化工儀表基礎培訓

1、煉油化工儀表基礎 何國洪本次課程的主要目的w1.介紹儀表維護的基本流程和內容介紹儀表維護的基本流程和內容w2.介紹煉化儀表的基本知識儀表維護的基本流程和內容目前儀表專業(yè)的基本構成 專業(yè)經理 生產組 工程師站 計量分析站 各維護班組目前儀表維護的基本流程 1.定時性儀表維護工作(三檢特護等) 2.計劃性儀表維護工作(ERP,月度計劃等) 3.臨時性儀表維護工作(簡單儀表報修等)過程控制基本概念過程控制基本概念w自動控制技術在工業(yè)、農業(yè)、國防和科學技術現(xiàn)代化中起著十分重要的作用，自動控制水平的高低也是衡量一個國家科學技術先進與否的重要標志之一。隨著國民經濟和國防建設的發(fā)展，自動控制技術的應用日益廣

2、泛，其重要作用也越來越顯著。w生產過程自動控制（簡稱過程控制）-自動控制技術在石油、化工、電力、冶金、機械、輕工、紡織等生產過程的具體應用，是自動化技術的重要組成部分。過程控制的發(fā)展概況過程控制的發(fā)展概況 過程控制的發(fā)展歷史，大致經歷了以下幾個階段：20世紀40年代： 手工操作狀態(tài)，只有少量的檢測儀表用于生產過程，操作人員主要根據觀測到的反映生產過程的關鍵參數(shù)，用人工來改變操作條件，憑經驗去控制生產過程。20世紀40年代末50年代： 過程控制系統(tǒng)：多為單輸入、單輸出簡單控制系統(tǒng) 過程檢測：采用的是基地式儀表和部分單元組合儀表（氣動型和電動型）；部分生產過程實現(xiàn)了儀表化和局部自動化 控制理論：以

3、反饋為中心的經典控制理論過程控制的發(fā)展概況過程控制的發(fā)展概況20世紀60年代： 過程控制系統(tǒng)：串級、比值、均勻、前饋和選擇性等多種復雜控制系統(tǒng)。 自動化儀表：單元組合儀表（氣動型和電動型）成為主流產品20世紀7080年代： 微型計算機的出現(xiàn)及應用都促使控制系統(tǒng)發(fā)展。 過程控制系統(tǒng)：最優(yōu)控制、非線性分布式參數(shù)控制、解耦控制、模糊控制 自動化儀表：氣動型和電動型，以微處理器為主要構成單元的智能控制裝置。集散控制系統(tǒng)（DCS）、可編程邏輯控制器 (PLC) 、工業(yè)PC機、和數(shù)字控制器等，已成為控制裝置的主流。集散控制系統(tǒng)實現(xiàn)了控制分散、危險分散，操作監(jiān)測和管理集中。集散控制系統(tǒng)實現(xiàn)了控制分散、危險分

4、散，操作監(jiān)測和管理集中。 控制理論：形成了大系統(tǒng)理論和智能控制理論。模糊控制、專家系統(tǒng)控制、模式識別技術過程控制的發(fā)展概況過程控制的發(fā)展概況20世紀90年代至今： 過程控制系統(tǒng)：管控一體化現(xiàn)場，綜合自動化是當今生產過程控制的發(fā)展方向。 自動化儀表：總線控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，引起過程控制系統(tǒng)體系結構和功能結構上的重大變革?，F(xiàn)場儀表的數(shù)字化和智能化，形成了真正意義上的全數(shù)字過程控制系統(tǒng)。各種智能儀表、變送器、無紙紀錄儀 人工智能、神經網絡控制自動化技術的應用范疇自動化技術的應用范疇 w軍事方面：w宇航方面：（現(xiàn)代控制理論）w其他方面：農業(yè) 社會科學w現(xiàn)代管理：辦公自動化w工業(yè)生產：自動車床、加熱爐、發(fā)酵

5、罐過程控制的主要內容過程控制的主要內容 1.自動檢測系統(tǒng)自動檢測系統(tǒng) 利用各種檢測儀表對工藝參數(shù)進行測量、指示或記錄 如：加熱爐溫度、壓力檢測2.自動信號和聯(lián)鎖保護系統(tǒng)自動信號和聯(lián)鎖保護系統(tǒng) 自動信號系統(tǒng)：當工藝參數(shù)超出要求范圍，自動發(fā)出聲光信號 聯(lián)鎖保護系統(tǒng)：達到危險狀態(tài)，打開安全閥或切斷某些通路，必要時緊急停車 如：反應器溫度、壓力進入危險限時，加大冷卻劑量或關閉進料閥3.自動控制系統(tǒng)：自動控制系統(tǒng)： 利用自動控制裝置對生產中某些關鍵性參數(shù)進行自動控制，使他們在受到外界 擾動的影響而偏離正常狀態(tài)時，能自動的回到規(guī)定范圍。 過程控制系統(tǒng)的組成過程控制系統(tǒng)的組成 眼 檢測元件（變送器） 要想實

6、現(xiàn)對汽包水位的控制，首先應隨時掌握水位的變化情況腦 控制器 控制器將接收到的測量信號與預先規(guī)定的水位高度進行比較。如果兩個信號不相等，表明實際水位與規(guī)定水位有偏差，此時控制器將根據偏差的大小向執(zhí)行器輸出一個控制信號，手 執(zhí)行器 執(zhí)行器即可根據控制信號來改變閥門的開度，從而使進入鍋爐的水量發(fā)生變化，達到控制鍋爐汽包水位的目的。幾個常用術語：被控過程（對象）工藝參數(shù)需要控制的生產過程設備或機器等。如鍋爐汽包，發(fā)酵罐。被控變量 被控對象中要求保持設定值的工藝參數(shù)。如汽包水位、發(fā)酵溫度。 操縱變量 受控制器操縱，用以克服擾動的影響使被控變量保持設定值的物料量或能量。如鍋爐給水量和發(fā)酵罐冷卻水量。擾動量

7、 除操縱變量外，作用于被控對象并引起被控變量變化的因素。如蒸汽負荷的變化、冷卻水溫度的變化等。設定值 被控變量的預定值。偏 差(e) 被控變量的設定值與實際值之差。在實際控制系統(tǒng)中，能夠直接獲取的信息是被控變量的測量值而不是實際值，因此，通常把設定值與測量值之差作為偏差。過程控制系統(tǒng)的主要類型過程控制系統(tǒng)的主要類型w按系統(tǒng)功能-溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、位置控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)等；w按系統(tǒng)性能-線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)、連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)、定常系統(tǒng)和時變系統(tǒng)；w按被控變量的數(shù)量-單變量控制系統(tǒng)和多變量控制系統(tǒng)；w按采用的控制裝置-常規(guī)儀表控制系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)；w按控制系統(tǒng)基本結構形式-閉環(huán)

8、控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)。檢測過程及誤差檢測過程及誤差 1，檢測過程 檢測過程的實質在于被測參數(shù)都要經過能量形式的一次或多次轉換，最后得到便于測量的信號形式，然后與相應的測量單位進行比較，由指針位移或數(shù)字形式顯示出來。 2.檢測誤差 誤差-測量值和真實值之間的差值 誤差產生的原因：選用的儀表精確度有限，實驗手段不夠完善、環(huán)境中存在各種干擾因素，以及檢測技術水平的限制等原因，誤差的性質及產生的原因誤差分為三類。誤差分為三類。（1 1）系統(tǒng)誤差）系統(tǒng)誤差 -在同一測量條件下，對同一被測參數(shù)進行多次重復測量時，誤差的大小和符號保持不變或按定規(guī)律變化特點：有一定規(guī)律的，一般可通過實驗或分析的方法找出其規(guī)

9、律和影響因素，引入相應的校正補償措施，便可以消除或大大減小。誤差產生的原因：系統(tǒng)誤差主要是由于檢測儀表本身的不完善、檢測中使用儀表的方法不正確以及測者固有的不良習慣等引起的。 （2 2）疏忽誤差）疏忽誤差 -明顯地歪曲測量結果的誤差，又稱粗差， 特點：無任何規(guī)律可循。 誤差產生的原因：引起的原因主要是由于操作者的粗心（如讀錯、算錯數(shù)據等）、不正確操作、實驗條件的突變或實驗狀況尚未達到預想的要求而匆忙測試等原因所造成的。 （3 3）隨機誤差）隨機誤差 -在相同條件下多次重復測量同一量時，誤差的大小、符號均為無規(guī)律變化，又稱偶然誤差。 特點：變化難以預測，無法修正誤差產生的原因：隨機誤差主要是由于

10、測量過程中某種尚未認識的或無法控制的各種隨機因素（如空擾動、噪聲擾動、電磁場等）所引起的綜合結果。隨機誤差在多次測量的總體上服從一定統(tǒng)計規(guī)律，可利用概率論和數(shù)理統(tǒng)計的方法來估計其影響。檢測儀表的基本技術性能指標檢測儀表的基本技術性能指標精度精度 檢測儀表的精度反映測量值接近真實值的準確程度，一般用一系列誤差來衡量。絕對誤差 絕對誤差指儀表指示值與被測參數(shù)真值之間的差值，即 txxx檢測儀表的基本技術性能指標檢測儀表的基本技術性能指標精度等級精度等級 按儀表工業(yè)規(guī)定，去掉最大引用誤差的“”號和“%”號，稱為儀表的精度等級，目前已系列化。只能從下列數(shù)系中選取最接近的合適數(shù)值作為精度等級，即0.00

11、5，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。 檢測儀表的基本技術性能指標檢測儀表的基本技術性能指標例1 有兩臺測溫儀表，它們的測溫范圍分別為0100和100300，校驗表時得到它們的最大絕對誤差均為2，試確定這兩臺儀表的精度等級。解 這兩臺儀表的最大引用誤差分別為 去掉最大引用誤差的“%”號，其數(shù)值分別為2和1，由于國家規(guī)定的精度等級中沒有2級儀表，同時該儀表的誤差超過了1級儀表所允許的最大誤差，所以這臺儀表的精度等級為2.5級，而另一臺儀表的精度等級正好為1級。由此可見，兩臺測量范圍不同的儀表，即使它們的絕對誤差相等，它們的精度等級也不相同，測量

12、范圍大的儀表精度等級比測量范圍小的高。%1%1001003002%2%1000100221檢測儀表的基本技術性能指標檢測儀表的基本技術性能指標例2 某臺測溫儀表的工作范圍為0500，工藝要求測溫時測量誤差不超過4，試問如何選擇儀表的精度等級才能滿足要求？解 根據工藝要求，儀表的最大引用誤差為 去掉最大引用誤差的“”號和“%”號，其數(shù)值為0.8，介于0.51.0之間，若選擇精度等級為1.0級的儀表，其最大絕對誤差為5，超過了工藝上允許的數(shù)值，故應選擇0.5級的儀表才能滿足要求。%8 .0%10005004max注意注意 在確定一個儀表的精度等級時，要求儀在確定一個儀表的精度等級時，要求儀表的允許

13、誤差應該大于或等于儀表校驗時所表的允許誤差應該大于或等于儀表校驗時所得到的最大引用誤差；而根據工藝要求來選得到的最大引用誤差；而根據工藝要求來選擇儀表的精度等級時，儀表的允許誤差應該擇儀表的精度等級時，儀表的允許誤差應該小于或等于工藝上所允許的最大引用誤差。小于或等于工藝上所允許的最大引用誤差。這一點在實際工作中要特別注意。這一點在實際工作中要特別注意。壓力檢測方法及儀表壓力檢測方法及儀表壓力檢測的基本知識壓力檢測的基本知識 1壓力的概念及單位 垂直而均勻地作用在單位面積上的力垂直而均勻地作用在單位面積上的力單位單位: 牛頓牛頓/米米2（N/m2），簡稱），簡稱“帕帕”，用符號，用符號“Pa”

14、 2. 壓力的表示方法SF式中式中壓力（壓力（Pa） 均勻垂直作用力（均勻垂直作用力（N） 受力面積（受力面積（m2）壓力的幾種表示形式壓力的幾種表示形式w被測壓力通常可表示為絕對壓力、表壓、負壓（或真空度)表壓（正壓）絕對壓力的零線大氣壓力線絕對壓力絕對壓力真空度 (負壓)壓力檢測方法壓力檢測方法通常有三種檢測壓力的方法，通常有三種檢測壓力的方法，即液柱測壓法，彈性變形法和電測壓力法。液柱測壓法液柱測壓法 測壓原理：是以流體靜力學為基礎，一般用液柱產生或傳遞的壓力來平衡被測壓力的方法進行測量的。彈性變形法彈性變形法 測壓原理：當被測壓力作用于彈性元件，彈性元件便產生相應的變形。根據變形的大小

15、，便可測知被測壓力的數(shù)值。電測壓力法電測壓力法 測壓原理：是利用轉換元件（如某些機械和電氣元件）直接把被測壓力變換為電信號來進行測量的。 彈性元件彈性元件附加一些變換裝置，使彈性元件自由端的位移量轉換成相應的電信號，如電阻式、電感式、電容式、霍爾片式、應變式、振弦式等 電測壓力法可分為兩類 非彈性元件非彈性元件組成的快速測壓元件，主要利用某些物體的某一物理性質與壓力有關，如壓電式、壓阻式、壓磁式等。液柱測壓法液柱測壓法 測量原理根據流體靜力學原理，將被測壓力轉換成液柱高度進行測量常用的壓力表有U形管壓力表、單管壓力表、斜管壓力表和活塞式壓力表等。 P0h1h211p200hh12211p1p2

16、h2彈性變形法彈性變形法w將被測壓力轉換成彈性元件變形的位移P 膜片式彈性元件P 彈簧管式彈性元件彈簧管壓力表彈簧管壓力表扇形齒輪彈簧管拉桿指針中心齒輪接頭刻度盤調整螺釘游絲差壓（壓力）變送器差壓（壓力）變送器變送器是自動測控系統(tǒng)中的一個重要組成部分。 作用：將各種物理量轉換成統(tǒng)一的標準信號， 如氣動單元組合儀表（簡稱為QDZ儀表）為20100 KPa； 電動單元組合儀表（簡稱為DDZ儀表）中，DDZ-型儀表為010mADC； DDZ-型儀表為420mADC。按工作能源不同 分為氣動和電動變送器兩大類；按工作原理的不同,分為力平衡式變送器和微位移平衡式變送器智能變送器。現(xiàn)場總線（Field b

17、us差壓（壓力）變送器差壓（壓力）變送器v微位移式變送器微位移式變送器 I0（1）測量部分測量部分 填充液（硅油）固定電極可動電極P1轉換放大單元 P2電容式壓力傳感器隔離膜片壓力檢測儀表的選擇壓力檢測儀表的選擇壓力表的選擇應根據工藝過程對壓力測量的要求1儀表種類和型號的選擇儀表種類和型號的選擇 儀表種類和型號的選擇應根據工藝要求，介質性質及現(xiàn)場環(huán)境等因素來考慮。 介質的物理、化學性質（如溫度、粘度、臟污程度、腐蝕性、易燃性等）如何；現(xiàn)場環(huán)境條件（如溫度、濕度、有無振動、有無腐蝕性等）2儀表量程的確定儀表量程的確定 儀表的量程是根據被測壓力的大小和保證儀表壽命等方面來考慮的，通常儀表的上下限值

18、應稍大于工藝被測壓力的最大值。按“化工自控設計技術規(guī)定”。對被測壓力較穩(wěn)定的情況，最大壓力值應不超過滿量程的2/3；對被測壓力波動較大的情況，最大壓力值應不超過滿量程的1/2。一般為了保證測量的精度，被測壓力的最小值也不應低于全量程的被測壓力的最小值也不應低于全量程的1/3。物位的基本概念物位的基本概念物位物位-指容器中的液體介質的液位、固體的指容器中的液體介質的液位、固體的料位或顆粒料位或顆粒 物的料位和兩種不同液體介質分界面的物的料位和兩種不同液體介質分界面的總稱總稱 液位液位容器中的液體介質的高低容器中的液體介質的高低料位料位容器中固體或顆粒狀物質的堆積高度容器中固體或顆粒狀物質的堆積高

19、度 物位檢測的作用為了確定容器中的貯料數(shù)量，以保證連續(xù)生產的需要或進行經濟核算；為了監(jiān)視或控制容器的物位，使它保持在規(guī)定的范圍內；對它的上下極限位置進行報警，以保證生產安全、正常進行。物位檢測方法w應用浮力原理檢測物位w應用靜壓原理檢測物位w應用超聲波反射檢測物位w應用射線被物體的吸收檢測物位應用浮力原理檢測物位應用浮力原理檢測物位測量原理測量原理 : 利用漂浮于液面上的浮標或浸沒于液體中的浮筒對液位進行測利用漂浮于液面上的浮標或浸沒于液體中的浮筒對液位進行測量的。量的。 當液位變化時，前者產生相應的位移，而所受到的浮力維持不變，后當液位變化時，前者產生相應的位移，而所受到的浮力維持不變，后者

20、則發(fā)生浮力的變化。因此，只要檢測出浮標的位移或浮筒所受到的浮者則發(fā)生浮力的變化。因此，只要檢測出浮標的位移或浮筒所受到的浮力的變化，就可以知道液位的高低。力的變化，就可以知道液位的高低。 恒浮力法液位測量示意圖應用靜壓原理檢測物位應用靜壓原理檢測物位w通過液柱靜壓的方法對液位進行通過液柱靜壓的方法對液位進行測量的。測量的。w敞口容器敞口容器：多用直接測量容器底：多用直接測量容器底部壓力的方法。如圖所示，測壓部壓力的方法。如圖所示，測壓儀表通過導壓管與容器底部相連，儀表通過導壓管與容器底部相連，由測壓儀表的壓力指示值，便可由測壓儀表的壓力指示值，便可推知液位的高度推知液位的高度 。w其關系為其關

21、系為w式中式中 P測壓儀表指示值測壓儀表指示值 H液液位的高度位的高度液體的密度液體的密度g重力重力加速度加速度w密閉容器密閉容器：測量容器底部壓力，測量容器底部壓力，除與液面高度有關外，還與液面除與液面高度有關外，還與液面上部介上部介 質壓力有關，其關系為質壓力有關，其關系為gHP壓力表測量液位原理gHPPAB式中式中 PA、PB分別是液面上部介質壓力和液面以下分別是液面上部介質壓力和液面以下H深度的液體壓力。深度的液體壓力。gHPPPAB應用超聲波反射檢測物位應用超聲波反射檢測物位超聲波物位計 測量原理:根據超聲波從發(fā)射到接收反射回波的時間間隔大小根據超聲波從發(fā)射到接收反射回波的時間間隔大

22、小與被測介質高度成比例關系的原理，實現(xiàn)液位測量的。與被測介質高度成比例關系的原理，實現(xiàn)液位測量的。根據傳聲介質的不同可以分為：液介式、氣介式、固介式三種。根據傳聲介質的不同可以分為：液介式、氣介式、固介式三種。-測量時由置于容器底部的超聲波探頭測量時由置于容器底部的超聲波探頭向液面與氣體的分界面發(fā)射超聲波，經過時間向液面與氣體的分界面發(fā)射超聲波，經過時間t后，后，便可接收到從界面反射回來的回波信號。便可接收到從界面反射回來的回波信號。 vtH21V-超聲波在液體中的傳播速度超聲波在液體中的傳播速度H -從探頭至界面的距離（被測介質物位高度）從探頭至界面的距離（被測介質物位高度）T -超聲波從探

23、頭發(fā)射至液面反射回來的時間超聲波從探頭發(fā)射至液面反射回來的時間流量檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表流量流量是工業(yè)生產過程操作與管理的重要依據。在具有流動介質的工藝過程中，物料通過工藝管道在設備之間來往輸送和配比，生產過程中的物料平衡和能量平衡等都與流量有著密切的關系。流量流量指瞬時流量，即單位時間內通過管道某一截面的流動介質的量。 用體積流量（單位為m3/s）或質量流量（單位為kg/s）表示。常見的流量檢測方法有以下幾種應用容積法檢測流量應用動壓能和靜壓能轉換的原理檢測流量應用改變流通面積的方法檢測流量應用電磁感應原理檢測流量應用超聲波檢測流量應用流體動量矩原理檢測流量應用質量流量檢測方法應用

24、質量流量檢測方法1.應用容積法檢測流量應用容積法檢測流量w單位時間內所排出固定容積的數(shù)目作為測量依據w為了連續(xù)地在密閉的管道中測量流體的流量，一般采用容積分界的方法，即由儀表殼體和轉子組成流體的計量室，流體經過儀表時，在儀表的入、出口之間產生壓力差，此流體壓力差對轉子產生驅動力矩，轉子旋轉，將流體一份一份地排出，其排出的流體總量為應用動壓能和靜壓能轉換的原理檢測流量應用動壓能和靜壓能轉換的原理檢測流量 w流體在管道中流動時，具有動能和位能，對于理想的流體，流體在同一管道的任一截面的動能和靜壓能的總和是不變的，但是若采取一定方式（例如節(jié)流），可以造成能量形式的相互轉化，然后通過測量靜壓的變化求出

25、流速和流量。工業(yè)中常用的方法是在管道中插入一流通面積較小的節(jié)流元件，造成流體通過節(jié)流元件時，在節(jié)流元件的上、下游之間產生靜壓差（簡稱差壓），通過測量差壓求出流量值。應用改變流通面積的方法檢測流量應用改變流通面積的方法檢測流量w檢測原理:在一個由下往上逐漸擴大的錐形管中垂直地放置一阻力件，當流體自下而上流經錐形管與轉子之間的環(huán)形流通面積時，由于受到流體的沖擊，轉子便要向上運動。隨著轉子的上升，轉子與錐形管間的環(huán)形流通面積增大、流速降低，直到流體作用在轉子上的浮力和沖力（阻力）與轉子本身重量相平衡時，轉子停留在某一高度，維持平衡。當流量增大時，流過環(huán)隙的流速v增大，轉子所受沖力增大，由于轉子在流體

26、中的重力與所受浮力不變，所以轉子就上升，造成環(huán)隙面積增大，從而流速v減小，沖力也減小，直至達到新的平衡，轉子又停浮在一個新的高度上，這樣轉子在錐形管中停浮的高度與流體的流量大小一一對應。在錐形管外壁上以流量值刻度，則根據轉子浮起的高度即可直接顯示出被測流量的數(shù)值。差壓式流量計差壓式流量計差壓式流量計是基于流體動壓能和靜壓能在一定條件下可以相互轉換的原理，利用流體流經節(jié)流裝置時所產生的靜壓差來實現(xiàn)流量測量的儀表。差壓式流量計主要由節(jié)流裝置、信號管路和差壓計（或差壓變送器和顯示儀表）組成QQ321h1孔板 2引壓管 3差壓計應用改變流通面積的方法檢測流量應用改變流通面積的方法檢測流量 錐形管錐形管

27、-由下往上逐漸擴大管由下往上逐漸擴大管轉子轉子-阻力件阻力件當流體自下而上流經錐形管與當流體自下而上流經錐形管與轉子之間的環(huán)形流通面積時，轉子之間的環(huán)形流通面積時，由于受到流體的沖擊，由于受到流體的沖擊，轉子便要向上運動。轉子便要向上運動。檢測原理檢測原理 組成組成渦輪流量計優(yōu)點 1、高精度，在所有流量計中屬于最精確的流量計 2、重復性好； 3、無零點漂移,抗干擾能力好； 4、范圍度寬 5、結構緊湊。 缺點w 1、不能長期保持校準特性； 2、流體物性對流量特性有較大影響。 電磁流量計電磁流量計簡稱EMF 是利用法拉第電磁感應定律制成的一種測量導電液體體積流量的儀表。導電性液體在垂直于磁場的非磁

28、性測量管內流動，與流動方向垂直的方向上產生與流量成比例的感應電勢，經檢測放大變送轉換為流量信號 電磁流量計電磁流量計優(yōu)優(yōu) 點點 不易阻塞，適用于測量含有固體顆粒或纖維的液固二相流體，如紙漿、煤水 漿、礦漿、泥漿和污水等。 對于要求低阻力損失的大管徑供水管道最為適合。前置直管段要求較低。測量范圍度大，通常為20：150：1，可選流量范圍寬。 滿度值液體流速可在0.510m/s內選定。口徑范圍寬，從幾毫米到3m。 可測正反雙向流量，也可測脈動流量可應用于腐蝕性流體。缺缺 點點 不能測量電導率很低的液體，如石油制品和有機溶劑等。 不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。 由于襯里材料和電氣絕緣材

29、料限制，不能用于較高溫度的液體； 有些型號儀表用于過低于室溫的液體，因測量管外凝露（或霜）而 破壞絕緣。電磁流量計電磁流量計四忌四忌w一忌 空 產生氣泡不滿管w二忌 擾 產生干擾字亂跳w三忌 變 電導率變化測不到w四忌 污 污染結垢表失效旋進流量計楔式流量計楔式流量計楔式流量計楔式流量計安裝及其注意事項安裝及其注意事項1、水平安裝和垂直安裝與介質的問題： 水平安裝：如果是氣體，取壓孔要向上；如果是液體，取壓孔要斜向下；如果是蒸汽取壓孔要向下。 垂直安裝：對于液體，要處理漂移現(xiàn)象2、直管段問題：一般要求前10D后5D，也有前9D后3D，要視現(xiàn)場的工況而定。溫度檢測方法溫度檢測方法應用熱膨脹測溫應

30、用工作物質的壓力隨溫度變化的原理測溫應用熱電效應測溫應用熱電阻原理測溫應用熱輻射原理測溫 (1) 膨脹式溫度計膨脹式溫度計 (2) 熱電阻溫度計熱電阻溫度計 (3)熱電偶溫度計熱電偶溫度計 (4)其他原理的溫度計其他原理的溫度計溫度檢測儀表溫度檢測儀表w熱電偶溫度計w熱電阻溫度計w溫度變送器456溫度檢測的基本知識溫度檢測的基本知識溫度：溫度：反映了物體冷熱的程度，與自然界中的反映了物體冷熱的程度，與自然界中的各種物理和化學過程相聯(lián)系。各種物理和化學過程相聯(lián)系。溫度概念的建立及測量：溫度概念的建立及測量：以熱平衡為基礎的以熱平衡為基礎的，溫度最本質的性質：溫度最本質的性質：當兩個冷熱程度不同的

31、物當兩個冷熱程度不同的物體接觸后就會產生導熱換熱，換熱結束后兩體接觸后就會產生導熱換熱，換熱結束后兩物體處于熱平衡狀態(tài)，則它們具有相同的溫物體處于熱平衡狀態(tài)，則它們具有相同的溫度。度。測量方法：測量方法：接觸式測溫和非接觸式測溫接觸式測溫和非接觸式測溫插入深度要求插入深度要求 測量端應有足夠的插入深度，應使保護套管測量端應有足夠的插入深度，應使保護套管的測量端超過管道中心線的測量端超過管道中心線510mm。w插入方向要求插入方向要求 保證測溫元件與流體充分接觸，最好是迎著保證測溫元件與流體充分接觸，最好是迎著被測介質流向插入，正交被測介質流向插入，正交90也可，但切勿也可，但切勿與被測介質形成

32、順流。與被測介質形成順流。流體流動方向流體流動方向溫 標攝氏溫標 -是把標準大氣壓下純水的冰融點定為是把標準大氣壓下純水的冰融點定為0度，純水的沸度，純水的沸點定為點定為100度的一種溫標。在度的一種溫標。在0度和度和100度之間分成度之間分成100等分，等分，每一分為一攝氏度，符號為每一分為一攝氏度，符號為。華氏溫標華氏溫標 -規(guī)定在大氣壓下，純水的冰融點為規(guī)定在大氣壓下，純水的冰融點為32度，純水的沸度，純水的沸點為點為212度，中間劃分為度，中間劃分為180等分，每一分為一華氏度，符等分，每一分為一華氏度，符號為號為 。熱力學溫標熱力學溫標 -又稱開爾文溫標，單位為開爾文（又稱開爾文溫標

33、，單位為開爾文（K）。）。紅外測溫儀表紅外測溫儀表溫度檢測方法溫度檢測方法應用熱膨脹原理測溫應用熱膨脹原理測溫應用固體受熱膨脹測量溫度的方法一般是利用兩片線膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊在一起，構成雙金屬溫度計。液體膨脹式應用液體膨脹測量溫度常用的有水銀玻璃溫度計，其結構簡單，使用方便，但結構脆弱易損壞。應用熱電效應測溫應用熱電效應測溫w熱電效應熱電效應-兩種不同導體或半導體A與B串接成的閉和回路，如果兩個接點出現(xiàn)溫差（tt0），在回路中就有電流產生，這種由于溫度不同而產生電動勢（熱電勢）的現(xiàn)象。w由兩種不同材料構成的上述熱電變換元件叫熱電偶，稱A、B二導體為熱電極。 接觸電勢 兩種不同材料的導體接

34、觸時產生w溫差電勢 當同一導體A（或B）兩端溫度不同，w 閉和回路總電勢w w w可見，當導體材料A、B確定后，總電勢EAB(t, t0)僅與溫度t和t0有關。w 如果能使冷端溫度t0 固定，則總電勢就只與溫度t成單值函數(shù)關系：w 有關熱電偶回路的幾個結論有關熱電偶回路的幾個結論由熱電效應基本原理分析，可得如下結論： （1）如果熱電偶兩電極A、B材料相同，則無論兩端溫度如何，熱電偶回路的總熱電勢EAB(t, t0)恒為零。 （2）如果熱電偶兩端溫度相同（t=t0），即使兩電極A、B材料不同，熱電偶回路內的總熱電勢EAB(t, t0)恒為零。 （3）熱電偶的熱電勢僅與兩熱電極A、B材料及端點溫度

35、t、t0有關，而與熱電極的長度、形狀、粗細及沿電極的溫度分布無關。因此，同種類型的熱電偶在一定的允許誤差范圍內具有互換性。熱電阻測溫儀表熱電阻測溫儀表熱電阻溫度計廣泛應用于-200600范圍內的溫度測量。1對熱電阻材料的要求對熱電阻材料的要求 用于制造熱電阻的材料，要求電阻率、電阻溫度系數(shù)要大，熱容量、熱 慣性要小，電阻與溫度的關系最好近于線性，另外，材料的物理化學性 質要穩(wěn)定，復現(xiàn)性好，易提純，同時價格便宜。2常用熱電阻種類常用熱電阻種類 鉑電阻（IEC） 銅電阻（WZC） 3熱電阻的結構4熱電阻測量橋路 熱電阻溫度計由熱電阻、連接導線及顯示儀表組成，在導線連接方面可采用三線制或四線制。過程

36、控制儀表與裝置的分類和特點過程控制儀表與裝置的分類和特點w控制儀表-控制器、執(zhí)行器、運算器以及可編程控制器等。w按所用能源分類：氣動、電動、液動等。電動儀表和氣動儀表應用的最多。w按信號類型分類：模擬式和數(shù)字式兩種。信號制及供電方式信號制及供電方式w氣動控制儀表：0.020.1MPa的模擬氣壓信號，作為儀表間的標準聯(lián)絡信號。w電動控制儀表：010mA（DC）電流信號作為電動型儀表的統(tǒng)一標準聯(lián)絡信號， 420mA（DC）電流信號和15V（DC）電壓信號確定為過程控制系統(tǒng)中電動型儀表統(tǒng)一標準的模擬信號。w電動儀表信號之間的傳輸方式是：電動儀表信號之間的傳輸方式是：進出控制室的傳輸信號采用電流信號，

37、w控制室內部各儀表間聯(lián)絡信號采用電壓信號，w電動儀表的供電方式有交流供電和直流集中供電兩種形式?？刂埔?guī)律概述控制規(guī)律概述控制規(guī)律是指控制器的輸出信號與輸入偏差信號隨時間變化的規(guī)律。正作用控制器：輸入e與輸出y的變化方向相同；反作用控制器：輸入e與輸出y變化方向相反。本節(jié)中以正作用的控制器為例進行研究。工程實際中應用最廣泛的控制規(guī)律為比例（P）、積分（I）、微分（D）控制規(guī)律，簡稱PID控制規(guī)律，各種控制器的運算規(guī)律均由這些基本控制規(guī)律組合而成。 控制規(guī)律的表示形式wPID控制器的一般形式為：yf(e) w幾種常用控制規(guī)律的微分方程表達式可分別表示為：w比例作用（P） w比例積分作用（PI） w

38、比例微分作用（PD） w比例積分微分作用（PID）執(zhí)行器概述執(zhí)行器概述w執(zhí)行器組成：執(zhí)行機構和控制機構?？刂茩C構又稱控制閥。w執(zhí)行器作用：接受控制器輸出的控制信號，并將其轉換為直線位移和角位移，操縱控制機構，自動改變操作變量，從而實現(xiàn)對過程變量的自動控制。w根據執(zhí)行機構所使用能源的不同，執(zhí)行器可以分為氣動、電動、液動三大類。執(zhí)行器的選擇和使用將直接影響過程控制系統(tǒng)的安全性和可靠性。氣動執(zhí)行器氣動執(zhí)行器w1氣動執(zhí)行器的結構和原理氣動執(zhí)行器的結構和原理w氣動執(zhí)行器接受0.020.1MPa的標準氣壓信號， w氣動執(zhí)行器由氣動執(zhí)行機構和控制機構兩個部分組成。w按執(zhí)行機構的差別可分為薄膜式和活塞式兩種。

39、氣動活塞式執(zhí)行結構主要適用于大口徑、高壓降控制閥或蝶閥的推動裝置，工業(yè)上薄膜式應用最多。w氣動薄膜執(zhí)行機構主要由彈性薄膜平衡彈簧和推桿組成。執(zhí)行機構是執(zhí)行器的推動裝置，即它接受標準氣壓信號后，經膜片轉換成推力，使推桿產生位移，同時帶動閥芯動作，使閥芯產生相應位移，改變閥的開度。w氣動執(zhí)行機構按推桿位移的方向有： 正作用形式：如果當輸入氣壓信號增加時，推桿向下移動 反作用形式：當輸入氣壓信號增加時，推桿向上移動控制閥的流量特性控制閥的流量特性控制閥的流量特性是指介質流過控制閥閥門的相對流量與相對開度（即閥的相對位移）之間的關系。其數(shù)學表達式為： 從過程控制的角度看，流量特性是控制閥最重要的特性，它對整個過程控制系統(tǒng)的品質有很大影響。一般來說，通過改變控制閥閥芯與閥座間的流通截面積，便可實現(xiàn)對流量的控制。)(maxLlfQQ控制閥的選擇控制閥的選擇 控制閥的選擇，主要是流量特性、流通能力以及氣開、氣關形式和結構的選擇。選擇時要根據流體性質、工藝條件和控制要求，參考各種控制閥的特點，選擇合適的結構形式 控制閥結構與特性的選擇控制閥結構與特性的選擇 控制閥的結構形式主要根據工藝條件來進行選擇，如考慮介質的物理和化學性質，以及溫度壓力等條件?？刂崎y的結構形式確定后，接下來需要確定其流量特性?？刂崎y流量特性的選擇一般分兩步進行。首先按照過程控制系統(tǒng)的要求，確定