(tái)、DN700電動(dòng)閥2臺(tái)、DN450電動(dòng)閥1臺(tái)、就地壓力表1臺(tái)；在每個(gè)罐組工藝管道進(jìn)出防火堤處，各設(shè)可燃?xì)怏w報(bào)警器1臺(tái)。在罐組一西南角的工藝管道隔斷閥門處，設(shè)可燃?xì)怏w報(bào)警器1臺(tái)；儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的電動(dòng)閥可在中控室和現(xiàn)場(chǎng)操作，閥門的開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示信號(hào)遠(yuǎn)傳至中控室并具有就地指示功能；罐區(qū)共設(shè)消防及

2、排水電動(dòng)蝶閥。 二、 這次培訓(xùn)的主要目的是跟大家講一下儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)在生產(chǎn)中的危險(xiǎn)因素儀表及控制系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制、運(yùn)行和管理，起著十分重要的作用。如果因設(shè)備選型不當(dāng)、制造質(zhì)量存在問(wèn)題或系統(tǒng)控制用軟件不適合工藝要求，導(dǎo)致儀表和自控系統(tǒng)失靈，則系統(tǒng)參數(shù)如液位、溫度、壓力、流量等，無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效控制，有可能造成超壓、超溫、冒罐、混油、泄漏等事故，甚至火災(zāi)、爆炸事故。儀表及自動(dòng)控制系統(tǒng)的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）各類取源部件（一次儀表）的安裝不正確，不能準(zhǔn)確反映被檢測(cè)參數(shù)；2）儀表安裝的位置、環(huán)境不適合儀表工作條件；3）儀表的供電設(shè)備用電線路的敷設(shè)安裝不符合要求；5）儀表的接地不符合要求；6

3、）儀表沒(méi)按要求進(jìn)行單體調(diào)試和系統(tǒng)整體調(diào)試；7）對(duì)數(shù)據(jù)、資料的非授權(quán)修改、增刪；8）對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的蓄意破壞；9）病毒的破壞；10）網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的意外或?yàn)?zāi)難性破壞，如停電或火災(zāi)等；11）傳感器、儀表的可靠性差；12）各類安全聯(lián)鎖裝置的失效；13）可燃?xì)怏w報(bào)警器失靈，延誤泄漏事故的處理時(shí)機(jī)；14）人員操作失誤。三、溫度測(cè)量?jī)x表3.1熱電阻（Pt100）：熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測(cè)量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。 PT100熱電阻3.1.1工作原理：熱電阻是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測(cè)量的，即電阻體的阻值隨溫

4、度的變化而變化的特性。因此，只要測(cè)量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓?，就可以測(cè)量出溫度。3.1.2接線方式：采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測(cè)量誤差。這是因?yàn)闇y(cè)量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，其連接導(dǎo)線(從熱電阻到中控室)也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測(cè)量誤差。采用三線制，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導(dǎo)線線路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差。工業(yè)上一般都采用三線制接法。3.1.3熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的組成(1)熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等組成。必須注意以下兩點(diǎn)：熱電阻和顯

5、示儀表的分度號(hào)必須一致為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響，必須采用三線制接法。(2)鎧裝熱電阻鎧裝熱電阻是由感溫元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，它的外徑一般為28mm，最小可達(dá)1mm。與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：體積小，內(nèi)部無(wú)空氣隙，熱慣性上，測(cè)量滯后小;機(jī)械性能好、耐振，抗沖擊; 能彎曲，便于安裝 使用壽命長(zhǎng)。 智能多點(diǎn)平均溫度計(jì)適用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)存在溫度梯度不顯著，須同時(shí)測(cè)量多個(gè)位置或位置多處測(cè)量的平均值，自動(dòng)判斷液體位置，并輸出液體內(nèi)溫度探頭的平均值。 3.2、雙金屬溫度計(jì)3.2.1用途：雙金屬溫度計(jì)是一種適合測(cè)量中、低溫的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工業(yè)儀表?？捎脕?lái)直接

6、測(cè)量氣體、液體和蒸汽的溫度。帶電接點(diǎn)雙金屬溫度計(jì)，并能在工作溫度超過(guò)給定值時(shí)，自動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)切斷電源或報(bào)警。 雙金屬溫度計(jì)具有無(wú)汞害、易讀數(shù)、堅(jiān)固和耐振等優(yōu)點(diǎn)，可代替工業(yè)玻璃水銀溫度計(jì)廣泛適用于工業(yè)和科研部門。 雙金屬溫度計(jì)3.2.2種類雙金屬溫度計(jì)分為普通型、戶外型、防腐型三種。普通型外殼用鐵皮電鍍，保護(hù)管用不銹鋼，適用于室內(nèi)一般場(chǎng)合使用。戶外型外殼用鋁金制造，保護(hù)管，連接柱均采用不銹鋼，密封性較好，適用于室內(nèi)外，一般耐腐蝕場(chǎng)所。防腐型外殼采用全不銹鋼，保護(hù)管、連接柱可用鉬二鈦材料，連接部分均采用密封膠，可適用于多數(shù)腐蝕介質(zhì)、氣體的測(cè)量。3.2.3結(jié)構(gòu)原理雙金屬溫度計(jì)感溫元件采用多圈直螺旋

7、形雙金屬片。一端固定，另一端（自由端）連接在芯軸上，軸向型溫度計(jì)指針直接裝在芯軸上。徑向型結(jié)構(gòu)指示針通過(guò)轉(zhuǎn)角彈簧與芯軸連接。當(dāng)溫度變化時(shí)，感溫元件自由端旋轉(zhuǎn)，經(jīng)芯軸傳動(dòng)指針在刻度盤(pán)上指示被測(cè)介質(zhì)溫度的變化值。四、壓力測(cè)量?jī)x表4.1智能壓力變送器：橫河EJA438W隔膜密封式壓力變送器EJA438W型隔膜密封式壓力變送器可用于測(cè)量液體、氣體或蒸汽的流量，以及液位、密度和壓力，然后將其轉(zhuǎn)變成420mA DC的電流信號(hào)輸出。 法蘭膜盒 毛細(xì)管 變送器的應(yīng)用最廣泛、最普遍，變送器大體分為壓力變送器和差壓變送器。變送器常用來(lái)測(cè)量壓力、差壓、真空、液位、流量等。4.1.2變送器有兩線制和四線制之分，兩線制

8、變送器尤多；有智能和非智能之分，智能變送器漸多；有氣動(dòng)和電動(dòng)之分，電動(dòng)變送器居多；另外，按應(yīng)用場(chǎng)合有本安型和隔爆型之分；按應(yīng)用工況變送器的主要種類如下：· 低（微）壓/低差壓變送器； · 中壓/中差壓變送器； · 高壓/高差壓變送器； · 絕壓/真空/負(fù)壓差壓變送器； · 高溫/壓力、差壓變送器； · 耐腐蝕/壓力、差壓變送器； · 易結(jié)晶/壓力、差壓變送器。 4.1.3 壓力/差壓變送器介紹 差壓變送器除了測(cè)量?jī)蓚€(gè)被測(cè)量壓力的差壓值外，它還可以配合各種節(jié)流元件來(lái)測(cè)量流量，可以直接測(cè)量受壓容器的液位和常壓容器的液位以及壓力和

9、負(fù)壓。從壓力和差壓變送器制作的結(jié)構(gòu)上來(lái)分有普通型和隔離型。普通型的測(cè)量膜盒為一個(gè)，它直接感受被測(cè)介質(zhì)的壓力和差壓；隔離型的測(cè)量膜盒接受到的是一種穩(wěn)定液（一般為硅油硅油的沸點(diǎn)高，膨脹系數(shù)小，凝固點(diǎn)低，而且化學(xué)活性差，因此環(huán)境溫度的變化不會(huì)影響測(cè)量精度。）的壓力，而這種穩(wěn)定液是被密封在兩個(gè)膜片中間，接受被測(cè)壓力的膜片為外膜片。原普通型膜盒的膜片為內(nèi)膜片，當(dāng)外膜片上接受壓力信號(hào)時(shí)通過(guò)硅油的傳遞原封不動(dòng)的將外膜片的壓力傳遞到了普通膜盒上，測(cè)出了外膜片所感受的壓力。隔離型變送器主要是針對(duì)特殊的被測(cè)量介質(zhì)使用的，如被測(cè)介質(zhì)離開(kāi)設(shè)備后會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶，而使用普通型變送器需要取出介質(zhì)，會(huì)將導(dǎo)壓管和膜盒室堵塞使其不能

10、正常工作，所以必須選用隔離型。隔離型通常作成法蘭式安裝，即在被測(cè)設(shè)備上開(kāi)口加法蘭使變送器安裝后它的感應(yīng)膜片是設(shè)備壁的一部分，這樣它不會(huì)取出被測(cè)介質(zhì)，一般不會(huì)造成結(jié)晶堵塞。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)需求結(jié)晶溫度較高時(shí)，可選用將膜片凸出的結(jié)構(gòu)，這樣可將傳感膜片插入到設(shè)備內(nèi)部，從而感應(yīng)到的介質(zhì)溫度不會(huì)降低，這樣測(cè)量是有保障的，即選用插入式法蘭變送器。隔離型變送器有遠(yuǎn)傳型和一體型。遠(yuǎn)傳型即外膜盒與測(cè)量膜盒之間用加強(qiáng)毛細(xì)管連接，一般毛細(xì)管為 35米，這樣外膜盒裝在設(shè)備上，內(nèi)膜盒及變送器可以安裝在便于維護(hù)的支架上；另一種形式是外膜盒與變送器作成一體直接由法蘭安裝在設(shè)備上。對(duì)于隔離型壓力變送器它還可以作成螺紋連接型，即外膜

11、盒或外彈性元件可在安裝螺紋的前面，只要在被測(cè)設(shè)備上焊接上內(nèi)螺紋凸臺(tái)，便可將變送器直接擰到設(shè)備上，安裝非常方便。隔離型壓力/差壓變送器的制作復(fù)雜，材質(zhì)要求高，所以它的價(jià)格通常是普通型的3倍。4.1.4選型原則 在壓力/差壓變送器的選用上主要依據(jù)：以被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)指標(biāo)為準(zhǔn)，以節(jié)約資金、便于安裝和維護(hù)為參考。如被測(cè)介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強(qiáng)腐蝕的場(chǎng)合，必須選用隔離型變送器。 在選型時(shí)要考慮它的介質(zhì)對(duì)膜盒金屬的腐蝕，一定要選好膜盒材質(zhì)，否則使用后很短時(shí)間就會(huì)將外膜片腐蝕壞，法蘭也會(huì)被腐蝕壞造成設(shè)備和人身事故，所以材質(zhì)選擇非常重要。變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、316L不銹鋼、鉭膜盒材質(zhì)等。在選

12、型時(shí)要考慮被測(cè)介質(zhì)的溫度，如果溫度高一般為200400，要選用高溫型，否則硅油會(huì)產(chǎn)生汽化膨脹，使測(cè)量不準(zhǔn)。在選型時(shí)要考慮設(shè)備工作壓力等級(jí)，變送器的壓力等級(jí)必須與應(yīng)用場(chǎng)合相符合。從經(jīng)濟(jì)角度上講，外膜盒及插入部分材質(zhì)比較合適，但連接法蘭可以選用碳鋼、鍍鉻，這樣會(huì)節(jié)約很多資金。隔離型壓力變送器選用最好是選用螺紋連接形式的，這樣既節(jié)約資金安裝又方便。對(duì)于普通壓力和差壓變送器選型，也要考慮被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性問(wèn)題，但使用的介質(zhì)溫度可以不考慮，因?yàn)槠胀ㄐ蛪鹤兪且龎旱奖韮?nèi)，長(zhǎng)期工作溫度為常溫，但普通型使用的維護(hù)量要比隔離型大。首先是保溫問(wèn)題，在北方冬季零下，導(dǎo)壓管會(huì)結(jié)冰，變送器無(wú)法工作甚至損壞，這就需要增加伴熱

13、和保溫箱等。從經(jīng)濟(jì)角度上來(lái)講，選用變送器時(shí)，只要不是易結(jié)晶介質(zhì)都可以采用普通型變送器，而且對(duì)于低壓易結(jié)晶介質(zhì)也可以加吹掃介質(zhì)來(lái)間接測(cè)量（只要工藝允許用吹掃液或氣），應(yīng)用普通型變送器就是要求維護(hù)人員多進(jìn)行定時(shí)檢查，包括各種導(dǎo)壓管是否泄漏、吹掃介質(zhì)是否正常、保溫是否良好等，只要維護(hù)好，大量使用普通型變送器一次性投資會(huì)節(jié)約很多。 從選用變送器測(cè)量范圍上來(lái)說(shuō)，一般變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍，最好將使用的量程范圍設(shè)在它量程的1/43/4段，這樣精度會(huì)有保證，對(duì)于微差壓變送器來(lái)說(shuō)更是重要。實(shí)踐中有些應(yīng)用場(chǎng)合（液位測(cè)量）需要對(duì)變送器的測(cè)量范圍遷移，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝位置計(jì)算出測(cè)量范圍和遷移量，遷移有正遷移和負(fù)

14、遷移之分。4.1.5差壓變送器的選型差壓變送器根據(jù)以下幾點(diǎn)選型： (1) 測(cè)量范圍、需要的精度及測(cè)量功能；(2) 測(cè)量?jī)x表面對(duì)的環(huán)境，如石油化工的工業(yè)環(huán)境，有可燃（有毒）和爆炸危險(xiǎn)氣氛的存在，有較高的環(huán)境溫度等；(3) 被測(cè)介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和狀態(tài)，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、粘稠、易凝固結(jié)晶和氣化等工況；(4) 操作條件的變化，如介質(zhì)溫度、壓力、濃度的變化。有時(shí)還要考慮到從開(kāi)車到參數(shù)達(dá)到正常生產(chǎn)時(shí)，氣相和液相濃度和密度的變化； (5) 被測(cè)對(duì)象容器的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、容器內(nèi)的設(shè)備附件及各種進(jìn)出口料管口都要考慮，如塔、溶液槽、反應(yīng)器、鍋爐汽包、立罐、球罐等；(6) 其他要求，如環(huán)保及衛(wèi)生等要求；(7) 工程

15、儀表選型要有統(tǒng)一的考慮，要求盡可能地減少品種規(guī)格，減少備品備件，以利管理；(8) 工藝專利商的具體要求。(9) 實(shí)際的工藝情況： 考慮被測(cè)對(duì)象是屬于哪一類設(shè)備。如槽、罐類，槽的容積較小，測(cè)量范圍不會(huì)太大，罐的容積較大，測(cè)量范圍可能較大； 要看介質(zhì)的物化性質(zhì)及潔凈程度，首選常規(guī)的差壓式變送器及浮筒式液位變送器，還要對(duì)接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)進(jìn)行選擇； 對(duì)有些懸浮物、泡沫等介質(zhì)可用單法蘭式差壓變送器。有些易析出、易結(jié)晶的用插入式雙法蘭式差壓變送器； 對(duì)高黏度的介質(zhì)的液位及高壓設(shè)備的液位，由于設(shè)備無(wú)法開(kāi)孔，可選用放射液位計(jì)來(lái)測(cè)量； 除了測(cè)量方法上和技術(shù)上問(wèn)題外，還有儀表投資問(wèn)題。 綜上所述，變送器的選型，

16、從技術(shù)上要可行，經(jīng)濟(jì)上要合理，管理上要方便。4.1.6壓力變送器的選型方法 從物理學(xué)角度看，任何一個(gè)物體上受到的壓力都應(yīng)包括大氣壓力和被測(cè)介質(zhì)的壓力（一般稱為表壓）兩部分。作用在被測(cè)物體上這兩部分壓力總和稱為絕對(duì)壓力。  P絕 = P表 + 大氣壓測(cè)量絕對(duì)壓力的儀表稱為絕壓表。對(duì)于普通的工業(yè)壓力表測(cè)量的都是表壓值，也就是絕對(duì)壓力與大氣壓的壓差值。當(dāng)絕對(duì)壓力大于大氣壓值時(shí)測(cè)得的表壓值為正值，稱為正表壓；當(dāng)絕對(duì)壓力小于大氣壓值時(shí)測(cè)得的表壓值為負(fù)值，稱為負(fù)表壓，即真空度。測(cè)量真空度的儀表稱為真空表。為了保證壓力測(cè)量精度，最小壓力測(cè)量值應(yīng)高于壓力表測(cè)量量程的1/3； 對(duì)需遠(yuǎn)距離測(cè)量或測(cè)量精度

17、要求較高的場(chǎng)合，應(yīng)選擇壓力傳感器或壓力變送器； 在測(cè)量精度要求不高時(shí)，可選擇電阻或電感式、霍爾效應(yīng)式遠(yuǎn)傳壓力表； 氣動(dòng)基地式壓力指示調(diào)節(jié)器適宜作就地壓力指示調(diào)節(jié)； 壓力變送器、壓力開(kāi)關(guān)應(yīng)根據(jù)安裝場(chǎng)所防爆要求合理選擇。4.2、 壓力表4.2.1結(jié)構(gòu)原理 不銹鋼壓力表由導(dǎo)壓系統(tǒng)(包括接頭、彈簧管、限流螺釘?shù)?、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、示數(shù)裝置(指針與度盤(pán))和外殼(包括表殼、表蓋、表玻璃等)所組成。 壓力表通過(guò)表內(nèi)的不銹鋼敏感元件（波登管、膜盒、波紋管）的彈性形變，再由表內(nèi)機(jī)芯的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將彈性形變傳導(dǎo)至指針，引起指針轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)顯示壓力。 膜盒壓力表對(duì)于在外殼內(nèi)充液(一般為硅油或甘油)的儀表，能夠抗工作環(huán)境振動(dòng)較劇

18、和減少介質(zhì)壓力的脈動(dòng)影響。4.2.2應(yīng)用不銹鋼壓力表采用直接接觸式接頭和感壓元件材料，采用icr18Ni9T、Ocr18Ni12Mo2Ti、 sus316，結(jié)構(gòu)為全密封型，不銹鋼壓力表具有較強(qiáng)的防被測(cè)介質(zhì)腐蝕和抗環(huán)境腐蝕的能力。不銹鋼壓力表適用于腐蝕性較強(qiáng)的適合不銹鋼元件檢測(cè)的介質(zhì)和惡劣的外部腐蝕環(huán)境中 ，不銹鋼壓力表廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金等工業(yè)。4.2.3 量程選擇· 在測(cè)穩(wěn)定壓力時(shí)，一般壓力表最大量程選擇接近或大于正常壓力測(cè)量值的1.5倍； · 在測(cè)脈動(dòng)壓力時(shí)，一般壓力表最大量程選擇接近或大于正常壓力測(cè)量值的2倍； · 在測(cè)機(jī)泵出口壓力時(shí)，一般壓力表最大量

19、程選擇接近機(jī)泵出口最大壓力值； · 在測(cè)高壓壓力時(shí)，一般壓力表最大量程選擇應(yīng)大于最大壓力測(cè)量值的1.7倍； · 為了保證壓力測(cè)量精度，最小壓力測(cè)量值應(yīng)高于壓力表測(cè)量量程的1/3。 4.2.4型式選擇· 測(cè)壓>0.4MPa時(shí)，可選用彈簧管壓力表； · 測(cè)壓<0.04MPa時(shí)，可選用波紋管和膜盒壓力表； · 測(cè)粘稠、易結(jié)晶、腐蝕性、含固體顆粒的場(chǎng)合，可采用膜片壓力表或附帶化學(xué)密封裝置； · 測(cè)蒸汽或高于60的介質(zhì)壓力測(cè)量應(yīng)選擇不銹鋼壓力表或安裝冷凝圈； · 脈動(dòng)壓力測(cè)量應(yīng)附加阻尼器或耐震壓力表； · 測(cè)含有

20、粉塵氣體時(shí)應(yīng)設(shè)置除塵器； · 測(cè)含有液體的氣體壓力時(shí)應(yīng)設(shè)置氣液分離器； · 測(cè)某些化工介質(zhì)應(yīng)選用專用壓力表：對(duì)含氨介質(zhì)壓力測(cè)量采用氨用壓力表，對(duì)含氧氣壓力測(cè)量采用氧氣壓力表，對(duì)乙炔壓力測(cè)量采用乙炔壓力表，對(duì)含硫介質(zhì)壓力采用抗硫壓力表； · 高壓壓力表（大于10MPa）應(yīng)有泄壓安全設(shè)施。 五、液位/料位測(cè)量?jī)x表5.1雷達(dá)液位計(jì)5.1.1雷達(dá)液位計(jì)工作原理 發(fā)射反射接收是雷達(dá)液位計(jì)的基本工作原理 雷達(dá)傳感器的天線以波束的形式發(fā)射電磁波信號(hào)，發(fā)射波在被測(cè)物料表面產(chǎn)生反射，反射回來(lái)的回波信號(hào)仍由天線接收。發(fā)射及反射波束中的每一點(diǎn)都采用超聲采樣 的方法進(jìn)行采集。信

21、號(hào)經(jīng)智能處理器處理后得出介質(zhì)與探頭之間的距離，送終端顯示器進(jìn)行顯示、報(bào)警、操作等。在發(fā)射的時(shí)間間隔里，天線系統(tǒng)作為接收裝置使用。儀表分析、處理運(yùn)行時(shí)間小于十億分之一秒的回波信號(hào)，并在極短的一瞬間分析處理回波。 雷達(dá)傳感器利用特殊的時(shí)間間隔調(diào)整技術(shù)將每秒的回波信號(hào)進(jìn)行放大、定位，然后進(jìn)行分析處理。因此雷達(dá)傳感器可以在0.1s內(nèi)精確細(xì)致地分析處理這些被放大的回波信號(hào)，無(wú)須花費(fèi)很多時(shí)間來(lái)分析頻率。5.1.2雷達(dá)液位計(jì)的特點(diǎn)  雷達(dá)液位計(jì)最大的特點(diǎn)是在惡劣條件下功效顯著。無(wú)論是有毒介質(zhì)，還是腐蝕性介質(zhì)，也無(wú)論是固體、液體還是粉塵性、漿狀介質(zhì)，它都可以進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量方面，具有以下特

22、點(diǎn)：1、連續(xù)準(zhǔn)確地測(cè)量 由于電磁波的特點(diǎn)，不受環(huán)境的影響。故其測(cè)量的應(yīng)用場(chǎng)合比較廣。雷達(dá)液位計(jì)的探頭與介質(zhì)表面無(wú)接觸，屬非接觸測(cè)量，能夠準(zhǔn)確、快速地測(cè)量不同的介質(zhì)。探頭幾乎不受溫度、壓力、氣體等的影響（500時(shí)影響僅為0.018%，50bar時(shí)為0.8%）。2、對(duì)干擾回波具有抑制功能  比如，波束范圍內(nèi)接頭引起的干擾回波和進(jìn)料或出料的噪聲引起的干擾回波等可由內(nèi)部的模糊邏輯控制自動(dòng)進(jìn)行抑制。3、準(zhǔn)確安全節(jié)省能源  雷達(dá)液位計(jì)在真空、受壓狀態(tài)下都可進(jìn)行測(cè)量，而且準(zhǔn)確安全，可靠性強(qiáng)?？梢圆皇苋魏蜗拗疲m用于各種場(chǎng)合。雷達(dá)液位計(jì)采用材料的化學(xué)性、機(jī)械性都相當(dāng)穩(wěn)定

23、，且材料可以循環(huán)利用，極具環(huán)保功效。4、無(wú)須維修且可靠性強(qiáng)  微波幾乎不受干擾，與測(cè)量介質(zhì)不直接接觸，幾乎可以被應(yīng)用于各種場(chǎng)合，如真空測(cè)量、液位測(cè)量或料位測(cè)量等。由于高級(jí)材料的使用，對(duì)情況極其復(fù)雜的化學(xué)、物理?xiàng)l件都很耐用，它可以提供準(zhǔn)確可靠、長(zhǎng)期穩(wěn)定的模擬量或數(shù)字量的物位信號(hào)。 5、維護(hù)方便，操作簡(jiǎn)單 雷達(dá)液位計(jì)具有故障報(bào)警及自診斷功能。根據(jù)操作顯示模塊提示的錯(cuò)誤代碼分析故障，及時(shí)確定故障予以排除，使維護(hù)校正更加方便、準(zhǔn)確，保障儀表的正常運(yùn)行。6、適用范圍廣，幾乎可以測(cè)量所有介質(zhì) 從槽罐體的形狀來(lái)說(shuō)，雷達(dá)液位計(jì)可以對(duì)球罐、臥罐、柱形罐、圓柱椎體罐等的液位進(jìn)行測(cè)量；從罐體功能

24、來(lái)說(shuō)，可以對(duì)儲(chǔ)罐、緩沖罐、微波管、旁通管中的液位進(jìn)行測(cè)量；從被測(cè)介質(zhì)來(lái)說(shuō)，可以對(duì)液體、顆粒、料漿等進(jìn)行測(cè)量。5.1.3雷達(dá)液位計(jì)的應(yīng)用1、安裝注意事項(xiàng) （1）天線平行于測(cè)量槽壁，利于微波的傳播。 （2）安裝位置距槽壁距離應(yīng)大于30cm，以免將槽壁上的虛假信號(hào)誤做回波信號(hào)。  （3）盡量避開(kāi)下料區(qū)、攪拌器等干擾源，使波束范圍內(nèi)無(wú)固定物，提高信號(hào)的可信度。   （4）接管直徑應(yīng)小于或等于屏蔽管長(zhǎng)度（100mm或250mm）。 雷達(dá)液位計(jì)向液體表面發(fā)射微波。微波信號(hào)具有連續(xù)變化的頻率， 5900S 的頻率在 10 GHz 左右。當(dāng)信號(hào)向下傳輸?shù)揭后w表

25、面，隨后返回到天線時(shí)，與此時(shí)正在發(fā)射的信號(hào)混合。FMCW 方法（調(diào)頻連續(xù)波）是指?jìng)鬏數(shù)睦走_(dá)信號(hào)具有線性頻率變化的特點(diǎn)。當(dāng)接收到反射后，液體表面反射的頻率與通過(guò)天線發(fā)射的信號(hào)頻率相比有輕微差異。測(cè)量該頻率差，差值與到液體表面的距離成比例從而計(jì)算得出液位值。 采用溫度和壓力的測(cè)量作為液位測(cè)量的補(bǔ)充可連續(xù)計(jì)算儲(chǔ)罐中的產(chǎn)品密度。一個(gè)儲(chǔ)罐可使用一臺(tái)或多臺(tái)具有不同量程的壓力變送器，以測(cè)量液體和氣相壓力。密度計(jì)算的精度很大程度上取決于壓力變送器的精度。Rosemount 3051S 是高精度液位系統(tǒng)推薦使用的壓力變送器。其 0.025% 的精度實(shí)屬行業(yè)領(lǐng)先水平。 與傳感器一體化安裝的 Rosemount 2

26、240S 多點(diǎn)溫度變送器智能多點(diǎn)平均溫度計(jì)適用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)存在溫度梯度不顯著，須同時(shí)測(cè)量多個(gè)位置或位置多處測(cè)量的平均值，自動(dòng)判斷液體位置，并輸出液體內(nèi)溫度探頭的平均值。Rosemount 3051S 規(guī)模可變壓力變送器是用于Raptor 混合系統(tǒng)的壓力變送器，具備頂尖的壓力測(cè)量性能，其精度為 0.025%，量程比為 200:1。它通過(guò) FOUNDATION 現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議向 Tankbus傳輸壓力測(cè)量數(shù)據(jù)。 3051S 由 Rosemount 2410 儲(chǔ)罐Hub 供電。3051S 系列由適用于各類應(yīng)用 （包括原油儲(chǔ)罐、加壓儲(chǔ)罐和帶 / 不帶浮盤(pán)的儲(chǔ)罐）的變送器和法蘭組成。 用于粘稠液體 （如

27、原油）的 3051S 壓力變送器 Rosemount 2410 可處理現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制室之間的通訊，提 供 單 儲(chǔ) 罐 和 多 儲(chǔ) 罐 兩 個(gè) 版 本。它 還 可 為Tankbus 上的儀表供電。Rosemount 2160 現(xiàn)場(chǎng)通訊單元是一臺(tái)數(shù)據(jù)集中器，可通過(guò) Rosemount 2410 儲(chǔ)罐 Hub 連續(xù)輪詢 Raptor系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)。 Rosemount 2160 還可連接其他的 Rosemount 儲(chǔ)罐計(jì)量?jī)x表，如 TankRadar Pro和 TankRadar Rex 液位計(jì)。2160 將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩存中。 一旦接收到主機(jī)的請(qǐng)求，現(xiàn)場(chǎng)通訊單元即可立即發(fā)送已更新的緩存中的數(shù)據(jù)。

28、Rosemount 2160 可作為分組總線的下位機(jī)，也可在現(xiàn)場(chǎng)中線上擔(dān)當(dāng)上位機(jī)。該通訊單元擁有六個(gè)通訊端口。這些端口可根據(jù)選擇方案設(shè)置為分組總線端口或現(xiàn)場(chǎng)總線端口。六、浮球液位開(kāi)關(guān)6.1.1浮球液位開(kāi)關(guān)的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 浮球開(kāi)關(guān)不含導(dǎo)致故障發(fā)生和波紋管、彈簧、密封等部件。而是采用直浮子驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)內(nèi)部磁鐵，浮球開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)捷的杠桿使開(kāi)關(guān)瞬間動(dòng)作。浮子懸臂角限位設(shè)計(jì)，防止浮子垂直。 浮球液位開(kāi)關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、安全可靠的液位控制器。它比一般機(jī)械開(kāi)關(guān)速度快、工作壽命長(zhǎng)；與電子開(kāi)關(guān)相比，它又有抗負(fù)載沖擊能力強(qiáng)的特點(diǎn),一只產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制。其在造船、造紙、印刷、發(fā)電機(jī)設(shè)備、石油化工、食品工業(yè)、水處理

29、、電工、染料工業(yè)、油壓機(jī)械等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。浮球開(kāi)關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、安全可靠的液位控制器件，它具有比一般機(jī)械開(kāi)關(guān)體積小、速度快、作用壽命長(zhǎng)，與電子開(kāi)關(guān)相比，它有抗負(fù)載沖擊能力強(qiáng)的特點(diǎn)。6.1.2工作原理 利用浮球液位開(kāi)關(guān)的磁性浮子隨液位升或降，使傳感器檢測(cè)管內(nèi)設(shè)定位置的干簧管芯片動(dòng)作，發(fā)出接點(diǎn)開(kāi)（關(guān)）轉(zhuǎn)換信號(hào)。 在密閉的非導(dǎo)磁性管內(nèi)安裝有一個(gè)或多個(gè)干簧管，然后將此管穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)中空且內(nèi)部有環(huán)形磁鐵的浮球，液體的上升或下降將帶動(dòng)浮球一起上下移動(dòng)，從而使該非導(dǎo)磁性管內(nèi)的干簧管產(chǎn)生吸合或斷開(kāi)的動(dòng)作，從而輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)。6.1.3超聲波浮球液位開(kāi)關(guān)工作原理 通過(guò)浮球內(nèi)置磁鐵吸合干

30、簧管觸點(diǎn)閉合斷開(kāi)，產(chǎn)生開(kāi)與關(guān)的動(dòng)作，作液位的控制或指示。（注：磁鐵吸合干簧管觸點(diǎn)閉合斷開(kāi)距離最多為5MM，固開(kāi)關(guān)只能作為信號(hào)輸出作用，不能夠用于直接控制）七、超聲波流量計(jì)7.1工作原理 超聲波流量計(jì)通過(guò)檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲波產(chǎn)生的影響來(lái)對(duì)液體流量進(jìn)行測(cè)量，其利用的是“時(shí)差法”。首先，使用探頭1發(fā)射信號(hào)，信號(hào)穿過(guò)管壁1、流體、管壁2后被另一側(cè)的探頭2接收到;在探頭1發(fā)射信號(hào)的同時(shí)探頭2也發(fā)出同樣的信號(hào)，經(jīng)過(guò)管壁2、流體、管壁1后被探頭1接收到;由于流速的存在使得兩時(shí)間不等，存在時(shí)間差，因此根據(jù)時(shí)間差便可求得流速，進(jìn)而得到流量值。7.2超聲波流量計(jì)組成由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)三部

31、分組成。超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量，并將其發(fā)射到被測(cè)流體中，接收器接收到的超聲波信號(hào)，經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號(hào)供給顯示和積算儀表進(jìn)行顯示和積算。這樣就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測(cè)和顯示。超聲波流量計(jì)常用壓電換能器。它利用壓電材料的壓電效應(yīng)，采用適出的發(fā)射電路把電能加到發(fā)射換能器的壓電元件上，使其產(chǎn)生超聲波振勸。超聲波以某一角度射入流體中傳播，然后由接收換能器接收，并經(jīng)壓電元件變?yōu)殡娔埽员銠z測(cè)。發(fā)射換能器利用壓電元件的逆壓電效應(yīng)，而接收換能器則是利用壓電效應(yīng)。 超聲波流量計(jì)換能器的壓電元件常做成圓形薄片，沿厚度振動(dòng)。薄片直徑超過(guò)厚度的10倍，以保證振動(dòng)的方向性。壓電元件材料多采用

32、鋯鈦酸鉛。為固定壓電元件，使超聲波以合適的角度射入到流體中，需把元件故人聲楔中，構(gòu)成換能器整體(又稱探頭)。聲楔的材料不僅要求強(qiáng)度高、耐老化，而且要求超聲波經(jīng)聲楔后能量損失小即透射系數(shù)接近1。常用的聲楔材料是有機(jī)玻璃，因?yàn)樗该鳎梢杂^察到聲楔中壓電元件的組裝情況。另外，某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。 超聲波流量計(jì)的電子線路包括發(fā)射、接收、信號(hào)處理和顯示電路。測(cè)得的瞬時(shí)流量和累積流量值用數(shù)字量或模擬量顯示。 7.3超聲波流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn) 目前的工業(yè)流量測(cè)量普遍存在著大管徑、大流量測(cè)量困難的問(wèn)題，這是因?yàn)橐话懔髁坑?jì)隨著測(cè)量管徑的增大會(huì)帶來(lái)制造和運(yùn)輸上的困難，造價(jià)提高、能損加大、安裝不僅這些缺點(diǎn)

33、，超聲波流量計(jì)均可避免。因?yàn)楦黝惓暡髁坑?jì)均可管外安裝、非接觸測(cè)流，儀表造價(jià)基本上與被測(cè)管道口徑大小無(wú)關(guān)，而其它類型的流量計(jì)隨著口徑增加，造價(jià)大幅度增加，故口徑越大超聲波流量計(jì)比相同功能其它類型流量計(jì)的功能價(jià)格比越優(yōu)越。被認(rèn)為是較好的大管徑流量測(cè)量?jī)x表，多普勒法超聲波流量計(jì)可測(cè)雙相介質(zhì)的流量，故可用于下水道及排污水等臟污流的測(cè)量。在發(fā)電廠中，用便攜式超聲波流量計(jì)測(cè)量水輪機(jī)進(jìn)水量、汽輪機(jī)循環(huán)水量等大管徑流量，比過(guò)去的皮脫管流速計(jì)方便得多。超聲被流量汁也可用于氣體測(cè)量。管徑的適用范圍從2cm到5m，從幾米寬的明渠、暗渠到500m寬的河流都可適用。 另外，超聲測(cè)量?jī)x表的流量測(cè)量準(zhǔn)確度幾乎不受被測(cè)流

34、體溫度、壓力、粘度、密度等參數(shù)的影響，又可制成非接觸及便攜式測(cè)量?jī)x表，故可解決其它類型儀表所難以測(cè)量的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測(cè)量問(wèn)題。另外，鑒于非接觸測(cè)量特點(diǎn)，再配以合理的電子線路，一臺(tái)儀表可適應(yīng)多種管徑測(cè)量和多種流量范圍測(cè)量。超聲波流量計(jì)的適應(yīng)能力也是其它儀表不可比擬的。超聲波流量計(jì)具有上述一些優(yōu)點(diǎn)因此它越來(lái)越受到重視并且向產(chǎn)品系列化、通用化發(fā)展，現(xiàn)已制成不同聲道的標(biāo)準(zhǔn)型、高溫型、防爆型、濕式型儀表以適應(yīng)不同介質(zhì)，不同場(chǎng)合和不同管道條件的流量測(cè)量。 7.4超聲波流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn) 主要是可測(cè)流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制，以及高溫下被

35、測(cè)流體傳聲速度的原始數(shù)據(jù)不全。目前我國(guó)只能用于測(cè)量200以下的流體。另外，超聲波流量計(jì)的測(cè)量線路比一般流量計(jì)復(fù)雜。這是因?yàn)?，一般工業(yè)計(jì)量中液體的流速常常是每秒幾米，而聲波在液體中的傳播速度約為1500ms左右，被測(cè)流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量最大也是103數(shù)量級(jí)若要求測(cè)量流速的準(zhǔn)確度為1，則對(duì)聲速的測(cè)量準(zhǔn)確度需為10-510-6數(shù)量級(jí)，因此必須有完善的測(cè)量線路才能實(shí)現(xiàn)，這也正是超聲波流量計(jì)只有在集成電路技術(shù)迅速發(fā)展的前題下才能得到實(shí)際應(yīng)用的原因。 探頭1 探頭2 八、可燃?xì)怏w檢測(cè)器 聲光報(bào)警器 傳感器 可燃?xì)怏w檢測(cè)器 8.1簡(jiǎn)介 可燃?xì)怏w探測(cè)器是對(duì)單一或多種可燃?xì)怏w濃度響應(yīng)的探測(cè)器。可燃?xì)怏w探測(cè)器有催化型、紅外光學(xué)型兩種類型。 催化型可燃?xì)怏w探測(cè)器是利用難熔金屬鉑絲加熱后的電阻變化來(lái)測(cè)定可燃?xì)怏w濃度 。當(dāng)可燃?xì)怏w進(jìn)入探測(cè)器時(shí)，在鉑絲表面引起氧化反應(yīng)(無(wú)焰燃燒)，其產(chǎn)生的熱量使鉑絲的溫度升高，而鉑絲的電阻率便發(fā)生變化。紅外光學(xué)型是利用紅外傳感器通過(guò)紅外線光源的吸收原理來(lái)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的烷烴類可燃?xì)怏w。8.2基本分類 按照使用環(huán)境可以分為工業(yè)用氣體報(bào)警器和家用燃?xì)鈭?bào)警器，按自身形態(tài)可分為固定式可燃?xì)怏w報(bào)警器和便攜式可燃?xì)怏w報(bào)警器。按根據(jù)工作原理分別半導(dǎo)體式氣體報(bào)警器、催化燃燒式氣體報(bào)警器、電化學(xué)式氣體報(bào)警器、紅