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文檔簡介
1、儀表培訓(xùn)教材(基礎(chǔ)部分)目錄前言1.基礎(chǔ)知識(shí)2.常用過程檢測(cè)儀表(一次儀表)2.1 溫度儀表2.2 壓力儀表2.3 流量儀表2.4 液位儀表2.5 成份分析儀表2.6 稱重儀表3. 指示調(diào)節(jié)儀表(二次儀表)3.1 常規(guī)儀表3.2 DCS系統(tǒng)3.3 PLC系統(tǒng)4執(zhí)行機(jī)構(gòu)4.1 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)5. 過程自動(dòng)控制常識(shí)5.1 基礎(chǔ)知識(shí)5.2 調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)控制規(guī)律5.3 控制系統(tǒng)的投運(yùn)5.4 調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定6. 控制系統(tǒng)6.1 基本控制系統(tǒng)6.2 復(fù)雜控制系統(tǒng)6.2.1串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)6.2.2前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)6.2.3分程調(diào)節(jié)系統(tǒng)6.2.4選擇調(diào)節(jié)系統(tǒng)6.2.5比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)7幾個(gè)典型的控制系統(tǒng)7.
2、1反應(yīng)槽PH控制系統(tǒng)7.2 一次中和槽PH控制系統(tǒng)前言:什么是過程控制過程控制一般是指冶金、石油、化工、電力、輕工、建材等工業(yè)部門生產(chǎn)過程的自動(dòng)化,即通過采用各種自動(dòng)化儀表、計(jì)算機(jī)等自動(dòng)化技術(shù)工具,對(duì)生產(chǎn)過程中的某些物理參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)督和控制,以達(dá)到最優(yōu)化的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),提高經(jīng)濟(jì)效率和勞動(dòng)生產(chǎn)力,節(jié)約能源,改善勞動(dòng)條件和保護(hù)環(huán)境衛(wèi)生等目的。過程控制系統(tǒng)是指自動(dòng)控制生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、流量、液位、成分分析等這樣的一些變量,并且使這些變量穩(wěn)定在某一范圍,或按預(yù)定的規(guī)律變化的系統(tǒng)。例如在圖一中所示的槽內(nèi)液位控制:人工控制時(shí)如圖1a所示:由人的眼睛來觀察槽內(nèi)液位的高低,然后,由人的大腦來進(jìn)行
3、判斷:是低了,還是正常。如果他覺得低了,就會(huì)用手去將進(jìn)液閥開大些;如果他覺得高了,就會(huì)用手去將進(jìn)液閥關(guān)小些。(這里只會(huì)低,不會(huì)高,為什么?)自動(dòng)控制時(shí)如圖1b所示:用一套液位自動(dòng)控制系統(tǒng)來取代人的這一切工作:用液位計(jì)來代替人的眼睛;用指示、調(diào)節(jié)儀表來代替人的大腦;用自動(dòng)控制閥來代替人的手。這就是液位自動(dòng)控制系統(tǒng):該系統(tǒng)由三個(gè)部分組成:檢測(cè)儀表,調(diào)節(jié)儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。這就是組成自動(dòng)控制系統(tǒng)的三要素,這是最基本的控制系統(tǒng)。也叫反饋控制系統(tǒng)、定值控制系統(tǒng)。自動(dòng)控制系統(tǒng)由三個(gè)部分組成:第一部分:檢測(cè)儀表檢測(cè)儀表是用來檢測(cè)工藝過程參數(shù)的儀表(也叫一次儀表),它是工人的眼睛,它能檢測(cè)工藝過程的大部分參數(shù),這
4、是人所做不到的。例如:物質(zhì)的成份分析(如:酸濃、SO2、O2,PH等)流量、液位、濕度、壓力、轉(zhuǎn)速、溫度、重量、位移、振動(dòng)等。這些測(cè)量有的是直接測(cè)量出來的,但是大部分參數(shù)是不可能直接測(cè)量出來的,要用間接測(cè)量的方法才能測(cè)量出來。這其中溫度、壓力、流量、液位等又是用的最多的。以前冶金行業(yè)的儀表以測(cè)溫度為主,故叫“熱工儀表”;而化工行業(yè)的儀表以分析儀表較多,故叫“化工儀表”?,F(xiàn)在都統(tǒng)稱“自動(dòng)化儀表”。每一個(gè)參數(shù)的測(cè)量又有各種各樣的測(cè)量方法,根據(jù)不同的工藝采用不同的方法。例如溫度的測(cè)量:測(cè)低溫的有鉑電阻溫度計(jì)、測(cè)高溫的有熱電偶溫度計(jì)、測(cè)更高溫的有輻射高溫計(jì)、測(cè)冰銅溫度的有快速熱電偶、現(xiàn)場(chǎng)指示的有雙金屬
5、溫度計(jì)等等。液位的測(cè)量有:接觸式的:吹氣泡式液位計(jì)、單法蘭液位計(jì)、雙法蘭液位計(jì)、電容式液位計(jì)、電極式液位計(jì)等。非接觸式的:超聲波液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)等。第二部分:指示、調(diào)節(jié)儀表指示、調(diào)節(jié)儀表是控制系統(tǒng)的核心,相當(dāng)于人的大腦,一般稱為“二次儀表”。這種儀表以前都是單體儀表,就是一臺(tái)儀表只有一個(gè)功能,如:指示儀、調(diào)節(jié)器、記錄儀、報(bào)警器等。最早是從蘇聯(lián)引進(jìn)的大型儀表,有大園圖、大長圖等;后來,我國儀表行業(yè)的科技工作者自己開發(fā)、研制了新的系列儀表,如:“DDZ型”(電動(dòng)單元組合儀表)、“DDZ型”(電動(dòng)單元組合儀表)、后來又開發(fā)、研制了新的數(shù)字顯示控制儀(簡稱數(shù)顯儀);80年代初從日本引進(jìn)了“EK系列儀
6、表”、“I系列儀表”等?,F(xiàn)在大多數(shù)用DCS系統(tǒng)(數(shù)字控制系統(tǒng),又稱集散系統(tǒng):分散控制、集中管理)、PLC系統(tǒng)(可編程序控制器)。一套DCS系統(tǒng)或PLC系統(tǒng)可以完成以前單體儀表所有的功能。PLC控制系統(tǒng)的特長是用于開關(guān)控制,故現(xiàn)在很多電氣設(shè)備都隨機(jī)帶來PLC控制系統(tǒng),最小的控制系統(tǒng)甚至只有幾個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。但是若模擬信號(hào)太多,則用PLC系統(tǒng)就不太合適,成本太高(模擬卡較貴)。DCS系統(tǒng)是一種綜合控制系統(tǒng),即能進(jìn)行模擬控制,又能進(jìn)行數(shù)字控制,系統(tǒng)可大可小,大到幾萬點(diǎn),小到幾十點(diǎn);自從微軟公司開發(fā)出“WINDOWS”系統(tǒng)以后,組態(tài)又方便,故DCS系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用,一般新上一個(gè)項(xiàng)目都會(huì)采用DCS系統(tǒng)。另
7、外,還有一種氣動(dòng)儀表:儀表不是用電驅(qū)動(dòng),而是用壓縮空氣驅(qū)動(dòng),故叫氣動(dòng)儀表。同樣有“QDZ型”“QDZ型”(氣動(dòng)單元組合儀表)等,所有儀表的信號(hào)(測(cè)量值、設(shè)定值、輸出值等)都是用氣傳送的。這里對(duì)壓縮空氣的質(zhì)量要求很嚴(yán):無水、無油、無雜質(zhì)等。第三部分:執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的種類: 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的種類有各種各樣的。除了常用的各種氣動(dòng)和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥外,很多電氣設(shè)備都可以作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。例如風(fēng)機(jī)、泵、攪拌機(jī)、加熱器等。作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)用的最多的還是各種各樣的調(diào)節(jié)閥。所有的調(diào)節(jié)閥都由兩部分組成:驅(qū)動(dòng)部分和執(zhí)行部分。驅(qū)動(dòng)部分有:氣動(dòng)簿膜、氣缸、電磁閥,還有電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。執(zhí)行部分有:單座閥、雙座閥、蝶閥、球閥、隔膜閥、三通閥
8、等。1 基礎(chǔ)知識(shí)1.1儀表工位號(hào)的說明就象每一個(gè)人都有一個(gè)名子一樣,每一個(gè)儀表檢測(cè)控制系統(tǒng)都有一個(gè)名稱,我們稱之為工位號(hào)(TAG)。這個(gè)工位號(hào)在一個(gè)DCS系統(tǒng)中是唯一的,絕對(duì)不能重復(fù)。儀表工位號(hào)由幾個(gè)英文字母及阿拉伯?dāng)?shù)字組成,一般最多8位,如:PICA1301、LICA1402、TICA1503等。第一個(gè)字母是參數(shù)符號(hào),代表生產(chǎn)過程中的各種參數(shù),如:溫度、壓力、流量等;后面的英文字母叫功能符號(hào),代表該儀表系統(tǒng)的各種功能,如:記錄、調(diào)節(jié)、報(bào)警等;前面2位阿拉伯?dāng)?shù)字一般代表生產(chǎn)工序(工廠總圖布置分配的子項(xiàng)號(hào))(祥光銅業(yè)的子項(xiàng)清單)。如:熔煉蒸汽干燥系統(tǒng)是“04”;硫酸凈化系統(tǒng)是“26”;制氧站系統(tǒng)
9、是“37”等等。后面2位阿拉伯?dāng)?shù)字一般代表該工序該參數(shù)的序號(hào)。在要超過8位時(shí),可以去掉某些功能符號(hào)。參數(shù)符號(hào)說明:A:成份分析(包括所有分析儀表,如:酸濃、SO2、O2,PH等)B:燒嘴、火焰、C:電導(dǎo)率、E:電壓、F:流量、G:可燃?xì)怏w、H:手操、I:電流、J:功率、K:時(shí)間、L:液位、M:水分、濕度、P:壓力、Pd:壓力差、R:電阻、核輻射、S:轉(zhuǎn)速、頻率、T:溫度、Td:溫差;V:振動(dòng)、閥門、W:重量、X:位移、Z:振動(dòng)等。功能符號(hào)說明:A:報(bào)警、C:調(diào)節(jié)、E:檢測(cè)元件、G:現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視、I:指示、Q:累積、R:記錄、S:聯(lián)鎖、T:變送器、X:任意、Y:運(yùn)算、Z:緊急、CV:自力式等。不光儀
10、表檢測(cè)控制系統(tǒng)有工位號(hào),設(shè)備也有工位號(hào)。設(shè)備的工位號(hào)大多用于DI、DO類型點(diǎn)(一般用該設(shè)備英文名稱的第一個(gè)字母表示)。例如:P:泵;B:風(fēng)機(jī);A:攪拌機(jī);E:換熱器等。為了圖方便,也有只用“DI”、“DO”等后邊加序號(hào)表示的,如: DI0001DI0016、DI0017DI0032、DI0033DI0048等,D00001D00016、D00017D00032、D00033D00048等。這樣編方便、簡單,但不容易記。工位號(hào)的后綴主要是用于設(shè)備的DI、DO。有些設(shè)備有多種工作狀態(tài),都要在DCS系統(tǒng)里體現(xiàn)出來,而在DCS系統(tǒng)里,工位號(hào)又不能相同,故在原工位號(hào)后面加后綴,以示區(qū)別。以貴溪冶煉廠亞砷
11、酸車間DCS系統(tǒng)的一個(gè)風(fēng)機(jī)為例:B60302:1#還原風(fēng)機(jī)由于該還原風(fēng)機(jī)在DCS系統(tǒng)中有多種狀態(tài),并都要參加各種程序運(yùn)算,故要在后面加上后綴。 B60302A:1#還原風(fēng)機(jī)手動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)(DI) B60302B:1#還原風(fēng)機(jī)手動(dòng)停止(DI) B60302C:1#還原風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)答(DI) B60302D:1#還原風(fēng)機(jī)主開關(guān)送電(DI) B60302E:1#還原風(fēng)機(jī)故障(DI) B60302G:1#還原風(fēng)機(jī)變頻器故障(DI)B60302F:1#還原風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)(DO)又如:P1301:貴溪冶煉廠硫酸車間凈化工序一級(jí)動(dòng)力波循環(huán)泵由于一級(jí)動(dòng)力波循環(huán)泵有兩臺(tái),每臺(tái)又有不同的工作狀態(tài),故也要在后面加上后綴。P130
12、1AA:硫酸凈化一級(jí)動(dòng)力波1循環(huán)泵運(yùn)轉(zhuǎn)P1301AB:硫酸凈化一級(jí)動(dòng)力波1循環(huán)泵故障P1301BA:硫酸凈化一級(jí)動(dòng)力波2循環(huán)泵運(yùn)轉(zhuǎn)P1301BB:硫酸凈化一級(jí)動(dòng)力波2循環(huán)泵故障1.2電纜號(hào)的說明從儀表室到現(xiàn)場(chǎng)的電纜都有一個(gè)名稱,就是電纜號(hào),以示區(qū)別。一般電纜號(hào)和儀表的工位號(hào)差不多,只是在后面加了一個(gè)后綴“C”。例如:貴溪冶煉廠硫酸車間凈化工序硫酸2系列一級(jí)動(dòng)力波流量控制系統(tǒng),工位號(hào)是“FIC21301”FE21301C:硫酸2系列一級(jí)動(dòng)力波流量計(jì)電源電纜 FT21301C:硫酸2系列一級(jí)動(dòng)力波流量計(jì)信號(hào)電纜 FV21301C:硫酸2系列一級(jí)動(dòng)力波流量計(jì)閥門電纜1.3邏輯功能符號(hào)說明:邏輯功能符
13、號(hào)參見圖二:杭氧圖例說明1.4儀表圖形符號(hào)說明:就地安裝儀表:如:PG、TG、XE、XT、XV等。:室內(nèi)盤裝儀表:現(xiàn)場(chǎng)盤裝儀表:DCS系統(tǒng),PLC系統(tǒng):可編程序控制器及聯(lián)鎖回路 1.5線條說明直線:一般代表工藝管線虛線:一般代表儀表的信號(hào)線直線上加兩短斜杠:一般代表氣動(dòng)信號(hào)1.6常用符號(hào)說明:I/O:輸入/輸出A/M:自動(dòng)/手動(dòng)切換;L/R:本機(jī)/遠(yuǎn)方切換(機(jī)旁/中控室切換)AI:模擬輸入信號(hào);AO: 模擬輸出信號(hào)DI:開關(guān)(數(shù)字)輸入信號(hào);DO:開關(guān)(數(shù)字)輸出信號(hào)PV:儀表的測(cè)量值;SP:儀表的設(shè)定值;OP:儀表的輸出值LSP:本機(jī)設(shè)定值(平時(shí)只寫SP);RSP:遠(yuǎn)方設(shè)定值DA:正作用;R
14、A:反作用(調(diào)節(jié)器和閥門都適用)PO: 氣開式;PC:氣關(guān)式(閥門)FC:故障關(guān);FO:故障開(閥門)H:上限;HH:上上限;HHH:上上上限L:下限;LL:下下限;LLL:下下下限P:氣源(電源)E:電信號(hào);P:氣信號(hào)E/P(I/P):電/氣轉(zhuǎn)換器;P/E(P/I):氣/電轉(zhuǎn)換器P:盤面安裝;PB:盤后安裝;L:現(xiàn)場(chǎng)安裝;LB:現(xiàn)場(chǎng)盤安裝P:比例調(diào)節(jié);PI:比例積分調(diào)節(jié);PID:比例積分微分調(diào)節(jié)1.7儀表的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)1.7.1電動(dòng)儀表的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào):420mADC;15VDC1.7.2氣動(dòng)儀表的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào):0.020.1MPa(20KPa100KPa)(0.21.0Kg/cm2)(老的)1.8 儀表
15、的質(zhì)量指標(biāo)1.8.1 儀表的誤差絕對(duì)誤差:絕對(duì)誤差M儀表的指示值與其真值之差。 相對(duì)誤差:相對(duì)誤差(M)/×100% 通常用相對(duì)誤差表示其測(cè)量誤差的大小,有正負(fù)誤差之分。例如:設(shè)測(cè)得某處溫度為1645,而此處的真實(shí)溫度為1650,則其絕對(duì)誤差為5(偏低5),而相對(duì)誤差為0.3%;設(shè)測(cè)得其溫度為1655,則其絕對(duì)誤差為5(偏高5),而相對(duì)誤差為0.3%,這都在允許誤差范圍之內(nèi)。若測(cè)得其溫度為1660,則其絕對(duì)誤差為10(偏高10),而相對(duì)誤差為0.6%,則這次測(cè)量超過允許誤差范圍(工業(yè)測(cè)量時(shí)通常允許誤差為0.5%)。一般被測(cè)物的真實(shí)值是不知道的,都用標(biāo)準(zhǔn)儀表測(cè)得的值代替這個(gè)值,標(biāo)準(zhǔn)儀表
16、的精度都很高,要遠(yuǎn)高于一般檢測(cè)儀表。一般檢測(cè)儀表要定期用標(biāo)準(zhǔn)儀表來校正(各單位內(nèi))(每年要大修一次),而這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)儀表幾年之后又要到上級(jí)去,用更高精度的標(biāo)準(zhǔn)儀表去校正。1.8.2 儀表的精度(準(zhǔn)確度)以儀表量程范圍的百分值表示的儀表誤差稱為儀表誤差的折合值。(也就是儀表的精度)儀表誤差的折合值±儀表量程范圍內(nèi)指示值的最大絕對(duì)誤差/(標(biāo)尺上限值標(biāo)尺下限值)×100%儀表指示誤差越小,其精度則越高,一般用±%來表示。一般工業(yè)用的儀表誤差為±0.5%(±5)(精度0.5級(jí)),精度太高沒有必要,成本會(huì)高。不過,現(xiàn)在一些變送器的精度都達(dá)到了0.25級(jí),價(jià)格
17、也沒有提高。但是,用于商用的儀表,則精度要高,國家規(guī)定不能低于0.1級(jí),還要每年送檢一次。例如:貴溪冶煉廠用管道輸送硫酸賣給鄰居化肥廠,其流量計(jì)就用精度為0.1級(jí)的質(zhì)量流量計(jì),每年還要送到廠家校驗(yàn)一次。以免大家吃虧。一般分析儀表的誤差都比較大,能達(dá)到1級(jí)(誤差±1%)就不錯(cuò)了,有的甚至只有5級(jí)。有些分析儀表不用這種方式表示精度,而用實(shí)際指示值的最小刻度表示,例如:PH計(jì)的最小刻度是0.1PH,它就說最小誤差是0.1PH。一般儀表的精度是與其測(cè)量量程是分不開的,相同的誤差,量程越小,顯示的精度越低;量程越大,顯示的精度越高。例如:一個(gè)溫度檢測(cè)系統(tǒng),儀表的測(cè)量量程是0100,其檢測(cè)精度是
18、0.5級(jí),則在滿量程范圍內(nèi),其誤差都不能超過0.5; 而儀表的測(cè)量量程若是01000,其檢測(cè)精度還是0.5級(jí),則在滿量程范圍內(nèi),其誤差就是不能超過5。2. 常用過程檢測(cè)儀表(一次儀表)2.1 溫度儀表 單位:(攝氏溫標(biāo))、(華氏溫標(biāo))、0K(絕對(duì)溫標(biāo)) 攝氏溫標(biāo)()和華氏溫標(biāo)(),兩者之間的關(guān)系式為:1=5/9(-32)絕對(duì)溫標(biāo)(0K)和攝氏溫標(biāo)(),兩者之間的關(guān)系式為:0273.160K2.1.1 熱電阻溫度計(jì)測(cè)量原理:金屬的電阻隨著溫度的增高而加大。結(jié)構(gòu)組成:將金屬絲繞在玻璃或云母骨架上,用引線接在接線端子排上,在外面套上不銹鋼套管就成了熱電阻溫度計(jì)。接線方法有2線制和3線制,接3根線的目
19、的是為了減少線路誤差。通常用1,2,3或A,B,C或a,b,c表示,一般后兩根線接在端子排的一個(gè)接線端子上。沒有正,負(fù)之分。連接到二次儀表時(shí)用普通3芯電纜就可以了,但為了減少線路誤差,其電纜應(yīng)選不小于1.5mm2的。判斷電阻溫度計(jì)好壞的方法是用萬用表測(cè)量其電阻值。為了使用方便,有時(shí)將兩支熱元件裝在一個(gè)套管內(nèi),組成雙支熱電阻溫度計(jì)。在接線時(shí)不能接混了。現(xiàn)在,有的熱電阻溫度計(jì)在引出端子上直接裝上轉(zhuǎn)換部分,可直接輸出420mADC信號(hào),就更方便了。為了防腐,往往在外套管上下功夫,通常是不銹鋼,也有用鈦的,還有在外面噴涂涂料的,最可靠的是使用雙保護(hù)管。現(xiàn)在常用的熱電阻溫度計(jì)有鉑電阻溫度計(jì)和銅電阻溫度計(jì)
20、。鉑電阻溫度計(jì)的測(cè)量范圍是200500,其分度號(hào)是Pt100,0時(shí)的電阻值為100。銅電阻溫度計(jì)的測(cè)量范圍是50150,其分度號(hào)是Cu50,0時(shí)的電阻值為50。有時(shí)在圖上用“RTD”表示鉑電阻溫度計(jì)。安裝固定方式有:螺紋連接、法蘭連接(固定法蘭、活動(dòng)法蘭)、任意固定。連接端上部(接線部)一般是150mm,下部(檢測(cè)部)的長度是任意的,根據(jù)工藝的要求選擇其長度。最短的只有100mm,最長的有5000mm。STT350/STT35F 高性能,多功能 FF現(xiàn)場(chǎng)總線, DE或4 - 20mA通訊STT250 可直接頭部安裝 DE, Hart或4 - 20mA通訊STT150 可編程 4 - 20mA通
21、訊2.1.2 熱電偶測(cè)量原理:在兩種不同的導(dǎo)體組成的閉合回路中,如果使其兩個(gè)接點(diǎn)處于不同的溫度,該回路就會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)勢(shì)。這就是熱電偶的測(cè)溫原理。結(jié)構(gòu)組成:將兩根不同的金屬絲的一端焊在一起,在該金屬絲上套上絕緣瓷套管,用引線接到接線端子排上,在外面套上不銹鋼套管就成了熱電偶溫度計(jì)。接線方法只有2線制,要區(qū)分“”“”,不能搞錯(cuò)了,否則儀表指示有很大的誤差。連接到二次儀表時(shí)一定要用相應(yīng)的專用補(bǔ)償導(dǎo)線。判斷熱電偶溫度計(jì)好壞的方法是用電子電位差計(jì)(mV計(jì))(或萬用表的直流電壓檔)測(cè)量其“mV”值,與其標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)照來判斷好壞。為了使用方便,有時(shí)將兩支熱電偶裝在一個(gè)套管內(nèi),組成雙支熱電偶溫度計(jì)。在接線時(shí)“1
22、”和“2”“”和“”不能接錯(cuò)了。現(xiàn)在,有的熱電偶溫度計(jì)在引出端子上直接裝上轉(zhuǎn)換部分,可直接輸出420mADC,就更方便了。現(xiàn)在常用的熱電偶溫度計(jì)有下列幾種:1鉑銠30鉑銠6熱電偶(雙鉑銠熱電偶)測(cè)量范圍是01600,其信號(hào)范圍是0.00013.582mV,其分度號(hào)是B。2鉑銠10鉑熱電偶(單鉑銠熱電偶)測(cè)量范圍是01300,其信號(hào)范圍是0.00016.688mV,其分度號(hào)是S。3鎳鉻鎳硅熱電偶,測(cè)量范圍是01100,其信號(hào)范圍是0.00052.37mV,其分度號(hào)是K。前兩種熱電偶是測(cè)量高溫用的,第3種是測(cè)量中溫用的。原來還有兩種熱電偶:鎳鉻考銅熱電偶,測(cè)量范圍是50800;銅康銅熱電偶,測(cè)量范
23、圍是270400,用于測(cè)量低溫?,F(xiàn)在,這兩種熱電偶已不用了,測(cè)量低溫時(shí)都使用鉑熱電阻溫度計(jì)。這里要強(qiáng)調(diào)的是:用什么樣的熱電偶就要配相應(yīng)的補(bǔ)償導(dǎo)線,一定不能搞混了。補(bǔ)償導(dǎo)線相當(dāng)于熱電偶的延長。另外,熱電偶溫度計(jì)還存在一個(gè)冷端(也叫自由端)溫度補(bǔ)償問題。通常,熱電偶溫度計(jì)有兩端:即熱端和冷端。測(cè)量溫度的一端叫熱端,產(chǎn)生熱電勢(shì);接在接線端子排上的一端叫冷端,用二次儀表測(cè)量熱電勢(shì),再轉(zhuǎn)換成溫度值顯示。在用熱電偶溫度計(jì)測(cè)溫時(shí),一般要求冷端溫度為0,但實(shí)際上冷端溫度為室溫,而不是0,故要進(jìn)行冷端(也叫自由端)溫度補(bǔ)償?,F(xiàn)在,用DCS系統(tǒng)測(cè)量熱電偶溫度計(jì)的溫度時(shí),已用軟件進(jìn)行了冷端溫度補(bǔ)償;但是,當(dāng)用電子電
24、位差計(jì)校正該點(diǎn)溫度時(shí),就要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償,也就是在測(cè)出的mV值中減去從表中查到的當(dāng)時(shí)室溫的mV值。有時(shí)在圖上用“T/C”表示熱電偶溫度計(jì)。安裝固定方式有:螺紋連接、法蘭連接(固定法蘭、活動(dòng)法蘭)、任意固定。連接端上部(接線部)一般是150mm,下部(檢測(cè)部)的長度是任意的,根據(jù)工藝的要求選擇其長度。最短的只有100mm,最長的有5000mm。附1 鎧裝熱電阻 其測(cè)量原理和普通的熱電阻并沒有什么不同,只是在測(cè)溫元件外面的保護(hù)材料上有些不一樣: 普通的熱電阻是在檢測(cè)元件的外面套有一根較粗的不銹鋼保護(hù)套管,其外徑一般都有12mm以上。其目的一方面是為了提高防腐能力,另一方面是為了加強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度。這
25、是解決了一方面的問題,但另外一面就是帶來測(cè)量的滯后,在測(cè)量系統(tǒng)要求不是很快的情況下,是可以的,但在某些情況下就不行了。例如,閃速爐水套的冷卻水溫度檢測(cè)系統(tǒng),就是要求能很快的反映該點(diǎn)的溫度。這樣,就提出了鎧裝熱電阻的問題。它不是在普通的檢測(cè)元件外面套上很粗的保護(hù)套管,而是用一種很細(xì)的黃銅管套在外面,外徑最小的只有3mm,傳熱很快,消除了溫度測(cè)量的滯后時(shí)間,滿足了快速檢測(cè)溫度的要求。附2 快速熱電偶其測(cè)量原理和普通的熱電偶也沒有什么不同,只是在外面的保護(hù)材料上有些不一樣。 快速熱電偶主要是為了快速檢測(cè)冰銅溫度,不是在線檢測(cè)。在測(cè)溫?zé)嵩耐饷嫣咨弦粋€(gè)厚紙筒,就是快速熱電偶。有一個(gè)長長的專用的測(cè)溫槍
26、,內(nèi)有一根專用的補(bǔ)償導(dǎo)線,并連接到安裝在附近的快速溫度顯示、記錄儀上。當(dāng)要測(cè)溫時(shí),將外形象一個(gè)厚紙筒的快速熱電偶套上測(cè)溫槍的前端,就將快速熱電偶與這個(gè)溫度儀表連接在一起。當(dāng)將測(cè)溫槍插入冰銅里面時(shí),在幾秒鐘的時(shí)間內(nèi),它馬上將代表該處溫度值的mV信號(hào)傳送到附近的快速溫度顯示、記錄儀上,這時(shí),該儀表就將這個(gè)值變?yōu)闇囟戎碉@示、打印出來,并一直保持這一信號(hào),下一次測(cè)量時(shí),按下復(fù)位鍵,就可以進(jìn)行下一次測(cè)量。與此同時(shí),這個(gè)信號(hào)還送到熔煉中央儀表室。這時(shí)這個(gè)快速熱電偶也差不多燒完了,完成了歷史使命。 2.1.3 其它溫度計(jì)另外,還有雙金屬溫度計(jì)、膨脹式溫度計(jì)、水銀溫度計(jì)等。2.2 壓力儀表單位:Pa,KPa,
27、MPa,Kg/cm2,bar,mbar,mmH2O,mmHg,mmAg等各種壓力單位的換算:Pa帕bar巴kgf/cm2atmatTorrmm H2OmmHgPsi1 Pa帕10.000010.000010.000010.000010.00750.101970.00750.000141 bar巴10000011.019720.98691.01972750.06210.1972750.06214.5041 kgf/cm298066.50.9806710.96781735.610.000735.614.221 atm標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1013251.013251.033176010.33276014.71
28、 at工程大氣壓980670.9806710.96781735.610.000735.614.221 Torr 托133.30.001330.001360.001320.00136113.610.01934H2O 1mm毫米水柱9.80670.0000980.00010.00009680.00010.0735610.073560.001421 mmHg毫米汞柱133.3220.001330.001360.001320.00136113.595110.019341 Psi磅/寸26894.760.068950.070310.068050.0703151.7149703.0751.71491注:毫
29、米水柱是指4攝氏度狀態(tài)的水柱高度,毫米汞柱是指0攝氏度狀態(tài)的水柱高度。1MPa=1000KPa; 1KPa=1000Pa; 1mmH2O=10Pa; 1MPa=10Kg/cm21MPa=10bar; 1Kg/cm2=100KPa; 1Kg/cm2=1bar; 1bar=1000mbar1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1.033Kg/cm21.033×104mmH2O760 mmHg=1013mbar。一般壓力測(cè)量有表壓和絕壓兩種,分別用“G”和“N”表示。通常測(cè)量的壓力都是表壓力,其“G”都省略了,但若是絕對(duì)壓力,則一定在后面加上“N”(有的廠家為了慎重起見,在表示表壓力時(shí),還要在其后面還是加上“G”
30、)表壓和絕壓的關(guān)系:絕對(duì)壓力表壓力大氣壓力表壓力絕對(duì)壓力大氣壓力高于大氣壓力的表壓力,叫正壓,簡稱壓力;低于大氣壓力的表壓力,叫負(fù)壓或真空。在測(cè)量差壓時(shí),習(xí)慣上將較高的一側(cè)的壓力稱為“正壓”,將較低的一側(cè)的壓力稱為“負(fù)壓”。這個(gè)負(fù)壓并不是低于大氣壓力的那個(gè)“負(fù)壓”;有時(shí),兩邊都是負(fù)壓,負(fù)的小些的一端,就叫正壓(用H表示),負(fù)的大些的一端,就叫負(fù)壓(用L表示)。2.2.1 差壓變送器2.2.1.1 電容式差壓變送器2.2.1.1.1 儀表結(jié)構(gòu):電容式差壓變送器由檢測(cè)元件、法蘭盤、變換器等三個(gè)主要部分組成。2.2.1.1.2 測(cè)量原理:電容式差壓變送器廣泛地用來測(cè)量各種流量、壓力、差壓、液位等,現(xiàn)
31、在介紹它的工作原理。參見圖五。在法蘭盤聯(lián)接口PH、PL處引入壓力信號(hào)P1、P2,分別加到測(cè)量膜片的高、低壓端,根據(jù)PH和PL的差壓,使測(cè)量膜片和連接移動(dòng)電極的連接軸產(chǎn)生位移;由于移動(dòng)電極位置的改變,使其和固定電極的相對(duì)位置發(fā)生改變,則移動(dòng)電極和固定電極左右兩邊的電容量產(chǎn)生差動(dòng)變化。變換器將這變化的電容量變換成420mADC信號(hào)。這信號(hào)就代表被測(cè)量的工藝介質(zhì)的差壓、壓力、流量、液位等。 差壓變送器(帶三閥組、五閥組)差壓變送器 壓力變送器電容式差壓變送器的裝配圖2.2.1.1.3 差壓變送器的校驗(yàn):校驗(yàn)該儀表所需設(shè)備:DC24V電源、數(shù)字壓力表、打氣泵、數(shù)字萬用表等。接好線。(參照?qǐng)D六)假設(shè)該差
32、壓變送器的量程為010KPa數(shù)字壓力表2.2.1.1.3.1 校驗(yàn)零點(diǎn):L側(cè)放空,H側(cè)也放空,這時(shí)數(shù)字萬用表上的指示應(yīng)是4mA,若不指示4mA,則調(diào)整該表的調(diào)零點(diǎn)電位器,使其輸出4mA。2.2.1.1.3.2 校驗(yàn)量程:L側(cè)放空,在H側(cè)用打氣泵輸入10KPa的氣信號(hào),這時(shí)數(shù)字萬用表上的指示應(yīng)是20mA,若不指示20mA,則調(diào)整該表的調(diào)量程電位器,使其輸出20mA。上述過程要重復(fù)23次 注:1. 打氣泵也可以用儀表壓縮空氣經(jīng)減壓、穩(wěn)壓后來代替。2. 現(xiàn)在,具有HART協(xié)議的智能差壓變送器校驗(yàn)時(shí)非常簡單,只要照?qǐng)D接好線,在便攜式手操器上就可以很方便的校正。2.2.1.2 復(fù)合擴(kuò)散硅壓阻式差壓變送器
33、2.2.1.2.1. 儀表結(jié)構(gòu):同電容式差壓變送器,也是由三個(gè)部分組成。2.2.1.1.2 測(cè)量原理:單晶硅片受壓后電阻會(huì)發(fā)生變化,則輸出一個(gè)mV信號(hào),這個(gè)mV信號(hào)與輸入的壓差成正比。2.2.1.1.3 特點(diǎn):內(nèi)有三個(gè)傳感器(差壓、靜壓、溫度傳感器),故可以進(jìn)行溫度、靜壓補(bǔ)償,測(cè)量精度高。 P1 ST 3000 DESIGNStatic and temp. sensing elementsPV diaphragm andsensing elementsP2差壓傳感器靜壓傳感器 溫度傳感器2.2.1.1.4 校驗(yàn):和電容式差壓變送器完全相同。2.2.2 其它各種壓力表U型壓力計(jì)、隔膜壓力表、彈簧
34、壓力表等。2.3 流量計(jì)單位:m3/h,m3/s,t/h,Nm3/h,kg/h,L/m等2.3.1 電磁流量計(jì)2.3.1.1 測(cè)量原理電磁流量計(jì)的原理是利用法拉弟電磁感應(yīng)定律。如圖七所示:在流過溶液的管道兩側(cè)有一對(duì)磁極(勵(lì)磁線圈,產(chǎn)生磁場(chǎng)),另有一對(duì)電極安裝在與磁力線和管道垂直的平面上,當(dāng)導(dǎo)電流體以平均速度V流過直徑為D的測(cè)量管道時(shí)切割磁力線,于是在電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)E,此感應(yīng)電勢(shì)E與流體的平均速度V成正比(EV)。測(cè)出此感應(yīng)電勢(shì)E,就能換算出流速V,也就能知道流量了。導(dǎo)電過程介質(zhì)襯里線圈感應(yīng)電極不銹鋼管法蘭磁場(chǎng)“B”(恒定強(qiáng)度)“E”“E”流量(英尺每秒)“D”D“V”電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)電磁流
35、量計(jì)測(cè)的是體積流量,若要知道重量流量還要乘以比重。電磁流量計(jì)只能測(cè)量導(dǎo)電流體。用途廣,價(jià)格便宜,精度適中,一般是0.5級(jí)。從發(fā)信器和轉(zhuǎn)換器的安裝形式來分,有分體式和一體式兩種。分體式就是檢測(cè)部和轉(zhuǎn)換部分開安裝。檢測(cè)部裝在測(cè)量管道上,轉(zhuǎn)換部可以裝在比較遠(yuǎn)的地方(環(huán)境好的地方)。一體式就是檢測(cè)部和轉(zhuǎn)換部組裝在一起,組成一個(gè)不可分割的整體,這樣安裝要方便些,成本也低些。從電磁流量計(jì)的勵(lì)磁形式來分,有滿管式、對(duì)夾式和插入式。一般的電磁流量計(jì)都是“滿管式”,即勵(lì)磁線圈裝在流量計(jì)的檢測(cè)管外面,整體包起來。這只是用于較小流量的流量計(jì)。對(duì)于大流量的流量計(jì),管徑很大,用這種方式就不合適,就用一種所謂“對(duì)夾式”,
36、即將勵(lì)磁線圈分成兩部分,分別夾在檢測(cè)管外的兩邊,一樣使用,成本低很多。現(xiàn)在又新出了一種插入式電磁流量計(jì),其測(cè)量原理和滿管式電磁流量計(jì)完全一樣,只是安裝方式不同。這種流量計(jì)不是裝在流體介質(zhì)的管道中間,而是插裝在管道上。有法蘭連接安裝方式和螺紋連接安裝方式。其主要特點(diǎn)是維護(hù)方便,清洗電極容易,成本也低。2.3.1.2 儀表的投用 沒有特別的要求,儀表送電后,只要管道內(nèi)有液體,就能測(cè)量。注意:流體必須充滿整個(gè)管道。通常是將流量計(jì)垂直安裝,流體介質(zhì)“下進(jìn)上出”;若一定要水平安裝,則必須安裝在正常管道的下面的旁通管上。2.3.1.3 儀表的維護(hù) 一般情況下,電磁流量計(jì)沒有什么維護(hù)工作量。但是,當(dāng)被測(cè)介質(zhì)
37、太臟時(shí),就會(huì)污染電極,降低測(cè)量的靈敏度。這時(shí),就要將流量計(jì)從管道上拆下來,對(duì)電極進(jìn)行清洗。這時(shí),若采用插入式的電磁流量計(jì),就會(huì)方便的多。2.3.1.4 儀表的校驗(yàn)電磁流量計(jì)一般無法校正,只能送到制造廠校正。2.3.2 質(zhì)量流量計(jì)2.3.2.1 測(cè)量原理根據(jù)“科里奧利”運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)制造。儀表由傳感器和變送器組成。傳感器由電磁驅(qū)動(dòng)電路激勵(lì),引起測(cè)量管的諧掁,兩個(gè)探頭1和2對(duì)稱的放置于驅(qū)動(dòng)器兩邊,當(dāng)被測(cè)流體流過傳感器時(shí),科里奧利力作用在測(cè)量管上,引起管的偏轉(zhuǎn),這樣就可以測(cè)出探頭1和2的相位差,這個(gè)相位差與流體的瞬時(shí)流量成正比,將這個(gè)信號(hào)接到流量變送器上,就輸出代表流量的420mA信號(hào)。這種流量計(jì)的特
38、點(diǎn)是測(cè)量精度高,優(yōu)于±0.1%,與介質(zhì)的壓力、溫度、密度、電導(dǎo)率、粘度等都沒有關(guān)系,即這些參數(shù)的波動(dòng)都不會(huì)影響流量的測(cè)量。用這種流量計(jì)可以測(cè)量質(zhì)量流量、體積流量、溫度、密度等。2.3.2.2 儀表的維護(hù)流體要充滿被測(cè)管道,不能有氣泡,要安裝在管道下部,上面不能放重物,防震動(dòng)。2.3.2.3 儀表的校驗(yàn) 現(xiàn)場(chǎng)無法校驗(yàn),每年大修時(shí)送廠家校驗(yàn)。2.3.3 差壓式流量儀表2.3.3.1 測(cè)量原理差壓式流量儀表是用途最廣泛的一種流量儀表。他們的原理是根據(jù)伯努利定律:流體流過節(jié)流裝置時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的壓降。測(cè)量節(jié)流裝置兩邊的壓差,就能算出其流量。流量與壓差的平方根成正比。即FP。常用的有孔板流量計(jì)、
39、噴咀流量計(jì)、文丘里管流量計(jì)。2.3.3.2 儀表特點(diǎn)1. 儀表結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格便宜,尤其是孔板流量計(jì),但壓損較大。文丘里管體積大、復(fù)雜,價(jià)格貴,但壓損小;噴咀各方面適中。2儀表要求其前、后有一定長度的直管段(沒有障礙物,包括閥門、大小頭,彎頭等),一般前面要20D以上,后面有5D以上,越長越好。(所有的流量計(jì)都有這個(gè)要求。)3安裝孔板時(shí)不能裝反了,小口在前,喇叭口在后,要求絕對(duì)同心。4所有氣體流量測(cè)量的取壓點(diǎn)一定在管道的上部,而液體流量測(cè)量的取壓點(diǎn)一定在管道的下部。其原因是:當(dāng)工藝介質(zhì)是氣體時(shí),里面可能有冷凝的液體,若取壓點(diǎn)放在下部,就會(huì)影響測(cè)量。同樣,當(dāng)工藝介質(zhì)是液體體時(shí),里面可能有氣泡,若取
40、壓點(diǎn)放在上部,也會(huì)影響測(cè)量?,F(xiàn)在,羅斯蒙特公司又推出來一種新的流量孔板,叫“調(diào)整形孔板”,中間不是一個(gè)孔,而是4個(gè)小孔。其特點(diǎn)是前、后的直管段只要求2D,并且和差壓變送器組合安裝在一起,非常方便。(見下圖) 2.3.3.3 關(guān)于溫度、壓力補(bǔ)償測(cè)量氣體流量要進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償。1為什么要進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償呢?因?yàn)闅怏w流量與其介質(zhì)的密度有關(guān),而密度又與其溫度、壓力有關(guān):即氣體體積與溫度成正比,與壓力成反比。實(shí)際的氣體流量測(cè)量公式:F=KT/P×P從上面公式可以看出,即使體積流量沒有增加(P不變),(P代表流量值),由于溫度升高了(T增加),它的體積會(huì)膨脹而增加(T在分子上,指示值F會(huì)增加
41、);由于壓力提高了(P增加),它的體積會(huì)因壓縮而減少(P在分母,指示值F會(huì)減少)。故要進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償。2怎樣進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償?以前是用一臺(tái)乘除器儀表進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算,即將被測(cè)介質(zhì)的溫度信號(hào)和壓力信號(hào)分別接在原測(cè)量公式相反的地方。由于工況溫度升高(Tt加大),它的體積會(huì)膨脹而增加,但將其溫度值接在分式的分母下面,其值會(huì)減少,這樣和被膨脹值正好抵消;由于工況壓力升高(Pt加大),它的體積會(huì)因壓縮而減少,但將其壓力值接在分式的分子上面其值會(huì)增加,這樣和被壓縮值正好抵消。帶溫度、壓力補(bǔ)償?shù)臍怏w流量測(cè)量公式:F=K(P2P0)÷(P1P0)×(T1T0)÷(T2T0)
42、215;P。其中:F:被測(cè)流量K:儀表系數(shù) P:差壓信號(hào)P0:標(biāo)準(zhǔn)壓力(101.325KPa) (1個(gè)工程大氣壓)P1:設(shè)計(jì)壓力(設(shè)計(jì)的正常時(shí)的壓力)P2:實(shí)際工況壓力(實(shí)際工作時(shí)的壓力)T0:標(biāo)準(zhǔn)溫度(273.150K=0)T1:設(shè)計(jì)溫度(設(shè)計(jì)的正常時(shí)的溫度)T2:實(shí)際工況溫度(實(shí)際工作時(shí)的溫度)也可以用下面的氣體流量的溫度、壓力補(bǔ)償公式:F2=F1×(P2P0)÷(P1P0)×(T1T0)÷(T2T0)其中:F1:沒有補(bǔ)償?shù)牧髁縁2:實(shí)際被測(cè)流量其它參數(shù)同前?,F(xiàn)在,在DCS系統(tǒng)里已做好了這一補(bǔ)償軟件,在進(jìn)行系統(tǒng)組態(tài)時(shí),只要選擇了氣體流量,就會(huì)自動(dòng)彈出
43、補(bǔ)償回路,將補(bǔ)償用的溫度、壓力檢測(cè)系統(tǒng)的工位號(hào)輸入就可以了。若補(bǔ)償?shù)暮?,則在設(shè)計(jì)的溫度和壓力范圍內(nèi)儀表的測(cè)量值都不會(huì)超差。例如:貴溪冶煉廠硫酸車間風(fēng)機(jī)流量測(cè)量系統(tǒng)如下:F=200000Nm3/hP:100mmH2OK:儀表系數(shù)=200000÷100=20000P0:標(biāo)準(zhǔn)壓力(101.325KPa) (1個(gè)工程大氣壓)P1:設(shè)計(jì)壓力:-750 mmH2OP2:工作壓力:-10000 mmH2OT0:標(biāo)準(zhǔn)溫度(273.150K=0)T1:設(shè)計(jì)溫度:42T2:工作溫度:0100孔板在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮了上述參數(shù),故工作溫度在0100、工作壓力在-10000 mmH2O范圍內(nèi),應(yīng)都能在誤差范圍內(nèi),
44、則是補(bǔ)償完全了。2.3.3.4 關(guān)于蒸汽流量的測(cè)量:蒸汽流量的測(cè)量和其它氣體流量的測(cè)量沒有什么本質(zhì)的區(qū)別,關(guān)鍵在于差壓的取得?,F(xiàn)在介紹一下如何取得流量測(cè)量所需要的差壓信號(hào)。這里要用到一個(gè)叫冷凝器的設(shè)備,如圖八所示:因?yàn)檎羝臏囟忍撸绻麑⑵溆脤?dǎo)管直接接到測(cè)量儀表上,就有可能損壞儀表。在測(cè)量流量之前,將冷凝器上面的蓋子打開,裝滿凈化水,并將下面的排污閥打開,排掉氣泡,再關(guān)好排污閥,蓋好上面的蓋子。投用之后,蒸汽的壓力通過冷凝器里面的冷凝水再傳遞給差壓變送器,差壓變送器就將這代表流量的差壓信號(hào)變成420mADC的電流信號(hào),送到DCS系統(tǒng),在DCS系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行壓力補(bǔ)償,進(jìn)行開方、線性化處理后,就作為
45、蒸汽流量值顯示出來。注:測(cè)量飽和蒸汽流量時(shí)只要進(jìn)行壓力補(bǔ)償,不要進(jìn)行溫度補(bǔ)償。因飽和蒸汽的體積不會(huì)因溫度而變化(不會(huì)膨脹),只會(huì)隨壓力的變化而變化。2.3.3.5 差壓式流量儀表的投用1使用前的準(zhǔn)備 檢查閥門的狀態(tài),參見圖八。 通常情況下,該測(cè)量系統(tǒng)最多有7個(gè)閥門:高、低壓側(cè)引壓閥;高、低壓側(cè)排污閥;三閥組(高、低壓側(cè)截止閥、平衡閥)。投用前,除了三閥組的平衡閥要全開以外,其它閥門都要全關(guān)。 排液或排氣 變送器測(cè)量部的導(dǎo)壓管內(nèi)若有積液或氣體存在,會(huì)引起測(cè)量誤差,必須排去。其方法是:慢慢擰開排液螺釘,排去測(cè)壓部內(nèi)的殘液或氣體,排空后擰緊螺釘。液體向下排,氣體向上排。 系統(tǒng)檢查 變送器投用之前,必
46、須先檢查儀器之間的配線是否正確;變換部、外端子箱蓋是否緊固、密封;電源電壓是否正確等。2接通電源,作好投用準(zhǔn)備。 零點(diǎn)調(diào)整:用一字螺絲刀調(diào)節(jié)變送器上的調(diào)零螺釘,使輸入信號(hào)為零時(shí),儀表指示為零。順時(shí)針調(diào)節(jié)輸出增大,反時(shí)針調(diào)節(jié)輸出減少。3投用: 緩慢打開高、低壓側(cè)引壓閥,將介質(zhì)壓力引入導(dǎo)壓管。 緩慢打開高壓側(cè)截止閥,將介質(zhì)壓力施加給變送器的高、低壓兩側(cè)。 關(guān)閉平衡閥。 緩慢打開低壓側(cè)截止閥。投用結(jié)束。4停機(jī) 關(guān)閉低壓側(cè)截止閥。 打開平衡閥。 關(guān)閉高壓側(cè)截止閥。 關(guān)閉高、低壓側(cè)引壓閥。停機(jī)結(jié)束。2.3.3.6 儀表的維護(hù)一般情況下,這種流量計(jì)沒有什么維護(hù)工作量,只要取壓口不堵就行,若堵了就要進(jìn)行處理
47、。2.3.3.7 儀表的校驗(yàn)這種儀表的校驗(yàn)就是校驗(yàn)差壓變送器。一般每年大修時(shí)校一次。2.3.4 阿紐巴流量計(jì)(笛形流量計(jì))2.3.4.1 測(cè)量原理阿紐巴流量計(jì)也是一種差壓式流量計(jì),由于其外形像一支笛子,故也叫笛形流量計(jì)。 如圖九所示:在一支不銹鋼園管中間,按一定規(guī)律鉆取一些大小一樣的園孔,將此園管的孔前面正對(duì)著流體流動(dòng)的方向插入流體管道中,從園管中間和后面分別引出兩根氣管,接到差壓變送器的正負(fù)壓側(cè),差壓變送器就將這檢測(cè)到的差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成420mADC的電流信號(hào),此電流信號(hào)就代表流體的流量。這種流量計(jì)也是一種差壓式流量計(jì),只不過是取差壓的形式不同而已。同樣,其流量值與流體的溫度、壓力有關(guān),故還要
48、進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償。由于孔不是很大,故在流體不是很干凈的情況下,為了防止小孔堵塞,往往要進(jìn)行自動(dòng)吹掃。現(xiàn)在,羅斯蒙特公司又推出一種截面類似三角形的阿紐巴流量計(jì),取壓孔不是園形的,是一個(gè)細(xì)長形的,據(jù)說測(cè)量精度較高。2.3.4.2 儀表的維護(hù)一般情況下,這種流量計(jì)沒有什么維護(hù)工作量,只要取壓口不堵就行,要定期進(jìn)行檢查。2.3.4.3 儀表的校驗(yàn)這種儀表無法校驗(yàn)。2.3.5. 氣體熱式質(zhì)量流量計(jì)2.3.5.1 測(cè)量原理氣體熱式質(zhì)量流量計(jì)是通過檢測(cè)物體表面熱擴(kuò)散的程度來實(shí)現(xiàn)質(zhì)量流量的測(cè)量的。在其傳感器上有兩個(gè)質(zhì)量平衡元件,元件上有鉑電阻溫度計(jì),一個(gè)加熱一個(gè)不加熱,在流體流過時(shí),這兩支鉑電阻之間就有一定
49、的溫差,變送器測(cè)出此溫差并轉(zhuǎn)換成代表流體流量的420mADC電流信號(hào)。2.3.5.2 儀表的維護(hù)一般情況下,這種流量計(jì)沒有什么維護(hù)工作量,如果氣體潮濕,或有臟物會(huì)污染探頭,則會(huì)降低靈敏度,要經(jīng)常清掃傳感器。2.3.5.3 儀表的校驗(yàn)這種儀表無法校驗(yàn)。10倍管徑5 倍管徑理想狀況上圖所示為氣體熱式質(zhì)量流量計(jì)安裝時(shí)的直管段要求。2.4 液位儀表單位:m、cm、mm、%等2.4.1 吹氣式液位計(jì)2.4.1.1 測(cè)量原理物體在溶液中所受到的壓力等于該溶液的密度和深度的乘積。即:P=d×h“吹氣泡”式液位計(jì)的測(cè)量原理如圖十所示:將長短不一的兩根不銹鋼管(塑料管)分別插入被測(cè)液位的槽內(nèi)的液體、氣
50、體部,并在吹氣管中通入一定量的經(jīng)過過濾、減壓的壓縮空氣,當(dāng)液位上升或下降時(shí),管內(nèi)液封壓力也隨之升高或降低,使從導(dǎo)管中逸出的氣量也隨之減少或增加。由于流經(jīng)吹氣裝置的供氣流量和壓力都保持恒定不變,于是吹氣管內(nèi)的壓力也隨液封壓力的增減而變化,引起差壓變送器正、負(fù)壓室的壓差發(fā)生變化。根據(jù)力學(xué)原理:P=d×h,由此公式可看出:P與槽內(nèi)液體的密度和高度都成正比。我們知道:當(dāng)液體的溫度不變時(shí),密度就不會(huì)發(fā)生變化。這時(shí)P只與槽內(nèi)液體的高度成正比。測(cè)量出此壓差,就知道液體的高度了,通常是將此差壓信號(hào)經(jīng)差壓變送器變成420mA的電流信號(hào),送給DCS系統(tǒng),就可以對(duì)槽內(nèi)的液位進(jìn)行指示、調(diào)節(jié)了。(同樣,根據(jù)這
51、個(gè)公式:P=d×h,若高度h保持不變,則P就只與槽內(nèi)液體的密度成正比。測(cè)量出此壓差,就知道液體的密度了,通常將此差壓信號(hào)經(jīng)差壓變送器變成420mA的電流信號(hào),送給DCS系統(tǒng),就可以對(duì)槽內(nèi)的密度(濃度)進(jìn)行指示、調(diào)節(jié)了,這就是濃度檢測(cè)控制系統(tǒng)。)2.4.1.2 投用方法和測(cè)量流量時(shí)的投用方法一樣,主要就是差壓變送器的投用。 2.4.1.3 儀表的維護(hù)“吹氣泡”式液位計(jì)的故障主要是“漏氣”和“堵管”?!奥狻笔怯筛鞴芙宇^處密封不好引起的。正壓側(cè)漏氣指示偏低,負(fù)壓側(cè)漏氣指示偏高。當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)儀表指示有問題時(shí),應(yīng)檢查系統(tǒng)是否漏氣,用肥皂水查漏,用搬手?jǐn)Q緊?!岸鹿堋笔怯捎谡龎簜?cè)吹氣管或負(fù)壓側(cè)吹氣
52、管被酸泥堵塞而引起的,正壓側(cè)堵管指示偏高,負(fù)壓側(cè)堵管指示偏低,處理的方法是用高壓壓縮空氣吹掃,若還不通,則要拆下來用鐵絲捅。2.4.1.4 解決吹氣管被酸泥堵塞的措施:由于閃速爐電收塵工作效率的原因,送往硫酸系統(tǒng)的煙氣中有時(shí)含有大量的粉塵,造成動(dòng)力波洗滌器內(nèi)產(chǎn)生大量的酸泥,時(shí)間一長就會(huì)造成正壓側(cè)吹氣管堵塞,儀表指示偏高,酸泥堵塞吹氣管是引起儀表指示偏高的主要原因。這是最主要的也是最危險(xiǎn)的故障。由于酸泥堵塞吹氣管,儀表指示值偏高,這時(shí),控制系統(tǒng)進(jìn)行錯(cuò)誤的控制,將調(diào)節(jié)閥全開,被控物都送到下一個(gè)工序,使被控槽內(nèi)液體被抽空,泵空轉(zhuǎn),損壞泵,這是大事故,一定要避免。故在發(fā)現(xiàn)液位上限報(bào)警時(shí),就要去檢查,要
53、防止事故的發(fā)生。 改造的措施:出現(xiàn)吹氣管堵塞時(shí),我們就要到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)吹氣管進(jìn)行拆卸、吹掃,這樣不但費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,有時(shí)因不能及時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行吹掃,差點(diǎn)出現(xiàn)損壞設(shè)備、甚至停產(chǎn)的危險(xiǎn)。為此我們提出了進(jìn)行定期自動(dòng)吹掃的改造方案。(參見圖十一)改造方法:在吹氣管系統(tǒng)增加兩個(gè)兩位三通電磁閥J1、J2,連接方法如圖十所示。平時(shí),電磁閥不得電,J1、J2的B1-C1間 和B2-C2間相通,氣源A端不通;吹氣管內(nèi)的壓力通過電磁閥J1、J2的B1-C1 和B2-C2,加到差壓變送器的輸入端,液位計(jì)進(jìn)行正常測(cè)量。當(dāng)進(jìn)行吹掃時(shí),電磁閥得電,J1、J2的B1-C1間和B2-C2間不通,差壓變送器的進(jìn)氣端被封死,儀表指示保持吹掃
54、以前的值不變;進(jìn)氣端A與 B1和B2相通,高壓空氣對(duì)吹氣管進(jìn)行吹掃。吹掃完后,電磁閥失電,又恢復(fù)正常測(cè)量。邏輯控制圖參見圖十二:(這里是充分發(fā)揮DCS系統(tǒng)的控制作用。)其中:AND:與門, OR:或門,D:非門, DO:DCS狀態(tài)輸出 ONDLY:延時(shí)通繼電器(024h)PULSE: 脈沖發(fā)生器(010m)控制程序說明如下:整個(gè)吹掃系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種操作方式。正常測(cè)量時(shí),DO=0時(shí),電磁閥失電,吹掃系統(tǒng)不起作用;吹掃時(shí),DO=1時(shí),電磁閥得電,吹掃系統(tǒng)開始工作,同時(shí)儀表指示值被保持。自動(dòng)吹掃動(dòng)作說明:(這是正常狀態(tài))平常DO=0,經(jīng)D反相后為“1”、DCS系統(tǒng)上電后始終為“1”,則與門AND輸出為“1”,ONDLY開始延時(shí),延時(shí)時(shí)間到,則輸出為“1”,此時(shí)或門OR輸出為“1”,PULSE則輸出一個(gè)長為S秒的脈沖信號(hào),DO=1,電磁閥得電,吹掃系統(tǒng)開始工作(此時(shí)與門AND復(fù)位);吹掃時(shí)間到(S秒以后),PULSE輸出為“0”,DO=0,電磁閥失電,吹掃系統(tǒng)停止工作。ONDLY又開始延時(shí),等到M時(shí)間后,又開始下一周期的工作。手動(dòng)吹掃動(dòng)作說明:(這是隨時(shí)吹掃狀態(tài))基
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