儀表自動化基礎(chǔ)學(xué)習(xí)

1、張成華儀表自動化基礎(chǔ)培訓(xùn)緒緒 論論一、實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的目的一、實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的目的 1、加快生產(chǎn)速度，價低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量、加快生產(chǎn)速度，價低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量 因為用人工操作的生產(chǎn)過程中，雖然人的思維是無限的，但人的因為用人工操作的生產(chǎn)過程中，雖然人的思維是無限的，但人的五官、手、腳，對外界的觀察與控制，其精度和速度是有一定限度的。五官、手、腳，對外界的觀察與控制，其精度和速度是有一定限度的。而且由于體力關(guān)系，人直接操縱設(shè)備，其功率也是有限的。如果用自而且由于體力關(guān)系，人直接操縱設(shè)備，其功率也是有限的。如果用自動裝置代替人的操作，完成人工方式根本無法進(jìn)行的復(fù)雜生產(chǎn)過程，動裝

2、置代替人的操作，完成人工方式根本無法進(jìn)行的復(fù)雜生產(chǎn)過程，并使生產(chǎn)過程在最佳條件下進(jìn)行，從而可使生產(chǎn)效率得到提高并使生產(chǎn)過程在最佳條件下進(jìn)行，從而可使生產(chǎn)效率得到提高 2、減輕勞動強(qiáng)度，改善勞動條件、減輕勞動強(qiáng)度，改善勞動條件 石油加工、儲運(yùn)裝置的生產(chǎn)過程，多是高溫、高壓、易燃易爆。石油加工、儲運(yùn)裝置的生產(chǎn)過程，多是高溫、高壓、易燃易爆。還有的是劇毒、有腐蝕性等。實現(xiàn)了生產(chǎn)過程自動化，人員只要對自還有的是劇毒、有腐蝕性等。實現(xiàn)了生產(chǎn)過程自動化，人員只要對自動化裝置的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，不需要再直接從事大量而又危險的操作。動化裝置的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，不需要再直接從事大量而又危險的操作。3、保證生產(chǎn)安全、保證

3、生產(chǎn)安全 能防止事故的發(fā)生或擴(kuò)大，達(dá)到延長設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備利能防止事故的發(fā)生或擴(kuò)大，達(dá)到延長設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備利用能力的目的。用能力的目的。4、改變勞動方式，提高操作人員的文化技術(shù)水平、改變勞動方式，提高操作人員的文化技術(shù)水平 沒有生產(chǎn)過程自動化，現(xiàn)代化的工業(yè)大生產(chǎn)是不可能的。因此，沒有生產(chǎn)過程自動化，現(xiàn)代化的工業(yè)大生產(chǎn)是不可能的。因此，自動化程度的高低，是衡量工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)水平是否自動化程度的高低，是衡量工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)水平是否 主要標(biāo)志之一。主要標(biāo)志之一。二、生產(chǎn)過程自動化的組成二、生產(chǎn)過程自動化的組成 1、自動檢測系統(tǒng)；、自動檢測系統(tǒng)； 2、自動信號保護(hù)系統(tǒng)；、自動信號保護(hù)系統(tǒng)； 3

4、、自動操縱系統(tǒng)；、自動操縱系統(tǒng)； 4、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。第一章第一章 概概 述述 一、測量過程一、測量過程 （一）測量的概念（一）測量的概念 所謂測量，是指用實驗的方法，將被測量（未知量）所謂測量，是指用實驗的方法，將被測量（未知量）與已知的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，以得到被測量大小的過程；是與已知的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，以得到被測量大小的過程；是對被測量定量認(rèn)識的過程。對被測量定量認(rèn)識的過程。（二）測量的方法（二）測量的方法 測量方法從不同的角度出發(fā)，有不同的分類方法。測量方法從不同的角度出發(fā)，有不同的分類方法。 1、按測量方式分類、按測量方式分類 直接測量。將被測量與標(biāo)準(zhǔn)量（測量單位）直接直接

5、測量。將被測量與標(biāo)準(zhǔn)量（測量單位）直接進(jìn)行比較或用預(yù)先按標(biāo)準(zhǔn)量定度好的儀器直接得出測量值進(jìn)行比較或用預(yù)先按標(biāo)準(zhǔn)量定度好的儀器直接得出測量值的方法。例如用尺子量長度，用溫度計測體溫等。的方法。例如用尺子量長度，用溫度計測體溫等。 間接測量。通過測量與被測量有函數(shù)關(guān)系的其他間接測量。通過測量與被測量有函數(shù)關(guān)系的其他量量,才能得到被測量值的測量方法。如求矩形面積才能得到被測量值的測量方法。如求矩形面積S=長長X寬。寬。 2、按接觸方式分類、按接觸方式分類 接觸式測量。在測量過程中測量的敏感接觸式測量。在測量過程中測量的敏感元件直接與被測介質(zhì)接觸，得到被測量的結(jié)果的元件直接與被測介質(zhì)接觸，得到被測量的

6、結(jié)果的方法。方法。 非接觸式測量。在測量過程中測量儀表非接觸式測量。在測量過程中測量儀表的任何部分都不與被測介質(zhì)接觸就能得到測量結(jié)的任何部分都不與被測介質(zhì)接觸就能得到測量結(jié)果的方法。果的方法。 二、測量儀表二、測量儀表 測量儀表是進(jìn)行測量的基本工具之一。測量儀表是進(jìn)行測量的基本工具之一。 由于石油化工參數(shù)種類繁多，生產(chǎn)條件各有不同，應(yīng)用的各種測由于石油化工參數(shù)種類繁多，生產(chǎn)條件各有不同，應(yīng)用的各種測量儀表工作原理結(jié)構(gòu)也各有不同。但是，從化工測量儀表的的組成來量儀表工作原理結(jié)構(gòu)也各有不同。但是，從化工測量儀表的的組成來看，基本上是有檢測環(huán)節(jié)、傳送放大環(huán)節(jié)和顯示環(huán)節(jié)三部分組成。各看，基本上是有檢測

7、環(huán)節(jié)、傳送放大環(huán)節(jié)和顯示環(huán)節(jié)三部分組成。各部分之間的關(guān)系如下圖：部分之間的關(guān)系如下圖： 檢測環(huán)節(jié)直接感受被測量，并將它轉(zhuǎn)換為適合測量的信號，經(jīng)檢測環(huán)節(jié)直接感受被測量，并將它轉(zhuǎn)換為適合測量的信號，經(jīng)傳送放大環(huán)節(jié)對信號進(jìn)行傳送，最后由顯示部分進(jìn)行指示記錄。傳送放大環(huán)節(jié)對信號進(jìn)行傳送，最后由顯示部分進(jìn)行指示記錄。 檢測環(huán)節(jié)傳送放大環(huán)節(jié)顯示環(huán)節(jié)被測參數(shù)三、測量誤差三、測量誤差 (一一)誤差的概念誤差的概念 所謂誤差就是某一被測量的測量值與真實值之差。所謂誤差就是某一被測量的測量值與真實值之差。測量的目的是希望得到能正確反映被測參數(shù)的真實值。但測量的目的是希望得到能正確反映被測參數(shù)的真實值。但無論怎樣努

8、力（包括測量原理、方法、精度等方面），因無論怎樣努力（包括測量原理、方法、精度等方面），因在測量過程中始終存在著各種各樣的影響因素，使得測量在測量過程中始終存在著各種各樣的影響因素，使得測量結(jié)果不可能絕對準(zhǔn)確，而只能盡量接近真實值。結(jié)果不可能絕對準(zhǔn)確，而只能盡量接近真實值。（二）誤差的分類（二）誤差的分類 1、系統(tǒng)誤差、系統(tǒng)誤差 在同一條件下，多次測量同一被測參數(shù)時，測量結(jié)果的誤差大在同一條件下，多次測量同一被測參數(shù)時，測量結(jié)果的誤差大小與符號均保持不變或在條件變化時按某一確定規(guī)律變化的誤差。小與符號均保持不變或在條件變化時按某一確定規(guī)律變化的誤差。 2、隨機(jī)誤差、隨機(jī)誤差 在相同條件下，對某

9、一參數(shù)進(jìn)行重復(fù)測量時，測量結(jié)果的誤差在相同條件下，對某一參數(shù)進(jìn)行重復(fù)測量時，測量結(jié)果的誤差大小與符號均不固定，且無一定規(guī)律的誤差。大小與符號均不固定，且無一定規(guī)律的誤差。 3、疏忽誤差、疏忽誤差 測量結(jié)果顯著偏離被測量的真實值所對應(yīng)的誤差。產(chǎn)生的原因測量結(jié)果顯著偏離被測量的真實值所對應(yīng)的誤差。產(chǎn)生的原因是由于工作人員在讀取或記錄測量數(shù)據(jù)時的疏忽大意造成的。是由于工作人員在讀取或記錄測量數(shù)據(jù)時的疏忽大意造成的。 第二章第二章 壓力儀表壓力儀表一、壓力的定義：一、壓力的定義： 這里的壓力概念，實際上指的是物理學(xué)上的壓強(qiáng)，即單位面積上這里的壓力概念，實際上指的是物理學(xué)上的壓強(qiáng)，即單位面積上所承受壓力

10、的大小。所承受壓力的大小。 絕對壓力：以絕對壓力零位為基準(zhǔn)，高于絕對壓力零位的壓力。絕對壓力：以絕對壓力零位為基準(zhǔn)，高于絕對壓力零位的壓力。 正壓：以大氣壓力為基準(zhǔn)，高于大氣壓力的壓力。正壓：以大氣壓力為基準(zhǔn)，高于大氣壓力的壓力。 負(fù)壓（真空）：以大氣壓力為基準(zhǔn)，低于大氣壓力的壓力。負(fù)壓（真空）：以大氣壓力為基準(zhǔn)，低于大氣壓力的壓力。 差壓：兩個壓力之間的差值。差壓：兩個壓力之間的差值。 表壓：以大氣壓力為基準(zhǔn)，大于或小于大氣壓力的壓力。表壓：以大氣壓力為基準(zhǔn)，大于或小于大氣壓力的壓力。 壓力表：以大氣壓力為基準(zhǔn)，用于測量小于或大于大氣壓力的儀表。壓力表：以大氣壓力為基準(zhǔn)，用于測量小于或大于大

11、氣壓力的儀表。 1、壓力表、壓力表 在工業(yè)過程控制與技術(shù)測量過程中，由于機(jī)械式壓力表的彈性在工業(yè)過程控制與技術(shù)測量過程中，由于機(jī)械式壓力表的彈性敏感元件具有很高的機(jī)械強(qiáng)度以及生產(chǎn)方便等特性，使得機(jī)械式壓力敏感元件具有很高的機(jī)械強(qiáng)度以及生產(chǎn)方便等特性，使得機(jī)械式壓力表得到越來越廣泛的應(yīng)用。表得到越來越廣泛的應(yīng)用。 機(jī)械壓力表中的彈性敏感元件隨著壓力的變化而產(chǎn)生機(jī)械壓力表中的彈性敏感元件隨著壓力的變化而產(chǎn)生彈性變形。機(jī)械壓力表采用彈簧管（波登管），膜片，膜彈性變形。機(jī)械壓力表采用彈簧管（波登管），膜片，膜盒及波紋管等敏感元件并按此分類。所測量的壓力一般視盒及波紋管等敏感元件并按此分類。所測量的壓力

12、一般視為相對壓力。一般相對點選為大氣壓力。彈性元件在介質(zhì)為相對壓力。一般相對點選為大氣壓力。彈性元件在介質(zhì)壓力作用下產(chǎn)生的彈性變形，通過壓力表的齒輪傳動機(jī)構(gòu)壓力作用下產(chǎn)生的彈性變形，通過壓力表的齒輪傳動機(jī)構(gòu)放大，壓力表就會顯示出相對于大氣壓的相對值放大，壓力表就會顯示出相對于大氣壓的相對值(或高或或高或低低)。 在測量范圍內(nèi)的壓力值由指針顯示，刻度盤的指示在測量范圍內(nèi)的壓力值由指針顯示，刻度盤的指示范圍一般做成范圍一般做成270度。度。壓力表的分類：壓力表的分類： 壓力表按其測量精度，可分為精密壓力表、一般壓力表。精密壓力表按其測量精度，可分為精密壓力表、一般壓力表。精密壓力表的測量精確度等級

13、分別為壓力表的測量精確度等級分別為0.1、0.16、0.25、0.4級；一般壓力級；一般壓力表的測量精確度等級分別為表的測量精確度等級分別為1.0、1.6、2.5、4.0級。級。 壓力表按其指示壓力的基準(zhǔn)不同，分為一般壓力表、絕對壓力壓力表按其指示壓力的基準(zhǔn)不同，分為一般壓力表、絕對壓力表、差壓表。一般壓力表以大氣壓力為基準(zhǔn)；絕壓表以絕對壓力零位表、差壓表。一般壓力表以大氣壓力為基準(zhǔn)；絕壓表以絕對壓力零位為基準(zhǔn)；差壓表測量兩個被測壓力之差。為基準(zhǔn)；差壓表測量兩個被測壓力之差。 壓力表按其測量范圍，分為真空表、壓力真空表、微壓表、低壓表、壓力表按其測量范圍，分為真空表、壓力真空表、微壓表、低壓表

14、、中壓表及高壓表。真空表用于測量小于大氣壓力的壓力值；壓力真空中壓表及高壓表。真空表用于測量小于大氣壓力的壓力值；壓力真空表用于測量小于和大于大氣壓力的壓力值；微壓表用于測量小于表用于測量小于和大于大氣壓力的壓力值；微壓表用于測量小于60000 Pa的壓力值；低壓表用于測量的壓力值；低壓表用于測量06MPa壓力值；中壓表用于壓力值；中壓表用于測量測量1060MPa壓力值；高壓表用于測量壓力值；高壓表用于測量100MPa以上壓力值。以上壓力值。 耐震壓力表的殼體制成全密封結(jié)構(gòu)，且在殼體內(nèi)填充阻尼油，耐震壓力表的殼體制成全密封結(jié)構(gòu)，且在殼體內(nèi)填充阻尼油，由于其阻尼作用可以使用在工作環(huán)境振動或介質(zhì)壓

15、力（載荷）脈動的由于其阻尼作用可以使用在工作環(huán)境振動或介質(zhì)壓力（載荷）脈動的測量場所。測量場所。 帶有電接點控制開關(guān)的壓力表可以實現(xiàn)發(fā)訊報警或控制功能。帶有電接點控制開關(guān)的壓力表可以實現(xiàn)發(fā)訊報警或控制功能。 帶有遠(yuǎn)傳機(jī)構(gòu)的壓力表可以提供工業(yè)工程中所需要的電信號（比帶有遠(yuǎn)傳機(jī)構(gòu)的壓力表可以提供工業(yè)工程中所需要的電信號（比如電阻信號或標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號）。如電阻信號或標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號）。 隔膜表所使用的隔離器隔膜表所使用的隔離器（化學(xué)密封）能通過隔離膜片，（化學(xué)密封）能通過隔離膜片，將被測介質(zhì)與儀表隔離，以便將被測介質(zhì)與儀表隔離，以便測量強(qiáng)腐蝕、高溫、易結(jié)晶介測量強(qiáng)腐蝕、高溫、易結(jié)晶介質(zhì)的壓力。質(zhì)的

16、壓力。 壓力表的彈性元件機(jī)械壓力表中的彈性敏感元件隨著壓力的變壓力表的彈性元件機(jī)械壓力表中的彈性敏感元件隨著壓力的變化而產(chǎn)生彈性變形。機(jī)械壓力表采用彈簧管（波登管）、膜片、膜盒化而產(chǎn)生彈性變形。機(jī)械壓力表采用彈簧管（波登管）、膜片、膜盒及波紋管等敏感元件并按此分類。敏感元件一般是由銅合金、不銹鋼及波紋管等敏感元件并按此分類。敏感元件一般是由銅合金、不銹鋼或由特殊材料制成?；蛴商厥獠牧现瞥?。 彈簧管（波登管）分為彈簧管（波登管）分為C型管、盤簧管、螺旋管等型式。一般采型管、盤簧管、螺旋管等型式。一般采用冷作硬化型材料坯管，在退火態(tài)具有很高的塑性，經(jīng)壓力加工冷作用冷作硬化型材料坯管，在退火態(tài)具有很

17、高的塑性，經(jīng)壓力加工冷作硬化及定性處理后獲得很高的彈性和強(qiáng)度。彈簧管在內(nèi)腔壓力作用下，硬化及定性處理后獲得很高的彈性和強(qiáng)度。彈簧管在內(nèi)腔壓力作用下，利用其所具有的彈性特性，可以方便地將壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閺椈晒茏杂啥说睦闷渌哂械膹椥蕴匦?，可以方便地將壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閺椈晒茏杂啥说膹椥晕灰?。彈簧管的測量范圍一般在彈性位移。彈簧管的測量范圍一般在0.1MPa250MPa。 膜片敏感元件是帶有波浪的圓形膜片，膜片本身位于兩個法蘭膜片敏感元件是帶有波浪的圓形膜片，膜片本身位于兩個法蘭之間，或焊接在法蘭盤上或其邊緣夾在兩個法蘭盤之間。膜片一側(cè)受之間，或焊接在法蘭盤上或其邊緣夾在兩個法蘭盤之間。膜片一側(cè)受到測量介質(zhì)的

18、壓力。這樣膜片所產(chǎn)生的微小彎曲變形可用來間接測量到測量介質(zhì)的壓力。這樣膜片所產(chǎn)生的微小彎曲變形可用來間接測量介質(zhì)的壓力。壓力的大小由指針顯示。膜片與波登管相比其傳遞力較介質(zhì)的壓力。壓力的大小由指針顯示。膜片與波登管相比其傳遞力較大。由于膜片本身周圍邊緣固定，所以其防振性較好。膜片壓力表可大。由于膜片本身周圍邊緣固定，所以其防振性較好。膜片壓力表可達(dá)到很高的過壓保護(hù)（比如膜片貼附在上法蘭盤上）。膜片還可以加達(dá)到很高的過壓保護(hù)（比如膜片貼附在上法蘭盤上）。膜片還可以加上保護(hù)鍍層以提高防腐性。利用開口法蘭、沖洗、開口等措施可用膜上保護(hù)鍍層以提高防腐性。利用開口法蘭、沖洗、開口等措施可用膜片壓力表測量

19、粘度很大、不清潔的及結(jié)晶的介質(zhì)。膜片壓力表的壓力片壓力表測量粘度很大、不清潔的及結(jié)晶的介質(zhì)。膜片壓力表的壓力測量范圍在測量范圍在1600Pa2.5 MPa。 膜盒敏感元件由兩塊對扣在一起的呈圓形波浪截面的膜盒敏感元件由兩塊對扣在一起的呈圓形波浪截面的膜片組成。測量介質(zhì)的壓力作用在膜盒腔內(nèi)側(cè)，由此所產(chǎn)膜片組成。測量介質(zhì)的壓力作用在膜盒腔內(nèi)側(cè)，由此所產(chǎn)生的變形可用來間接測量介質(zhì)的壓力。壓力值的大小由指生的變形可用來間接測量介質(zhì)的壓力。壓力值的大小由指針顯示。膜盒壓力表一般用來測量氣體的微壓，并具有一針顯示。膜盒壓力表一般用來測量氣體的微壓，并具有一定程度的過壓保護(hù)能力。幾個膜盒敏感元件疊在一起后會

20、定程度的過壓保護(hù)能力。幾個膜盒敏感元件疊在一起后會產(chǎn)生較大的傳遞力來測量極微小的壓力。膜盒壓力表的壓產(chǎn)生較大的傳遞力來測量極微小的壓力。膜盒壓力表的壓力測量范圍在力測量范圍在250Pa60000Pa。 壓力變送器壓力變送器壓力變送器壓力變送器 壓力變送器工作原理壓力變送器工作原理 壓力變送器被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在兩壓力變送器被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在兩側(cè)的隔離膜片上，通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。側(cè)的隔離膜片上，通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個電容器。測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一

21、個電容器。 當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號。壓力變送器和絕對壓力變送器的工作原理和差壓變力成正比的信號。壓力變送器和絕對壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。第三章第三章 物位儀表物位儀表一、常用物位（液位）測量儀表及其原理和特點一、常用物位（液位）測量儀表及其原理和特點常用于測量液位的液位計有連通器

22、式、吹泡式、差壓式、電容式等，測常用于測量液位的液位計有連通器式、吹泡式、差壓式、電容式等，測量物位的有超聲波物位計和放射性物位計等。其原理和特點如下：量物位的有超聲波物位計和放射性物位計等。其原理和特點如下：1、連通器式就是應(yīng)用最普通的玻璃液位計，它的特點是結(jié)構(gòu)簡單、價、連通器式就是應(yīng)用最普通的玻璃液位計，它的特點是結(jié)構(gòu)簡單、價廉、直觀，適于現(xiàn)場使用，但易破損，內(nèi)表面沾污，造成讀數(shù)困難，廉、直觀，適于現(xiàn)場使用，但易破損，內(nèi)表面沾污，造成讀數(shù)困難，不便于遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)。不便于遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)。2、浮力式液位計包括恒浮力式和變浮力式兩類。、浮力式液位計包括恒浮力式和變浮力式兩類。(1)恒浮力式液位計恒浮力

23、式液位計 恒浮力式液位計是依靠浮標(biāo)或浮子浮在液體中隨液面變化而升降，恒浮力式液位計是依靠浮標(biāo)或浮子浮在液體中隨液面變化而升降，它的特點是結(jié)構(gòu)簡單、價格較低，適于各種貯罐的測量；它的特點是結(jié)構(gòu)簡單、價格較低，適于各種貯罐的測量； (2)變浮力式液位計變浮力式液位計 變浮力式亦稱沉筒式液位計，當(dāng)液面不同時，變浮力式亦稱沉筒式液位計，當(dāng)液面不同時，沉筒浸泡于液體內(nèi)的體積不同，因而所受浮力不沉筒浸泡于液體內(nèi)的體積不同，因而所受浮力不同而產(chǎn)生位移，通過機(jī)械傳動轉(zhuǎn)換為角位移來測同而產(chǎn)生位移，通過機(jī)械傳動轉(zhuǎn)換為角位移來測量液位。此類儀表能實現(xiàn)遠(yuǎn)傳和自動調(diào)節(jié)量液位。此類儀表能實現(xiàn)遠(yuǎn)傳和自動調(diào)節(jié)。內(nèi)浮筒液位計內(nèi)

24、浮筒液位計 3、吹泡式液位計是應(yīng)用靜壓原理測量敞口容器液位。、吹泡式液位計是應(yīng)用靜壓原理測量敞口容器液位。 壓縮空氣經(jīng)過過濾減壓閥后，再經(jīng)定值器輸出一定的壓力，經(jīng)壓縮空氣經(jīng)過過濾減壓閥后，再經(jīng)定值器輸出一定的壓力，經(jīng)節(jié)流元件后分兩路：節(jié)流元件后分兩路： (1)一路進(jìn)到安裝在容器內(nèi)的導(dǎo)管，由容器底部吹出；一路進(jìn)到安裝在容器內(nèi)的導(dǎo)管，由容器底部吹出； (2)另一路進(jìn)入壓力計進(jìn)行指示。另一路進(jìn)入壓力計進(jìn)行指示。 當(dāng)液位最低時，氣泡吹出沒有阻力，背壓力零，壓力計指零；當(dāng)當(dāng)液位最低時，氣泡吹出沒有阻力，背壓力零，壓力計指零；當(dāng)液位增高時，氣泡吹出要克服液柱的靜壓力，背壓增加，壓力指示增液位增高時，氣泡吹

25、出要克服液柱的靜壓力，背壓增加，壓力指示增大。因此，背壓即壓力計指示的壓力大小，就反映了液面的高低。吹大。因此，背壓即壓力計指示的壓力大小，就反映了液面的高低。吹泡式液位計結(jié)構(gòu)簡單、價廉，適用于測量具有腐蝕性、粘度大和含有泡式液位計結(jié)構(gòu)簡單、價廉，適用于測量具有腐蝕性、粘度大和含有懸浮顆粒的敞口容器的液位，但精度較低懸浮顆粒的敞口容器的液位，但精度較低 。 4、差壓式液位計有氣相和液相兩個取壓口。氣相取壓點處壓力、差壓式液位計有氣相和液相兩個取壓口。氣相取壓點處壓力為設(shè)備內(nèi)氣相壓力；液相取壓點處壓力除受氣相壓力作用外，還受液為設(shè)備內(nèi)氣相壓力；液相取壓點處壓力除受氣相壓力作用外，還受液柱靜壓力的

26、作用，液相和氣相壓力之差，就是液柱所產(chǎn)生的靜壓力。柱靜壓力的作用，液相和氣相壓力之差，就是液柱所產(chǎn)生的靜壓力。因此，測得液體的壓力就間接測得液位高度。因此，測得液體的壓力就間接測得液位高度。 這類儀表包括氣動、電動差壓變送器及法蘭式液位變送器，安這類儀表包括氣動、電動差壓變送器及法蘭式液位變送器，安裝方便，容易實現(xiàn)遠(yuǎn)傳和自動調(diào)節(jié)，工業(yè)上應(yīng)用較多。裝方便，容易實現(xiàn)遠(yuǎn)傳和自動調(diào)節(jié)，工業(yè)上應(yīng)用較多。 5、電容式液位計是采用測量電容的變化來測量液面的高低的。它是一根、電容式液位計是采用測量電容的變化來測量液面的高低的。它是一根金屬棒插入盛液容器內(nèi)，金屬棒作為電容的一個極，容器壁作為電容的另一金屬棒插入

27、盛液容器內(nèi)，金屬棒作為電容的一個極，容器壁作為電容的另一極。兩電極間的介質(zhì)即為液體及其上面的氣體。由于液體的介電常數(shù)極。兩電極間的介質(zhì)即為液體及其上面的氣體。由于液體的介電常數(shù)1和液和液面上的介電常數(shù)面上的介電常數(shù)2不同，比如：不同，比如：12，則當(dāng)液位升高時，兩電極間總的介，則當(dāng)液位升高時，兩電極間總的介電常數(shù)值隨之加大因而電容量增大。反之當(dāng)液位下降，電常數(shù)值隨之加大因而電容量增大。反之當(dāng)液位下降，值減小，電容量也減值減小，電容量也減小。小。 所以，可通過兩電極間的電容量的變化來測量液位的高低。電容液位計所以，可通過兩電極間的電容量的變化來測量液位的高低。電容液位計的靈敏度主要取決于兩種介電

28、常數(shù)的差值，而且，只有的靈敏度主要取決于兩種介電常數(shù)的差值，而且，只有1和和2的恒定才能保的恒定才能保證液位測量準(zhǔn)確，因被測介質(zhì)具有導(dǎo)電性，所以金屬棒電極都有絕緣層覆蓋。證液位測量準(zhǔn)確，因被測介質(zhì)具有導(dǎo)電性，所以金屬棒電極都有絕緣層覆蓋。電容液位計體積小，容易實現(xiàn)遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)，適用于具有腐蝕性和高壓的介質(zhì)電容液位計體積小，容易實現(xiàn)遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)，適用于具有腐蝕性和高壓的介質(zhì)的液位測量。的液位測量。 6、超聲波物位計是利用超聲波在氣體、液體或固體中的衰減、超聲波物位計是利用超聲波在氣體、液體或固體中的衰減、穿透能力和聲阻抗不同的性質(zhì)來測量兩種介質(zhì)的界面。此類儀表精度穿透能力和聲阻抗不同的性質(zhì)來測量兩種

29、介質(zhì)的界面。此類儀表精度高、反應(yīng)快，但成本高、維護(hù)維修困難，都用于要求測量精度較高的高、反應(yīng)快，但成本高、維護(hù)維修困難，都用于要求測量精度較高的場合。場合。 7、放射性物位計是利用物位的高低對放射性同位素的射線吸收、放射性物位計是利用物位的高低對放射性同位素的射線吸收程度不同來測量物位高低的，它的測量范圍寬，可用于低溫、高溫、程度不同來測量物位高低的，它的測量范圍寬，可用于低溫、高溫、高壓容器中的高粘度、高腐蝕、易燃易爆介質(zhì)物位的測量。但此類儀高壓容器中的高粘度、高腐蝕、易燃易爆介質(zhì)物位的測量。但此類儀表成本高，使用維護(hù)不方便，射線對人體危害性大。表成本高，使用維護(hù)不方便，射線對人體危害性大。

30、第四章第四章 溫度儀表溫度儀表 溫度是一個很重要的物理量，它是國際單位制（溫度是一個很重要的物理量，它是國際單位制（SI）中中7個基本物理量之一，也是工業(yè)生產(chǎn)中的主要工藝參數(shù)。個基本物理量之一，也是工業(yè)生產(chǎn)中的主要工藝參數(shù)。物體的許多物理現(xiàn)象和化學(xué)性質(zhì)都與溫度有關(guān)，大多數(shù)生物體的許多物理現(xiàn)象和化學(xué)性質(zhì)都與溫度有關(guān)，大多數(shù)生產(chǎn)過程均是在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的。因此，溫度的測量產(chǎn)過程均是在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的。因此，溫度的測量是保證生產(chǎn)正常進(jìn)行，確保產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)是保證生產(chǎn)正常進(jìn)行，確保產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。節(jié)。 一、溫度的概念一、溫度的概念 在日常生活中，我們習(xí)慣用感覺來判別物

31、體的冷熱，用手摸冰，在日常生活中，我們習(xí)慣用感覺來判別物體的冷熱，用手摸冰，感到冰是涼的，用手摸熱水壺覺得是燙的。冰的冷說明它的溫度低，感到冰是涼的，用手摸熱水壺覺得是燙的。冰的冷說明它的溫度低，熱水壺的熱說明它的溫度高。對于溫度的概念，我們可以簡單的理解熱水壺的熱說明它的溫度高。對于溫度的概念，我們可以簡單的理解為溫度是表示物體冷熱程度的物理量。從分子運(yùn)動論，我們知道物體為溫度是表示物體冷熱程度的物理量。從分子運(yùn)動論，我們知道物體的溫度同大量分子的無規(guī)則運(yùn)動速度有關(guān)。當(dāng)物體的溫度升高時，分的溫度同大量分子的無規(guī)則運(yùn)動速度有關(guān)。當(dāng)物體的溫度升高時，分子運(yùn)動的速度就加快，反過來說，如果我們用某種

32、方法來加快分子無子運(yùn)動的速度就加快，反過來說，如果我們用某種方法來加快分子無規(guī)則運(yùn)動的速度，那么物體的溫度就升高。從而我們可以理解，熱水規(guī)則運(yùn)動的速度，那么物體的溫度就升高。從而我們可以理解，熱水的溫度高，冰水的溫度低，是因為它們的分子運(yùn)動速度不同，可見分的溫度高，冰水的溫度低，是因為它們的分子運(yùn)動速度不同，可見分子運(yùn)動速度決定了物體的熱狀態(tài)。所以我們把物體大量分子的無規(guī)則子運(yùn)動速度決定了物體的熱狀態(tài)。所以我們把物體大量分子的無規(guī)則運(yùn)動叫做熱運(yùn)動。微觀上來講是物體分子熱運(yùn)動的劇烈程度。運(yùn)動叫做熱運(yùn)動。微觀上來講是物體分子熱運(yùn)動的劇烈程度。 二、溫度的計量二、溫度的計量 我們怎樣判別一個物體的溫

33、度呢？用人的感覺來判別溫度實際上我們怎樣判別一個物體的溫度呢？用人的感覺來判別溫度實際上是不準(zhǔn)確的。比如，冬天寒風(fēng)刺骨，一個人從外面走進(jìn)了屋子，感覺是不準(zhǔn)確的。比如，冬天寒風(fēng)刺骨，一個人從外面走進(jìn)了屋子，感覺這間屋子很暖和，另一個人從更熱的地方進(jìn)了這間屋子，反而覺得這這間屋子很暖和，另一個人從更熱的地方進(jìn)了這間屋子，反而覺得這間屋很冷。同樣一盆冷水，冷熱不同的兩只手放進(jìn)去，感覺這盆水冷間屋很冷。同樣一盆冷水，冷熱不同的兩只手放進(jìn)去，感覺這盆水冷熱不同。所以要準(zhǔn)確測量溫度，必須用溫度計。熱不同。所以要準(zhǔn)確測量溫度，必須用溫度計。 我們平常使用的溫度計，是把純水的冰點定為我們平常使用的溫度計，是把

34、純水的冰點定為0。把一個大氣。把一個大氣壓下沸水溫度定為壓下沸水溫度定為l00。在。在0和和100之間分成之間分成100等份，每一份等份，每一份就是就是1，這種方法確定的溫標(biāo)叫做攝氏溫標(biāo)，攝氏溫標(biāo)是瑞典天文，這種方法確定的溫標(biāo)叫做攝氏溫標(biāo)，攝氏溫標(biāo)是瑞典天文學(xué)家攝爾修斯在學(xué)家攝爾修斯在1742年提出來的，攝氏溫標(biāo)的記號是年提出來的，攝氏溫標(biāo)的記號是“”。 除了攝氏溫標(biāo)，另外在歐美等國家還采用華氏溫標(biāo)，除了攝氏溫標(biāo)，另外在歐美等國家還采用華氏溫標(biāo)，以以“F”表示，華氏溫標(biāo)把水的冰點定為表示，華氏溫標(biāo)把水的冰點定為32F，水的沸點定，水的沸點定為為212F，在，在32F和和212F之間分為之間分為

35、180等份，每份為等份，每份為1F。 在熱力學(xué)溫標(biāo)，單位為開在熱力學(xué)溫標(biāo)，單位為開(爾文爾文)符號為符號為K，它是把水，它是把水的冰點定為的冰點定為273.15K，沸點定為，沸點定為373.15K，在換算時常略，在換算時常略去去0.15K，只有，只有273K。熱力學(xué)溫度。熱力學(xué)溫度K與攝氏溫度的換算關(guān)與攝氏溫度的換算關(guān)系為：系為： K=十十273 K273 1、溫度計、溫度計 溫度計是測溫儀器的總稱。根據(jù)所用測溫物質(zhì)的不溫度計是測溫儀器的總稱。根據(jù)所用測溫物質(zhì)的不同和測溫范圍的不同，有煤油溫度計、酒精溫度計、水銀同和測溫范圍的不同，有煤油溫度計、酒精溫度計、水銀溫度計、氣體溫度計、電阻溫度計、

36、溫差電偶溫度計、輻溫度計、氣體溫度計、電阻溫度計、溫差電偶溫度計、輻射溫度計和光測溫度計、雙金屬溫度計等。射溫度計和光測溫度計、雙金屬溫度計等。玻璃溫度計玻璃溫度計壓力式溫度計壓力式溫度計雙金屬溫度計雙金屬溫度計熱電偶溫度計熱電偶溫度計光學(xué)溫度計光學(xué)溫度計 2、工作原理、工作原理 根據(jù)使用目的的不同，已設(shè)計制造出多種溫度計。其設(shè)計的依根據(jù)使用目的的不同，已設(shè)計制造出多種溫度計。其設(shè)計的依據(jù)有：利用固體、液體、氣體受溫度的影響而熱脹冷縮的現(xiàn)象；在定據(jù)有：利用固體、液體、氣體受溫度的影響而熱脹冷縮的現(xiàn)象；在定容條件下，氣體（或蒸氣）的壓強(qiáng)因不同溫度而變化；熱電效應(yīng)的作容條件下，氣體（或蒸氣）的壓強(qiáng)

37、因不同溫度而變化；熱電效應(yīng)的作用；電阻隨溫度的變化而變化；熱輻射的影響等。用；電阻隨溫度的變化而變化；熱輻射的影響等。 一般說來，一切物質(zhì)的任一物理屬性，只要它隨溫度的改變而一般說來，一切物質(zhì)的任一物理屬性，只要它隨溫度的改變而發(fā)生單調(diào)的、顯著的變化，都可用來標(biāo)志溫度而制成溫度計。發(fā)生單調(diào)的、顯著的變化，都可用來標(biāo)志溫度而制成溫度計。3、溫度測量儀表的分類及性能：、溫度測量儀表的分類及性能： 溫度測量范圍很廣，測溫儀表的種類也很多。按工作原理分，溫度測量范圍很廣，測溫儀表的種類也很多。按工作原理分，可分為膨脹式、熱電阻、熱電偶以及輻射式等，按測量方式分，則可可分為膨脹式、熱電阻、熱電偶以及輻射

38、式等，按測量方式分，則可分為接觸式和非接觸式兩類分為接觸式和非接觸式兩類。第五章第五章 流量測量流量測量 石油化工生產(chǎn)過程中所需的物料大部分是流體，這些流體在某些石油化工生產(chǎn)過程中所需的物料大部分是流體，這些流體在某些動力設(shè)備（如泵、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等）的作用下沿管道密閉輸送。為動力設(shè)備（如泵、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等）的作用下沿管道密閉輸送。為正確地指導(dǎo)生產(chǎn)操作，監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀，確保優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，安全低耗以正確地指導(dǎo)生產(chǎn)操作，監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀，確保優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，安全低耗以及進(jìn)行產(chǎn)品的成本經(jīng)濟(jì)核算，經(jīng)常需要測量生產(chǎn)過程中各種介質(zhì)（如及進(jìn)行產(chǎn)品的成本經(jīng)濟(jì)核算，經(jīng)常需要測量生產(chǎn)過程中各種介質(zhì)（如液體、氣體和蒸汽等）的

39、流量。它是石油化工生產(chǎn)過程中一個十分重液體、氣體和蒸汽等）的流量。它是石油化工生產(chǎn)過程中一個十分重要的測量參數(shù)。隨著自動化水平的不斷提高，流量測量和控制已由原要的測量參數(shù)。隨著自動化水平的不斷提高，流量測量和控制已由原來的保證穩(wěn)定運(yùn)行朝著最優(yōu)化控制過渡。這樣流量儀表更成了不可缺來的保證穩(wěn)定運(yùn)行朝著最優(yōu)化控制過渡。這樣流量儀表更成了不可缺少的檢測儀表之一少的檢測儀表之一 。 一、流量的定義和單位一、流量的定義和單位 流量是指流經(jīng)管道（或設(shè)備）某一截面的流體數(shù)量。隨著工藝要流量是指流經(jīng)管道（或設(shè)備）某一截面的流體數(shù)量。隨著工藝要求不同，它的測量又可分為瞬時流量和累積流量的測量。求不同，它的測量又可

40、分為瞬時流量和累積流量的測量。 （一）瞬時流量：（一）瞬時流量： 單位時間內(nèi)流經(jīng)某一有效截面的流體數(shù)量。它可以分別用體積流單位時間內(nèi)流經(jīng)某一有效截面的流體數(shù)量。它可以分別用體積流量和質(zhì)量流量來表示。量和質(zhì)量流量來表示。 1、體積流量：、體積流量： 單位時間內(nèi)流過某一有效截面的流體體積。表示為單位時間內(nèi)流過某一有效截面的流體體積。表示為Q=VA 式中：式中：Q體積流量。體積流量。 V某一有效截面處的平均流速。某一有效截面處的平均流速。 A流體通過的有效截面積。流體通過的有效截面積。 常用單位：立方米每小時（常用單位：立方米每小時（m3/h）、升每小時（）、升每小時（l/h） 2、質(zhì)量流量：、質(zhì)量

41、流量： 單位時間內(nèi)流經(jīng)某一有效截面的流體質(zhì)量。表示為：單位時間內(nèi)流經(jīng)某一有效截面的流體質(zhì)量。表示為： M=VA M：質(zhì)量流量。：質(zhì)量流量。 V、A同上。同上。 常用單位：噸每小時（常用單位：噸每小時（t/h）、千克每小時（）、千克每小時（kg/h） （二）累積流量（總量）：（二）累積流量（總量）： 在某段時間內(nèi)流經(jīng)有效截面的流體數(shù)量的總和。其總和可以用體在某段時間內(nèi)流經(jīng)有效截面的流體數(shù)量的總和。其總和可以用體積和質(zhì)量來表示。相應(yīng)單位為立方米、升、噸、千克等。積和質(zhì)量來表示。相應(yīng)單位為立方米、升、噸、千克等。 二、流量測量儀表的分類二、流量測量儀表的分類 流量測量的方法很多，其測量原理和所采用的

42、儀表流量測量的方法很多，其測量原理和所采用的儀表結(jié)構(gòu)形式各不相同。結(jié)構(gòu)形式各不相同。（一）速度式流量計：（一）速度式流量計： 主要是以測量流體在管道內(nèi)的流動速度作為測量依據(jù)主要是以測量流體在管道內(nèi)的流動速度作為測量依據(jù)的流量儀表。例如：差壓式流量計，轉(zhuǎn)子流量計、靶式流的流量儀表。例如：差壓式流量計，轉(zhuǎn)子流量計、靶式流量計、電磁流量計、渦輪流量計等。量計、電磁流量計、渦輪流量計等。轉(zhuǎn)子流量計轉(zhuǎn)子流量計差壓式流量計差壓式流量計靶式流量計靶式流量計渦輪流量計渦輪流量計 （二）容積式流量計：（二）容積式流量計： 主要利用流體在單位時間內(nèi)連續(xù)通過固定容積的數(shù)目主要利用流體在單位時間內(nèi)連續(xù)通過固定容積的數(shù)

43、目作為測量依據(jù)的流量儀表。例如：橢圓齒輪流量計、腰輪作為測量依據(jù)的流量儀表。例如：橢圓齒輪流量計、腰輪流量計、刮板流量計等。流量計、刮板流量計等。橢圓齒輪流量計橢圓齒輪流量計刮板流量計刮板流量計 （三）質(zhì)量式流量計：（三）質(zhì)量式流量計： 主要利用測量流過流體的質(zhì)量主要利用測量流過流體的質(zhì)量M為測量依據(jù)的流量儀為測量依據(jù)的流量儀表。它具有測量的精確度不受流體的溫度、壓力、粘度等表。它具有測量的精確度不受流體的溫度、壓力、粘度等變化影響的優(yōu)點，是一種發(fā)展中的流量測量儀表。例如；變化影響的優(yōu)點，是一種發(fā)展中的流量測量儀表。例如；熱式質(zhì)量流量計、補(bǔ)償式質(zhì)量流量計、振動式質(zhì)量流量計熱式質(zhì)量流量計、補(bǔ)償式

44、質(zhì)量流量計、振動式質(zhì)量流量計等。等。質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計第六章第六章 執(zhí)行器執(zhí)行器 一、執(zhí)行器的概念和組成一、執(zhí)行器的概念和組成 如果把傳感器比喻成人的感覺器官的話，那么執(zhí)行如果把傳感器比喻成人的感覺器官的話，那么執(zhí)行器在自動控制系統(tǒng)中的作用就是相當(dāng)于人的四肢，它接受器在自動控制系統(tǒng)中的作用就是相當(dāng)于人的四肢，它接受調(diào)節(jié)器的控制信號，改變操縱變量，使生產(chǎn)過程按預(yù)定要調(diào)節(jié)器的控制信號，改變操縱變量，使生產(chǎn)過程按預(yù)定要求正常執(zhí)行。在生產(chǎn)現(xiàn)場，執(zhí)行器直接控制工藝介質(zhì)，若求正常執(zhí)行。在生產(chǎn)現(xiàn)場，執(zhí)行器直接控制工藝介質(zhì)，若選型或使用不當(dāng)，往往會給生產(chǎn)過程的自動控制帶來困難。選型或使用

45、不當(dāng)，往往會給生產(chǎn)過程的自動控制帶來困難。因此執(zhí)行器的選擇、使用和安裝調(diào)試是個重要的問題。因此執(zhí)行器的選擇、使用和安裝調(diào)試是個重要的問題。 執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指根據(jù)調(diào)節(jié)器控制信號產(chǎn)生推力或位移的裝置，而調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)調(diào)節(jié)器控制信號產(chǎn)生推力或位移的裝置，而調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出信號去改變能量或物料輸送量的裝置，是根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出信號去改變能量或物料輸送量的裝置，最常見的有調(diào)節(jié)閥。最常見的有調(diào)節(jié)閥。 執(zhí)行器按其能源形式分為氣動、電動和液動三大類，執(zhí)行器按其能源形式分為氣動、電動和液動三大類，它們各有特點，適用于不同的場合。它們各

46、有特點，適用于不同的場合。 1、液動執(zhí)行器、液動執(zhí)行器 液動執(zhí)行器推力最大，現(xiàn)在一般都是機(jī)電一體化的，但比較笨重，液動執(zhí)行器推力最大，現(xiàn)在一般都是機(jī)電一體化的，但比較笨重，所以現(xiàn)在很少使用，比如三峽的船閥用的就是液動執(zhí)行器。所以現(xiàn)在很少使用，比如三峽的船閥用的就是液動執(zhí)行器。 2、電動執(zhí)行器、電動執(zhí)行器 電動執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是分開的兩部分，電動執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是分開的兩部分，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)分角行程和直行程兩種，都是以兩相交流電機(jī)其執(zhí)行機(jī)構(gòu)分角行程和直行程兩種，都是以兩相交流電機(jī)為動力的位置伺服機(jī)構(gòu)，作用是將輸入的直流電流信號線為動力的位置伺服機(jī)構(gòu)，作用是將輸入的直流電流信號線性

47、的轉(zhuǎn)換為位移量。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)安全防爆性能差，電機(jī)性的轉(zhuǎn)換為位移量。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)安全防爆性能差，電機(jī)動作不夠迅速，且在行程受阻或閥桿被扎住時電機(jī)容易受動作不夠迅速，且在行程受阻或閥桿被扎住時電機(jī)容易受損。盡管近年來電動執(zhí)行器在不斷改進(jìn)并有擴(kuò)大應(yīng)用的趨損。盡管近年來電動執(zhí)行器在不斷改進(jìn)并有擴(kuò)大應(yīng)用的趨勢，但從總體上看不及氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)用得普遍。勢，但從總體上看不及氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)用得普遍。電動調(diào)節(jié)閥電動調(diào)節(jié)閥 3、氣動執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器 氣動執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是統(tǒng)一的整體，氣動執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是統(tǒng)一的整體，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)有薄膜式和活塞式兩類。活塞式行程長，適用其執(zhí)行機(jī)構(gòu)有薄膜式和活塞式

48、兩類。活塞式行程長，適用于要求有較大推力的場合；而薄膜式行程較小，只能直接于要求有較大推力的場合；而薄膜式行程較小，只能直接帶動閥桿。由于氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)有結(jié)構(gòu)簡單，輸出推力大，帶動閥桿。由于氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)有結(jié)構(gòu)簡單，輸出推力大，動作平穩(wěn)可靠，并且安全防爆等優(yōu)點，在化工，煉油等對動作平穩(wěn)可靠，并且安全防爆等優(yōu)點，在化工，煉油等對安全要求較高的生產(chǎn)過程中有廣泛的應(yīng)用。安全要求較高的生產(chǎn)過程中有廣泛的應(yīng)用。氣動調(diào)節(jié)閥氣動調(diào)節(jié)閥氣動調(diào)節(jié)閥氣動調(diào)節(jié)閥氣動調(diào)節(jié)閥氣動調(diào)節(jié)閥 隨著自動化，電子和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)隨著自動化，電子和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在越來越多的執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)向智能化發(fā)展，很多在越來越多的執(zhí)行機(jī)構(gòu)

49、已經(jīng)向智能化發(fā)展，很多執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)帶有通訊和智能控制的功能，比如執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)帶有通訊和智能控制的功能，比如很多廠家的產(chǎn)品都帶現(xiàn)場總線接口。我們相信，很多廠家的產(chǎn)品都帶現(xiàn)場總線接口。我們相信，今后執(zhí)行器和其他自動化儀表一樣會越來越智能今后執(zhí)行器和其他自動化儀表一樣會越來越智能化，這是大勢所趨?；?，這是大勢所趨。 第七章第七章 軸系儀表簡介軸系儀表簡介 一、前言一、前言 石化企業(yè)的生產(chǎn)流程中，旋轉(zhuǎn)機(jī)械作為裝置的關(guān)鍵設(shè)備，往往占石化企業(yè)的生產(chǎn)流程中，旋轉(zhuǎn)機(jī)械作為裝置的關(guān)鍵設(shè)備，往往占據(jù)著心臟的主導(dǎo)地，對企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)起到至關(guān)重要的作用，其高溫、據(jù)著心臟的主導(dǎo)地，對企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)起到至關(guān)重要的作用，其

50、高溫、高壓、易燃、易爆的特點更是對過程控制專業(yè)提出了更高的要求。旋高壓、易燃、易爆的特點更是對過程控制專業(yè)提出了更高的要求。旋轉(zhuǎn)機(jī)械在石化工業(yè)生產(chǎn)中主要是指各種機(jī)泵轉(zhuǎn)機(jī)械在石化工業(yè)生產(chǎn)中主要是指各種機(jī)泵;以壓縮機(jī)和大型物料泵以壓縮機(jī)和大型物料泵為主。為主。 在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械和往復(fù)式運(yùn)動機(jī)械的狀態(tài)分析中，主要是獲取其在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械和往復(fù)式運(yùn)動機(jī)械的狀態(tài)分析中，主要是獲取其核心核心轉(zhuǎn)軸的運(yùn)行參數(shù)，如軸振動、軸向位移、軸承（瓦）溫度、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸的運(yùn)行參數(shù)，如軸振動、軸向位移、軸承（瓦）溫度、轉(zhuǎn)子振動和偏心、與機(jī)殼漲差以及轉(zhuǎn)速等，對諸如軸的不平衡、不對中、子振動和偏心、與機(jī)殼漲差以及轉(zhuǎn)速等，對諸如軸的不平衡

51、、不對中、軸承磨損、軸裂紋及發(fā)生摩擦等機(jī)械問題的早期判定，可提供關(guān)鍵的軸承磨損、軸裂紋及發(fā)生摩擦等機(jī)械問題的早期判定，可提供關(guān)鍵的信息。狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)就是用各種儀表對這些參數(shù)進(jìn)行測量和監(jiān)視，從信息。狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)就是用各種儀表對這些參數(shù)進(jìn)行測量和監(jiān)視，從而了解其運(yùn)行狀態(tài)。而了解其運(yùn)行狀態(tài)。 二、軸系檢測儀表的應(yīng)用二、軸系檢測儀表的應(yīng)用 1、軸承（瓦）溫度測量、軸承（瓦）溫度測量 軸承溫度測量包括支撐軸承和推力軸承兩個方面，其中支撐軸承由五塊軸承溫度測量包括支撐軸承和推力軸承兩個方面，其中支撐軸承由五塊瓦塊組成，溫度探頭應(yīng)安裝在垂直于旋轉(zhuǎn)方向的下軸承體的活動瓦塊上。瓦塊組成，溫度探頭應(yīng)安裝在垂直于旋

52、轉(zhuǎn)方向的下軸承體的活動瓦塊上。 一般選用的測量元件為鉑熱電阻，分度號為一般選用的測量元件為鉑熱電阻，分度號為Pt100，有些場合也用低溫測，有些場合也用低溫測量的銅一康銅熱電偶，分度號為量的銅一康銅熱電偶，分度號為T。軸溫測量熱電阻。軸溫測量熱電阻/偶需要沿著軸瓦和支撐偶需要沿著軸瓦和支撐間的間隙引出，主要特點是測溫元件集成化、引線電纜細(xì)長柔性化。間的間隙引出，主要特點是測溫元件集成化、引線電纜細(xì)長柔性化。 1.1、軸瓦溫度探頭的安裝、軸瓦溫度探頭的安裝 軸瓦溫度探頭一般采用埋入式安裝。每塊需要測溫的軸瓦上都有加工好軸瓦溫度探頭一般采用埋入式安裝。每塊需要測溫的軸瓦上都有加工好的測溫孔，安裝時

53、必須將探頭插到底，并用膠固定防止其在孔內(nèi)活動，引出的測溫孔，安裝時必須將探頭插到底，并用膠固定防止其在孔內(nèi)活動，引出線則沿著軸瓦側(cè)面固定的預(yù)留引線槽縫隙引出到設(shè)備外殼的接線盒內(nèi)。軸瓦線則沿著軸瓦側(cè)面固定的預(yù)留引線槽縫隙引出到設(shè)備外殼的接線盒內(nèi)。軸瓦溫度元件的安裝需要儀表、機(jī)械專業(yè)的密切配合。在設(shè)備回裝軸支撐架、軸溫度元件的安裝需要儀表、機(jī)械專業(yè)的密切配合。在設(shè)備回裝軸支撐架、軸瓦蓋時，很容易把溫度元件的引出線壓壞、壓斷，是項需要細(xì)心、耐心加手瓦蓋時，很容易把溫度元件的引出線壓壞、壓斷，是項需要細(xì)心、耐心加手巧的細(xì)活。巧的細(xì)活。 軸瓦溫度探頭安裝存在的主要問題入下表：軸瓦溫度探頭安裝存在的主要問

54、題入下表：序號序號 問問 題題 對對 策策 1探頭容易掉出測溫孔探頭容易掉出測溫孔 1、固定用線纜卡子使用彈簧墊并靠近插入孔；、固定用線纜卡子使用彈簧墊并靠近插入孔；2、對孔深超過探頭高度的使用防油耐熱密封膠填埋、對孔深超過探頭高度的使用防油耐熱密封膠填埋 。2測溫引線與軸盤磨損測溫引線與軸盤磨損1、熱電阻引線引出點彎曲半徑盡可能??；、熱電阻引線引出點彎曲半徑盡可能??；2、加大瓦蓋上原有引出口，用線卡子固定。、加大瓦蓋上原有引出口，用線卡子固定。 3殼體引出線接頭漏油殼體引出線接頭漏油 1、使用隔油式接線盒，用隔板隔離進(jìn)出口端子連接；、使用隔油式接線盒，用隔板隔離進(jìn)出口端子連接；2、使用光面熱

55、電阻引線，采用錐形壓封形式的橡膠墊；、使用光面熱電阻引線，采用錐形壓封形式的橡膠墊；3、多路引線和帶網(wǎng)格護(hù)套引線將鋼鎧一段用在密封引、多路引線和帶網(wǎng)格護(hù)套引線將鋼鎧一段用在密封引出處；出處；4、低端水平接頭使用密封膠密封時用麻繩凝固、低端水平接頭使用密封膠密封時用麻繩凝固 。4延長線過長延長線過長 多余部份盤成圈狀，用金屬線綁扎到一個固定位置多余部份盤成圈狀，用金屬線綁扎到一個固定位置 。 1.2、壓縮機(jī)軸承（軸瓦）超過正常溫度的原因所在：、壓縮機(jī)軸承（軸瓦）超過正常溫度的原因所在： 1）、軸承與軸頸貼合不均勻或接觸面過?。ㄅ浜祥g隙過?。?、軸承與軸頸貼合不均勻或接觸面過小（配合間隙過?。?/p>

56、單位面積上的比壓過大，這種情況大部分發(fā)生在新機(jī)器試運(yùn)轉(zhuǎn)或換新單位面積上的比壓過大，這種情況大部分發(fā)生在新機(jī)器試運(yùn)轉(zhuǎn)或換新軸瓦后；軸瓦后； 2）、軸承偏斜或曲軸彎曲、扭曲；）、軸承偏斜或曲軸彎曲、扭曲； 3）、軸瓦質(zhì)量不好，潤滑油質(zhì)量不符（粘度?。?，或油路堵塞。）、軸瓦質(zhì)量不好，潤滑油質(zhì)量不符（粘度?。?，或油路堵塞。齒輪油泵供油壓力太低，以及供油中斷，造成軸瓦缺油，產(chǎn)生干摩擦；齒輪油泵供油壓力太低，以及供油中斷，造成軸瓦缺油，產(chǎn)生干摩擦； 4）、軸承有雜物或潤滑油過多，或潤滑油太臟；）、軸承有雜物或潤滑油過多，或潤滑油太臟； 5）、軸瓦有不均勻的過度磨損；）、軸瓦有不均勻的過度磨損； 6）、壓縮

57、機(jī)安裝時主軸與電動機(jī)（或汽輪機(jī)）主軸聯(lián)軸器沒有）、壓縮機(jī)安裝時主軸與電動機(jī)（或汽輪機(jī)）主軸聯(lián)軸器沒有找正，誤差太大，致使兩軸傾斜。找正，誤差太大，致使兩軸傾斜。 2、振動測量儀表、振動測量儀表 測量振動用傳感器分為兩種，就是接觸傳感器和非接測量振動用傳感器分為兩種，就是接觸傳感器和非接觸傳感器。前者包括速度傳感器、加速度傳感器等，直接觸傳感器。前者包括速度傳感器、加速度傳感器等，直接安裝在機(jī)泵外側(cè)指定測量缸體機(jī)殼振動的位置，用于旋轉(zhuǎn)安裝在機(jī)泵外側(cè)指定測量缸體機(jī)殼振動的位置，用于旋轉(zhuǎn)軸的振動容易傳遞給軸承和外殼的旋轉(zhuǎn)機(jī)械上軸的振動容易傳遞給軸承和外殼的旋轉(zhuǎn)機(jī)械上; 非接觸傳非接觸傳感器不直接和被

58、測物體接觸，用于裝有平面滑動軸承和旋感器不直接和被測物體接觸，用于裝有平面滑動軸承和旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)測轉(zhuǎn)動部件的運(yùn)行狀態(tài)，最常用的是電轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)測轉(zhuǎn)動部件的運(yùn)行狀態(tài)，最常用的是電渦流式趨近傳感器。渦流式趨近傳感器。 2.1、位移量測量、位移量測量 位移量主要是指移動部件與固定部件之間的間隙變化，主要包括位移量主要是指移動部件與固定部件之間的間隙變化，主要包括壓縮機(jī)和汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子軸向位移量測量；汽輪機(jī)啟動停止過程中由于壓縮機(jī)和汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子軸向位移量測量；汽輪機(jī)啟動停止過程中由于受熱或重力等原因引起的轉(zhuǎn)子彎曲程度的偏心測量；由于膨脹系數(shù)不受熱或重力等原因引起的轉(zhuǎn)子彎曲程度的偏心測量；由于膨

59、脹系數(shù)不同而造成的轉(zhuǎn)子熱膨脹與殼體膨脹的脹差測量以及往復(fù)壓縮機(jī)的活塞同而造成的轉(zhuǎn)子熱膨脹與殼體膨脹的脹差測量以及往復(fù)壓縮機(jī)的活塞桿偏離和活塞缸磨損的下垂量測量等。桿偏離和活塞缸磨損的下垂量測量等。 以上參數(shù)都可采用電渦流趨近傳感器，技術(shù)指標(biāo)同振動傳感器中以上參數(shù)都可采用電渦流趨近傳感器，技術(shù)指標(biāo)同振動傳感器中渦流趨近傳感器近似，主要區(qū)別在于振動測量范圍窄，只有零點幾個渦流趨近傳感器近似，主要區(qū)別在于振動測量范圍窄，只有零點幾個毫米，而位移測量范圍寬，可以達(dá)到幾十個毫米。隨著范圍的增加，毫米，而位移測量范圍寬，可以達(dá)到幾十個毫米。隨著范圍的增加，探頭的直徑增大，靈敏度下降探頭的直徑增大，靈敏度下

60、降 第八章第八章 集散控制（集散控制（DCS）技術(shù)）技術(shù) 一、一、DSC的概念的概念 DCS是分布式控制系統(tǒng)是分布式控制系統(tǒng) (Distributed Control System)的簡稱，的簡稱，國內(nèi)一般習(xí)慣稱為集散控制系統(tǒng)。所謂的分布式控制系統(tǒng)，是相對于國內(nèi)一般習(xí)慣稱為集散控制系統(tǒng)。所謂的分布式控制系統(tǒng)，是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計算機(jī)控制系統(tǒng)，它是在集中式控制集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計算機(jī)控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來的。它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來的。它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計算機(jī)系統(tǒng)，