儀表基礎知識講座

1、二、溫度檢測二、溫度檢測a、接觸式 膨脹式：玻璃液體、雙金屬 壓力式：氣體、蒸汽、液體演示 熱電類：熱電偶 熱電阻：鉑電阻、銅電阻、熱敏電阻 其他電學：集成溫度傳感器、石英晶體溫度計b、非接觸式 光纖類：光纖溫度傳感器、光纖輻射溫度計 輻射式：輻射式、光學式、比色式 EAB(，0)=EAB()一EAB (0) (15) EAB(，0)=f()一C =() (16) 普通型熱電偶基本結構圖 鎧裝熱電偶 a)銅電阻 b)鉑電阻 c)電阻體的外形 普通熱電阻結構普通熱電阻結構 三、流量檢測三、流量檢測 流量是指單位時間內流過管道某一截面的流體的數量，即瞬時流量。瞬時流量在某一時段的累積量稱為累積流量

2、(總流量)。 流量是指單位時間內流過管道某一截面的流體的流量是指單位時間內流過管道某一截面的流體的數量，即瞬時流量。數量，即瞬時流量。瞬時流量在某一時段的累積量稱為累積流量瞬時流量在某一時段的累積量稱為累積流量( (總流總流量量) )。 三、流量檢測三、流量檢測 1、流量檢測的主要方法流量檢測的主要方法 (1)(1)測體積流量測體積流量 容積法容積法 速度法：速度法：差壓式差壓式( (節(jié)流式節(jié)流式) )、旋渦式旋渦式、渦輪渦輪式式、聲學式、聲學式、熱學式熱學式 (2)(2)測質量流量測質量流量 直接法直接測量質量流量直接法直接測量質量流量 間接法又稱推導法間接法又稱推導法 （1 1）節(jié)流裝置）

3、節(jié)流裝置包括孔板、噴嘴和文丘管包括孔板、噴嘴和文丘管被測流體為氣體時信號管路安裝示意圖 被測流體為水蒸氣時信號管路安裝示意圖 被測介質具有腐蝕性時采用噴吹系統(tǒng) (2)靶式流量計 (3)轉子流量計演示 按被測介質特性選用流量計 壓電式壓力傳感器結構示意圖 壓電式壓力傳感器結構示意圖 壓電式壓力傳感器結構示意圖 壓電式壓力傳感器結構示意圖 壓電式壓力傳感器結構示意圖 電容式壓力傳感器示意圖 壓電式壓力傳感器結構示意圖 電容式物位計原理圖(1)(1)薄膜式薄膜式 傳統(tǒng)型傳統(tǒng)型(a）正作用 (b)反作用 (a）正作用氣關 (b)反作用氣開 側裝式氣動執(zhí)行機構 直行程反作用式 采用雙重彈簧的輕型執(zhí)行機構

4、圖 電動執(zhí)行機構一般電動執(zhí)行機構一般可以分為直行程、可以分為直行程、角行程、多轉式三種。角行程、多轉式三種?？刂崎y機構示意 控制閥是一個局部阻力可以改變的節(jié)流元件 控制閥的正反作用 (1)直通單座控制閥(1)直通雙座控制閥(3)角型控制閥 (4)隔膜控制閥 l閥桿；2網蓋；3閥芯；4隔膜；5閥體 三通閥的應用 (5)三通控制閥 (6)套筒型控制閥 1一閥塞；2套筒 換熱器溫度控制系統(tǒng) 換熱器溫度控制方塊圖 當擾動使出口溫度T下降時有：如果系統(tǒng)為正反饋，就不能克服擾動：選擇控制規(guī)律的原則可歸納為以下幾點： 當廣義過程控制通道的時間常數大，或多容量引起的容量滯后大時，采用微分作用有良好效果，積分作

5、用可以消除余差； 當廣義過程控制通道存在純滯后時，若用微分作用來改善控制質量是無效的； 當廣義過程控制通道的時間常數較小，系統(tǒng)負荷變化也較小時，為了消除余差，可以采用PI控制規(guī)律； 當廣義過程控制通道時間常數較小，而負荷變化很大時，這時采用微分作用和積分作用都易引起振蕩。如果控制通道時間常數很小時，可采用反微分作用來提高控制質量。 當廣義過程控制通道的時間常數或時滯很大，而負荷變化又很大時，簡單控制系統(tǒng)無法滿足要求，可以設計復雜控制系統(tǒng)來提高控制質量。 方塊的正反作用方向：方塊的正作用方向，是指該方塊的輸入信號增加，輸出信號增加； 輸入信號減小，輸出信號亦減??； “正”作用水槽系統(tǒng)及方塊圖 方

6、塊的反作用方向：方塊的反作用方向，是指該方塊的輸入信號增加，輸出信號減??； 輸入信號減小，輸出信號增加 “反”作用水槽系統(tǒng)及方塊圖 控制規(guī)律方塊的正反作用方向： 控制規(guī)律方塊的正反作用方向的選擇依據是使控制系統(tǒng)為負反饋。正作用控制器和反作用控制器 ： 比較點和控制規(guī)律方塊兩部分的作用方向符號相乘為“一”，該控制器就稱為“反作用”控制器；如果兩部分的符號相乘為“+”，則控制器稱為“正作用”控制器。 控制系統(tǒng)的方塊圖 (2)控制閥氣開、氣關形式的選擇 首先要從生產安全出發(fā)，應能確保生產工藝設備的安全，不致發(fā)生事故。 從保證產品質量出發(fā)，不應降低產品的質量。 從降低原料、成品、動力損耗來考慮。 從介

7、質的特點考慮。 (3)控制閥流量特性的選擇 (4)控制閥口徑大小的選擇 主要依據閥的流量系數，不宜將控制閥口徑選的太小或過大。 (1)投運前的準備 熟悉被控對象和整個控制系統(tǒng)，檢查所有儀表及連接管線等等。 現(xiàn)場校驗所有的儀表，保證儀表能正常的使用； 根據經驗或估算，設置KP，T1和TD； 確認控制閥的氣開、氣關作用； 確認控制器的正、反作用； 如被控變量受擾動有一個增加，看控制系統(tǒng)能否克服擾動影響。 (2)現(xiàn)場的人工操作 控制閥安裝示意圖 (3)手動遙控 (4)投人自動 控制器參數整定有兩大類方法：理論計算法和工程整定法。 (1)臨界比例度法 臨界比例度法 工程整定法有三種：經驗法、臨界比例度

8、法和衰減曲線法。 (2)衰減曲線法 4：1衰減曲線法 10：1衰減曲線法 (3)經驗法 (4)s,T1,TD對過渡過程曲線的影響 (5)看曲線調參數 三種振蕩曲線比較 比例度過大、積分時間過大時的曲線 一、泵的控制一、泵的控制 泵的壓頭H和流量Q及轉速n間的關系，稱為泵的特性?？捎霉奖硎緸椋?H=kln2-k2Q2 離心泵的特性曲線 aa一相應于最高效率的工作點軌跡， nln2n3n4 當離心泵裝在管路系統(tǒng)時，實際的排出量與壓頭需要與管路特性結合起來考慮 當系統(tǒng)達到平穩(wěn)狀態(tài)時，工作點c的流量可以通過以下方案來控制 改變控制閥開啟度，直接節(jié)流 (a)流量特性 改變泵的轉速以控制流量 采用旁路以

9、控制流量 容積式泵有兩類：一類是往復泵，包括活塞式、柱塞式等；另一類是直接位移旋轉式，包括橢圓齒輪泵、螺桿式等。 泵的排出量與管路系統(tǒng)無關。往復泵只取決于單位時間內的往復次數及沖程的大小，而旋轉泵僅取決于轉速。它們的流量特性大體如圖所示。 往復泵的特性曲線 往復泵的控制方案有以下幾種： 改變原動機的轉速。 改變往復泵的沖程。 通過旁路控制。 利用旁路閥控制，穩(wěn)定壓力，再利用節(jié)流閥來控制流量(如圖所示) 往復泵出口壓力和流量控制 壓縮機是指輸送壓力較高的氣體機械，一般產生高于300 kPa的壓力。 壓縮機分為往復式壓縮機和離心式壓縮機兩大類。 往復式壓縮機適用于流量小，壓縮比高的場合，其常用控制

10、方案有：汽缸余隙控制；頂開閥控制(吸人管線上的控制)；旁路回流量控制；轉速控制等。 一臺大型離心式壓縮機通常有下列控制系統(tǒng)： 氣量控制系統(tǒng)(即負荷控制系統(tǒng))。常用氣量控制方法有：出口節(jié)流法；改變進口導向葉片的角度；改變壓縮機轉速的控制方法。 氮壓縮機汽缸余隙及旁路闊控制流程圖 壓縮機人口壓力控制。入口壓力控制方法有：采用吸人管壓力控制轉速來穩(wěn)定人口壓力；緩沖罐壓力可以采用旁路控制；采用入口壓力與出口流量的選擇控制。 防喘振控制系統(tǒng)。當負荷降低到一定程度時，氣體的排送會出現(xiàn)強烈的震蕩，因而機身亦劇烈振動，這種現(xiàn)象稱為喘振。 壓縮機各段吸入溫度以及分離器的液位控制。 壓縮機密封油、潤滑油、調速油的

11、控制系統(tǒng)。 壓縮機振動和軸位移檢測、報警、聯(lián)鎖。 為了使進入壓縮機的氣體流量保持在QP以上，在生產負荷下降時，須將部分出口氣從出口旁路返回到人口或將部分出口氣放空，保證系統(tǒng)工作在穩(wěn)定區(qū)。 目前工業(yè)生產上采用兩種不同的防喘振控制方案：固定極限流量(或稱最小流量)法與變極限流量法。 離心式壓縮機的特性曲線 這種防喘振控制方案是使壓縮機的流量始終保持大于某一固定值即正常可以達到最高速下的臨界流量QP從而避免進人喘振區(qū)運行。 固定極限防喘振控制系統(tǒng)應與一般控制中采用的旁路控制法主要差別在于測點位置不一樣，防喘振控制回路測量的是進壓縮機流量，而一般流量控制回路測量的是管網送來或是通往管網的流量。 固定極

12、限流量防喘振控制系統(tǒng)圖 為了減少壓縮機的能量消耗，在壓縮機負荷有可能經常波動的場合，采用可變極限流量喘振控制方案。 假如在壓縮機吸人口測量流量，只要滿足下式即可防止喘振產生 可變極限流量防喘振控制系統(tǒng)圖 按上式可構成如圖所示防喘振控制系統(tǒng)，這是可變極限流量防喘振控制系統(tǒng)。 該方案取Pld作為測量值，而為設定值，此是一個隨動控制系統(tǒng)。當Pld大于設定值時，旁路閥關閉；當小于設定值時，將旁路閥打開一部分，保證壓縮機始終工作在穩(wěn)定區(qū)，這樣防止了喘振的產生。 100,000 TAG/System行政管理行政管理設備管理設備管理乙烯乙烯常減壓常減壓丙烯丙烯高密度聚乙烯高密度聚乙烯生產管理生產管理實驗室實驗室安全管理安全管理EthernetV-net裝置綜合裝置綜合/管理綜合管理