自動化儀表培訓PPT

1、培訓內容：培訓內容：n對各種儀表按照測量對象的不同，進行分類介紹，并對各種儀表按照測量對象的不同，進行分類介紹，并就各類儀表的構成和工作原理作深入簡出的講解。各就各類儀表的構成和工作原理作深入簡出的講解。各類測量儀表依次為：類測量儀表依次為：n一、溫度檢測儀表一、溫度檢測儀表n二、壓力檢測儀表二、壓力檢測儀表n三、液位檢測儀表三、液位檢測儀表n四、流量檢測儀表四、流量檢測儀表n五、分析儀表五、分析儀表n六、全線緊急停車按鈕（六、全線緊急停車按鈕（ESD）的控制）的控制培訓內容：培訓內容：n將各類儀表按照現(xiàn)場儀表和遠傳儀表這兩大類，就儀表的工作原、將各類儀表按照現(xiàn)場儀表和遠傳儀表這兩大類，就儀表

2、的工作原、內部組成、結構特點、在使用中的注意事項等幾方面，進行逐一地內部組成、結構特點、在使用中的注意事項等幾方面，進行逐一地論述。論述。n溫度檢測中的現(xiàn)場儀表：溫度檢測中的現(xiàn)場儀表： 1、萬向型雙金屬溫度計、萬向型雙金屬溫度計n 遠傳儀表：遠傳儀表： 1、 防爆型鉑電阻防爆型鉑電阻 2、 平均溫度計平均溫度計n壓力檢測中的現(xiàn)場儀表：壓力檢測中的現(xiàn)場儀表： 1、全不銹鋼壓力表、全不銹鋼壓力表 2、全不銹鋼耐震壓力表、全不銹鋼耐震壓力表n 遠傳儀表：遠傳儀表： 1、智能型防爆壓力變送器、智能型防爆壓力變送器 2、智能型防爆差壓變送器、智能型防爆差壓變送器n 3、壓力開關、壓力開關n液位檢測中的遠

3、傳理儀表：液位檢測中的遠傳理儀表： 1、雷達液位計、雷達液位計 2、磁致伸縮液位計、磁致伸縮液位計 3、音叉式液位開、音叉式液位開關關n流量檢測中的遠儀表的安全管理傳儀表：流量檢測中的遠儀表的安全管理傳儀表： 1、超聲波流量計、超聲波流量計 2、流量開關、流量開關 n分析儀表：分析儀表： 1、密度分析撬座（密度計、光學界面檢測儀）、密度分析撬座（密度計、光學界面檢測儀）溫度檢測儀表溫度檢測儀表n現(xiàn)場儀表現(xiàn)場儀表雙金屬溫度計雙金屬溫度計n（一）結構特點：（一）結構特點：n雙金屬溫度計是工業(yè)上測量溫度常用的現(xiàn)場一次表，具有適應范圍廣、結構簡單、雙金屬溫度計是工業(yè)上測量溫度常用的現(xiàn)場一次表，具有適應

4、范圍廣、結構簡單、安裝方便等特點。由指針、刻度盤、表殼、指針軸、感溫元件、保護管組成。可安裝方便等特點。由指針、刻度盤、表殼、指針軸、感溫元件、保護管組成。可分為分為1.01.0、1.51.5、2.02.0、2.52.5、4.04.0五個精度等級。站上使用的雙金屬溫度計主要為五個精度等級。站上使用的雙金屬溫度計主要為1.01.0級、級、1.51.5級兩種，安裝在密度計撬座、儲油罐、進出站管線、部分閥門后等位級兩種，安裝在密度計撬座、儲油罐、進出站管線、部分閥門后等位置，用于測量相應位置的油品溫度。置，用于測量相應位置的油品溫度。n（二）原理：（二）原理：n雙金屬溫度計用膨脹系數(shù)不同的兩種金屬片

5、牢固結合在一起組成感溫元件雙金屬溫度計用膨脹系數(shù)不同的兩種金屬片牢固結合在一起組成感溫元件, ,一般一般繞制成螺旋形繞制成螺旋形, ,其一端固定其一端固定, ,另一端裝有指針另一端裝有指針. .但溫度變化時但溫度變化時, ,感溫元件曲率發(fā)生變感溫元件曲率發(fā)生變化，自由端旋轉，帶動指針在刻度盤上指示溫度數(shù)值。化，自由端旋轉，帶動指針在刻度盤上指示溫度數(shù)值。（三）雙金屬溫度計使用中的注意事項：（三）雙金屬溫度計使用中的注意事項： n1，溫度計個部件裝配要牢固，不得松動，不得有銹蝕，保護應，溫度計個部件裝配要牢固，不得松動，不得有銹蝕，保護應 牢固、均勻和光潔。牢固、均勻和光潔。n2，溫度計表頭的玻

6、璃要保持干凈，以免防礙正確讀數(shù)。，溫度計表頭的玻璃要保持干凈，以免防礙正確讀數(shù)。n3，溫度計刻度盤上的刻線、數(shù)字和其他標志應完整、清晰。，溫度計刻度盤上的刻線、數(shù)字和其他標志應完整、清晰。n4，溫度計指針與刻度盤面間的距離應不大于，溫度計指針與刻度盤面間的距離應不大于5mm,但也不應觸但也不應觸及刻度盤，對于可調角雙金屬溫度計該項檢查應在從軸項位置到及刻度盤，對于可調角雙金屬溫度計該項檢查應在從軸項位置到徑項位置的全過程中進行。徑項位置的全過程中進行。n5，溫度計安裝套管內要加變壓器油，以確保測量準確。，溫度計安裝套管內要加變壓器油，以確保測量準確。 溫度檢測中的遠傳儀表溫度檢測中的遠傳儀表

7、1、溫度變送器、溫度變送器（防爆型鉑電阻）（防爆型鉑電阻） 2、平均溫度計、平均溫度計n（一）概述（一）概述n各站選用的是美國羅斯蒙特公司生產的智能型溫度變送器。主要安裝在部分閥門各站選用的是美國羅斯蒙特公司生產的智能型溫度變送器。主要安裝在部分閥門后、進出站等工藝管線上，用以測量油品溫度值，溫度變送器一般都是垂直安裝后、進出站等工藝管線上，用以測量油品溫度值，溫度變送器一般都是垂直安裝在輸油管線上。此外，在現(xiàn)場還安裝一個溫變用于測量站內地溫。在輸油管線上。此外，在現(xiàn)場還安裝一個溫變用于測量站內地溫。n相關性能參數(shù)：相關性能參數(shù)：n型號：型號：SQ-PT-Z-80E-0205n精度：精度：0.

8、1 量程量程0.1n量程：量程：0-50； -10-30n環(huán)境溫度：環(huán)境溫度：-4085n輸出：輸出：420mA和和HART信號信號n電源：電源：1242.4Vdcn傳感器：傳感器：PT100，A級，四線制級，四線制（二）組成及接線：（二）組成及接線： 溫度變送器由變送模板、檢測模板以及模擬量輸出模板等組成，通過后面的接線溫度變送器由變送模板、檢測模板以及模擬量輸出模板等組成，通過后面的接線板將板將420毫安的模擬量信號接到毫安的模擬量信號接到PLC機柜上，再通過轉換在站控機上顯示各個被測機柜上，再通過轉換在站控機上顯示各個被測的溫度參數(shù)值的溫度參數(shù)值接線如圖所示：接線如圖所示：（三）校驗及量

9、程修改：（三）校驗及量程修改：5 0電阻 溫變溫變安全柵Pt24VDCS500 溫變FLUKS7441 1、校驗、校驗: : 將溫度變送器從安裝管線上拆下來，按上圖將將溫度變送器從安裝管線上拆下來，按上圖將FLUKEFLUKE與溫變連接好。打開與溫變連接好。打開FLUKEFLUKE電源電源按按MEAS/SOURCEMEAS/SOURCE鍵，選擇鍵，選擇“SOURCE”SOURCE”按按TC/RTDTC/RTD鍵兩次鍵兩次按按鍵，選擇鍵，選擇“Pt100(385)”Pt100(385)”按按SETUPSETUP鍵鍵按按ENTERENTER鍵鍵按按鍵，選擇鍵，選擇“24VDC”24VDC”按按EN

10、T ERENT ER鍵鍵按按DONEDONE鍵鍵按按MEAS/SOURCEMEAS/SOURCE鍵，選擇鍵，選擇“MEAS”MEAS”按按mAmA鍵鍵按按MEAS/SOURCEMEAS/SOURCE鍵，這鍵，這FLUKEFLUKE屏幕顯示屏幕顯示 n輸入溫度值將溫變顯示與輸入溫度值將溫變顯示與FLUKE對比，進行溫度變送器校驗。對比，進行溫度變送器校驗。n2 2、溫變量程修改、溫變量程修改: :n按按HART鍵鍵SET鍵，選擇鍵，選擇“basic”按按ENTER，選擇，選擇“下限下限”或或“上限上限”輸入輸入要更該的數(shù)值，按要更該的數(shù)值，按ENTER鍵鍵按按SEND鍵鍵按按DONE鍵退出，更改

11、完成。鍵退出，更改完成。n（四）（四） 日常應用日常應用n1、正常時溫變就地顯示溫度和電流兩種參數(shù)，現(xiàn)場顯示的溫度值和站控室顯示、正常時溫變就地顯示溫度和電流兩種參數(shù)，現(xiàn)場顯示的溫度值和站控室顯示溫度值一致。溫度值一致。n2、當溫變出現(xiàn)就地和遠傳都沒有顯示故障時，是由以下幾種原因造成的：、當溫變出現(xiàn)就地和遠傳都沒有顯示故障時，是由以下幾種原因造成的：n 溫變損壞溫變損壞 、 保險熔斷保險熔斷 、 安全柵損壞安全柵損壞 、 接線松動。接線松動。n3、當溫變出現(xiàn)遠傳值不準故障時，是由以下幾種原因造成的、當溫變出現(xiàn)遠傳值不準故障時，是由以下幾種原因造成的n量程設置不對、接線端子出現(xiàn)輕微漏電。量程設置

12、不對、接線端子出現(xiàn)輕微漏電。n4、溫變要定期校驗，安裝套管內要填加變壓器油、溫變要定期校驗，安裝套管內要填加變壓器油.MEASUES。.mASOURCE。壓力檢測中的現(xiàn)場儀表壓力檢測中的現(xiàn)場儀表壓力表壓力表l（一）概述（一）概述l 壓力表是石油化工最常用的壓力檢測儀表，按精度等級分可以分為普通壓力表是石油化工最常用的壓力檢測儀表，按精度等級分可以分為普通壓力表和精密壓力表，壓力表和精密壓力表，0.6級以上的為精密壓力表，級以上的為精密壓力表，0.6級以下的為普通壓力級以下的為普通壓力表；按材質可分為普通彈簧管壓力表和全不銹鋼壓力彈簧管壓力表；根據(jù)使表；按材質可分為普通彈簧管壓力表和全不銹鋼壓力

13、彈簧管壓力表；根據(jù)使用的場合不同可以分為普通壓力表和耐震壓力表等。烏首站管線主要使用用的場合不同可以分為普通壓力表和耐震壓力表等。烏首站管線主要使用1.5級全不銹鋼壓力彈簧管壓力表和耐震全不銹鋼壓力彈簧管壓力表兩種。級全不銹鋼壓力彈簧管壓力表和耐震全不銹鋼壓力彈簧管壓力表兩種。l（二）工作原理（二）工作原理l 壓力表彈簧管在壓力和真空作用下，產生彈性變形引起管端位移，其位移壓力表彈簧管在壓力和真空作用下，產生彈性變形引起管端位移，其位移通過機械傳動機構進行放大，傳遞給指示裝置，再由指針在刻有法定計量單通過機械傳動機構進行放大，傳遞給指示裝置，再由指針在刻有法定計量單位的分度盤上指出被測壓力或真

14、空量值。位的分度盤上指出被測壓力或真空量值。 （三）使用中注意事項（三）使用中注意事項l1、在測量范圍內、在測量范圍內,示值誤差示值誤差,不應大于允許誤差不應大于允許誤差,（允許誤差（允許誤差 =精度精度量程量程 ）。）。l2、在測量范圍內，回程誤差應不大于允許誤差絕對值。、在測量范圍內，回程誤差應不大于允許誤差絕對值。l3、輕敲位移，輕敲表殼后、輕敲位移，輕敲表殼后,指針示值變動量應不大允許誤差絕對值的指針示值變動量應不大允許誤差絕對值的1/2。l4、外觀：、外觀：l（1） 壓力表的零部件裝配應牢固壓力表的零部件裝配應牢固,無松動現(xiàn)象。無松動現(xiàn)象。l（2）壓力表安全孔上應有防塵裝置，當發(fā)現(xiàn)防

15、塵橡膠蓋脫落時要重新安好。）壓力表安全孔上應有防塵裝置，當發(fā)現(xiàn)防塵橡膠蓋脫落時要重新安好。l（3）壓力表按其所測量介質不同）壓力表按其所測量介質不同,在壓力表上應有下表中規(guī)定的色標在壓力表上應有下表中規(guī)定的色標,并注名特并注名特殊介質殊介質 的名稱的名稱.氧氣表還必須標有紅色氧氣表還必須標有紅色“禁油禁油”字樣字樣.l（4）玻璃應無色透明）玻璃應無色透明,不應有妨礙讀數(shù)的缺陷和損傷。不應有妨礙讀數(shù)的缺陷和損傷。l（5）分度盤應平整光潔）分度盤應平整光潔,各標志應清晰可辨。各標志應清晰可辨。l（6）巡檢中發(fā)現(xiàn)壓力表有滲漏情況，應關閉壓力表根部閥，匯報處理。）巡檢中發(fā)現(xiàn)壓力表有滲漏情況，應關閉壓力

16、表根部閥，匯報處理。壓力檢測中的遠傳儀表壓力檢測中的遠傳儀表 壓力變送器壓力變送器 差壓變送器差壓變送器n（一）安裝位置和作用（一）安裝位置和作用n各站選用的是各站選用的是羅斯蒙特羅斯蒙特公司生產的智能型防暴壓力變送器。主要安裝在進出站管線、公司生產的智能型防暴壓力變送器。主要安裝在進出站管線、主泵和給油泵進出口、調節(jié)閥組前管線上、計量撬出口管線上。用于檢測被測管線內主泵和給油泵進出口、調節(jié)閥組前管線上、計量撬出口管線上。用于檢測被測管線內壓力，將測得的值進行遠傳及現(xiàn)場顯示，遠傳壓力信號用于站控機顯示及參與工藝控壓力，將測得的值進行遠傳及現(xiàn)場顯示，遠傳壓力信號用于站控機顯示及參與工藝控制和控制

17、保護。制和控制保護。n（二）性能參數(shù)（二）性能參數(shù)n型號：型號： 3051TG4A2B21AE5M5T1Q4n精確度等級精確度等級: +/-0.075n量程：量程： 0.6MPa，1.6 MPa，2.5 MPa，6MPa，10 MPa，16 MPa等等n輸出信號輸出信號: 4-20mADC 線性線性n電源電壓電源電壓: 24VDCn被測介質被測介質: 汽油汽油,柴油柴油 帶雷電保護器帶雷電保護器（三）結構原理（三）結構原理1，結構，結構壓變主要有傳感器、信號放大器、模壓變主要有傳感器、信號放大器、模-數(shù)轉換器、微處理器、數(shù)數(shù)轉換器、微處理器、數(shù)-模轉換器、操作模轉換器、操作鍵、顯示屏等幾部分組

18、成。鍵、顯示屏等幾部分組成。2，原理，原理 傳感器產生的信號被信號放大器放大后，經(jīng)模傳感器產生的信號被信號放大器放大后，經(jīng)模-數(shù)轉換器轉換成數(shù)字信號，在微處理數(shù)轉換器轉換成數(shù)字信號，在微處理器中經(jīng)線性和溫度校正后，在經(jīng)數(shù)器中經(jīng)線性和溫度校正后，在經(jīng)數(shù)-模轉換器轉換成直流模轉換器轉換成直流4-20mA輸出信號。涉及測量元件輸出信號。涉及測量元件的電子數(shù)據(jù)和變送器功能參數(shù)數(shù)據(jù)都被存儲在兩個的電子數(shù)據(jù)和變送器功能參數(shù)數(shù)據(jù)都被存儲在兩個EEPROM中，通過中，通過3個輸入調整鍵直接個輸入調整鍵直接在測量點進行參數(shù)調整。也可以在數(shù)字顯示中讀取測量結果、故障信息和工作方式。在測量點進行參數(shù)調整。也可以在數(shù)

19、字顯示中讀取測量結果、故障信息和工作方式。n（四）接線（四）接線n 壓力變送器采用二線制接線方式，由壓力變送器采用二線制接線方式，由PLC柜內柜內24VDC直流電源提供工作電壓直流電源提供工作電壓,輸出輸出420mA信號經(jīng)防雷端子接到信號經(jīng)防雷端子接到PLCD模擬輸入板（模擬輸入板（AI板）。板）。 PLCAI板24VDC420mA防雷擊端子壓變（五）日常維護（五）日常維護1 1、巡檢時要注意檢查壓變引壓管有無滲漏情況；現(xiàn)場指示值與站控機上、巡檢時要注意檢查壓變引壓管有無滲漏情況；現(xiàn)場指示值與站控機上的顯示值是否一致。的顯示值是否一致。2 2、當發(fā)現(xiàn)壓變引壓管出現(xiàn)輕度滲漏時，關閉壓變根部閥前要

20、和調度聯(lián)系，、當發(fā)現(xiàn)壓變引壓管出現(xiàn)輕度滲漏時，關閉壓變根部閥前要和調度聯(lián)系，采取相應保護措施，因為有些壓變的測量值參與了工藝調節(jié)控制，在受采取相應保護措施，因為有些壓變的測量值參與了工藝調節(jié)控制，在受控設備運行時，關閉些壓變的根部閥會引起誤動作，引起事故。控設備運行時，關閉些壓變的根部閥會引起誤動作，引起事故。3 3、當發(fā)現(xiàn)壓變測量值不準，很有可能是引壓管內有空氣或根部閥沒有打、當發(fā)現(xiàn)壓變測量值不準，很有可能是引壓管內有空氣或根部閥沒有打開。開。4 4、當發(fā)現(xiàn)壓變就地值和遠傳值都沒有顯示時，很有可能是防雷擊端子損、當發(fā)現(xiàn)壓變就地值和遠傳值都沒有顯示時，很有可能是防雷擊端子損壞或接線松動。壞或接

21、線松動。 液位檢測儀表液位檢測儀表雷達液位計雷達液位計n1、測量原理（如圖所示）、測量原理（如圖所示）n t = 2d/Cn d = Ct/2n H = Ld = LCt/2 n只要測得微波的往返時間只要測得微波的往返時間t，即可計算得到液位的高度，即可計算得到液位的高度H。n探測器對時間測量有兩種方式，即微波脈沖法及連續(xù)波調頻法。探測器對時間測量有兩種方式，即微波脈沖法及連續(xù)波調頻法。n微波脈沖法微波脈沖法 ：脈沖頻率大多為：脈沖頻率大多為5 56GHz6GHzn微波脈沖法的原理圖如下：微波脈沖法的原理圖如下：n 由發(fā)送器將脈沖發(fā)生器生成的一串脈沖信號通過天線發(fā)出，經(jīng)液面反射后由接收器接收，

22、再將信號傳由發(fā)送器將脈沖發(fā)生器生成的一串脈沖信號通過天線發(fā)出，經(jīng)液面反射后由接收器接收，再將信號傳給計時器，從計時器得到脈沖的往返間給計時器，從計時器得到脈沖的往返間t。 難點：必須精確地測量時間難點：必須精確地測量時間t 。解決方法：變脈沖雷達波為合成脈沖雷達波，通過測量發(fā)射波與反射波的頻率差，間接地求往返時間，解決方法：變脈沖雷達波為合成脈沖雷達波，通過測量發(fā)射波與反射波的頻率差，間接地求往返時間，計算出雷達波的傳播距離。計算出雷達波的傳播距離。 n液面到天線距離液面到天線距離 d 的計算公式如下的計算公式如下:n d = （C/2）t = （C/2）(f/S)n S = f0/t0n式中

23、：式中：f 測量量，它關系到測量量，它關系到 d 的精度；的精度；n S 跳頻斜率，跳頻斜率，Hz。n說明：該測量方法中發(fā)射頻率不是固定的，而是等幅可調頻率（說明：該測量方法中發(fā)射頻率不是固定的，而是等幅可調頻率（FMCW）。）。 2、實際液位的測量、實際液位的測量n如圖所示：如圖所示：nLu 檢尺口到罐底基準點的距離（是罐本身固有高度）檢尺口到罐底基準點的距離（是罐本身固有高度）n LR0 檢尺所得實際液位檢尺所得實際液位n Lp0 雷達頭安裝位置距罐底的值雷達頭安裝位置距罐底的值檢尺口檢尺口導向管導向管雷達測量頭雷達測量頭LuLp0LR0d量油管量油管基準點基準點d 液位計測出的空罐高度液

24、位計測出的空罐高度 LR0 = Lu（L0L1）說明：雷達液位計在技術上允許說明：雷達液位計在技術上允許Lp0= Lu1m，這樣就降低了液位計的安裝要求。，這樣就降低了液位計的安裝要求。向雷達液位計輸入向雷達液位計輸入LR0，并取：，并取： Lp = LR0 + d 以以Lp代替代替Lp0，則雷達液位計測得的液位為：，則雷達液位計測得的液位為： LR = Lpd由此可見：由此可見：Lp的產生，使測量與機械安裝無關；使測量值與真實值有了同一個標準的起點，的產生，使測量與機械安裝無關；使測量值與真實值有了同一個標準的起點，因而提高了測量精度。因而提高了測量精度。n3、雷達液位計的應用問題、雷達液位

25、計的應用問題n1）被測介質特性）被測介質特性n 相對介電常數(shù)相對介電常數(shù) 一般在一般在1.52左右左右n 湍動和氣泡湍動和氣泡n2）溫度）溫度 通常在通常在-40+150之間之間 n3）操作壓力）操作壓力n 如如: 瑞典瑞典SAAB公司：公司： RTG2960為為 4MPa ；n4、雷達液位計的基本設置、雷達液位計的基本設置n 基本設定基本設定n 安全設置安全設置n 輸出輸出n 顯示顯示n5、雷達液位計的特點、雷達液位計的特點n 測量部分無位移、無傳動部件。測量部分無位移、無傳動部件。n 與介質不直接接觸。與介質不直接接觸。n 測量不受溫度、壓力、蒸汽、煙霧、粉塵的限制，適用于測量不受溫度、壓

26、力、蒸汽、煙霧、粉塵的限制，適用于 粘度大、有毒、粘度大、有毒、有腐蝕性介質的液位測量。有腐蝕性介質的液位測量。n 使用、維護費用低。使用、維護費用低。n 精度高精度高 計量級：計量級：1mm，0.5mm，特殊的可達，特殊的可達0.1mmn 罐區(qū)管理級：罐區(qū)管理級：3mmn 一般控制級：一般控制級：5mm，10mmn 分辯率高分辯率高 計量級：計量級：1mm，0.1mmn 工業(yè)級：工業(yè)級：1020mmn說明：目前雷達液位計的測量范圍為：說明：目前雷達液位計的測量范圍為： 020m， 035m （E+H），）， 040m四、音叉液位開關四、音叉液位開關1、工作原理：音叉由晶體激勵產生振動（按某一

27、頻率），當音叉被液體浸沒、工作原理：音叉由晶體激勵產生振動（按某一頻率），當音叉被液體浸沒時振動頻率發(fā)生變化，該頻率變化由電子線路檢測出來并輸出一個開關量。時振動頻率發(fā)生變化，該頻率變化由電子線路檢測出來并輸出一個開關量。2 2、特點：、特點：適應性強：介質的電參數(shù)、密度對測量不產生影響。結垢、攪動、湍流、氣泡、適應性強：介質的電參數(shù)、密度對測量不產生影響。結垢、攪動、湍流、氣泡、振動、中等粘度、高溫、高壓等惡劣條件對檢測無影響；免于維護；不需調校。振動、中等粘度、高溫、高壓等惡劣條件對檢測無影響；免于維護；不需調校。說明：音叉開關可用于液位的上下限位報警或控制（上說明：音叉開關可用于液位的上

28、下限位報警或控制（上/ /下限位檢測由一選擇下限位檢測由一選擇開關確定）開關確定）流量檢測儀表流量檢測儀表超聲波流量計超聲波流量計n（一）、工作原理（傳播時間法）（一）、工作原理（傳播時間法）n 利用順流和逆流時的傳播速度之差與被測流體流速之間的關系求取利用順流和逆流時的傳播速度之差與被測流體流速之間的關系求取流速。流速。n VP = VcosVP = Vcos， L = DL = Dsin sin LDVPXV測量管測量管下游換能器下游換能器上游換能器上游換能器聲碶聲碶VtDtgCDVCtVVCVDVCDVCDtttVCDVCLtVCDVCLtpp2cossin2)cos()coscos2(

29、sincossincossincossincossin22222221221時間：聲波在流體中逆流傳播時間：聲波在流體中順流傳播 聲波順流時的傳播時間： T1 = t1+ 聲波逆流時的傳播時間： T2 = t2+時差法基本流量方程)/(842)()(2232221222smTtgDCVDQTDtgCTTDtgCtDtgCVn時差法流量方程的另外一種形式：時差法流量方程的另外一種形式：n VP = Vcos= VXL n流量方程：流量方程：n式中：式中： K 流速分布修正系數(shù)，流速分布修正系數(shù)，K = VV0n V 線平均流速線平均流速n V0 面平均流速面平均流速n（二）、超聲波流量計的組成及

30、分類（二）、超聲波流量計的組成及分類n1、組成、組成n 超聲換能器（或由換能器和測量管組成的超聲流量傳感器超聲換能器（或由換能器和測量管組成的超聲流量傳感器n 轉換器（電子數(shù)據(jù)處理單元）轉換器（電子數(shù)據(jù)處理單元）n二者之間用專用信號傳輸電纜連接。二者之間用專用信號傳輸電纜連接。n2、分類、分類n 按聲道數(shù)分類按聲道數(shù)分類n說明：四聲道及以上的多聲道配置對提高測量精度起很大作用。說明：四聲道及以上的多聲道配置對提高測量精度起很大作用。n 按被測介質分類按被測介質分類 n 氣體用、液體用氣體用、液體用VKDQ142n（三）、超聲波流量計的特點（三）、超聲波流量計的特點n1、應用范圍廣、應用范圍廣n

31、2、適用介質多、適用介質多n3、原理上不受管徑限制，適用于圓形、矩形管道、原理上不受管徑限制，適用于圓形、矩形管道n4、可實現(xiàn)非接觸測量，了進行移動性測量、可實現(xiàn)非接觸測量，了進行移動性測量n5、無壓力損失，操作費用低、無壓力損失，操作費用低n6、測量精度不夠理想、測量精度不夠理想n7、介質溫度不能太高（受換能器耐溫限制），一般、介質溫度不能太高（受換能器耐溫限制），一般200n8、技術復雜，價格較高、技術復雜，價格較高n9、傳播時間法超聲波流量計只能用于清潔液體和氣體、傳播時間法超聲波流量計只能用于清潔液體和氣體n（四）、超聲波流量計的使用（四）、超聲波流量計的使用n1、對被測流體的要求、對

32、被測流體的要求(清潔、滿管、單相，所含懸浮顆粒不能超過允許值清潔、滿管、單相，所含懸浮顆粒不能超過允許值) n2、夾裝式換能器的安裝、夾裝式換能器的安裝n 要知道確切的管道外徑、壁厚、材質及襯里情況，管道內壁不應銹蝕、結垢、凹凸要知道確切的管道外徑、壁厚、材質及襯里情況，管道內壁不應銹蝕、結垢、凹凸不平。不平。n 安裝換能器時，管道外壁表面應去保溫層、去漆，銹跡應砂平，涂勻耦合劑，不能安裝換能器時，管道外壁表面應去保溫層、去漆，銹跡應砂平，涂勻耦合劑，不能有空隙。有空隙。n 換能器安裝處和管壁反射處必須避開接口和焊縫。換能器安裝處和管壁反射處必須避開接口和焊縫。n3、流量傳感器的安裝、流量傳感

33、器的安裝n 連接流量傳感器的管道內徑必須與流量傳感器相同。連接流量傳感器的管道內徑必須與流量傳感器相同。n 換能器安裝在水平管道上時，應避免安裝在底部和頂部。流量傳感器或換能器也可安裝于傾斜換能器安裝在水平管道上時，應避免安裝在底部和頂部。流量傳感器或換能器也可安裝于傾斜管道或垂直管道。管道或垂直管道。n 測量液體時安裝位置必須充滿液體。測量液體時安裝位置必須充滿液體。n 傳感器上、下游要有足夠的直管段，以確保流體所需的流速分布（沿管道中心平行對稱地流傳感器上、下游要有足夠的直管段，以確保流體所需的流速分布（沿管道中心平行對稱地流動）。動）。n4、管道埋在地下時需設安裝室，其基本要求與夾裝式換

34、能器相同。、管道埋在地下時需設安裝室，其基本要求與夾裝式換能器相同。n5、信號傳輸電纜的敷設、信號傳輸電纜的敷設n 所有信號電纜必須由金屬穿線管保護，穿線管的所有接口部位（包括與接線盒和換能器的接口）所有信號電纜必須由金屬穿線管保護，穿線管的所有接口部位（包括與接線盒和換能器的接口）都必須密封防水。都必須密封防水。n 換能器引出電纜與信號電纜的連接應經(jīng)過接線盒中接線端子連接，接線盒也必須密封防水。換能器引出電纜與信號電纜的連接應經(jīng)過接線盒中接線端子連接，接線盒也必須密封防水。n 同側換能器信號電纜應走同一根穿線管。同側換能器信號電纜應走同一根穿線管。n 所有換能器端的屏蔽都應同電位接地。所有換

35、能器端的屏蔽都應同電位接地。n 所有信號電纜不許與電力線共用一根穿線保護管，其走向也不要與靠近的電力線平行，還應盡所有信號電纜不許與電力線共用一根穿線保護管，其走向也不要與靠近的電力線平行，還應盡量繞開其他電纜線。量繞開其他電纜線。n6、確定安裝位置時，尤其要注意換能器盡量避開有變頻調速器、電焊機、確定安裝位置時，尤其要注意換能器盡量避開有變頻調速器、電焊機n等干擾電源的場合。等干擾電源的場合。n7、及時核校、及時核校n 對現(xiàn)場安裝固定式超聲波流量計數(shù)量大、范圍廣的用戶，可配備一臺同類型的便攜式超聲波流對現(xiàn)場安裝固定式超聲波流量計數(shù)量大、范圍廣的用戶，可配備一臺同類型的便攜式超聲波流量計，用于

36、核?，F(xiàn)場儀表情況。量計，用于核校現(xiàn)場儀表情況。n8、定期維護、定期維護nKROHNE超聲波流量計超聲波流量計n用途：用途：n配合壓力、溫度和密度檢測儀表，為管道泄漏檢測軟件提供基礎數(shù)據(jù)，完成管道泄漏配合壓力、溫度和密度檢測儀表，為管道泄漏檢測軟件提供基礎數(shù)據(jù)，完成管道泄漏報警及泄漏點定位功能。同時，還完成管道運行流量監(jiān)測和生產計量任務。報警及泄漏點定位功能。同時，還完成管道運行流量監(jiān)測和生產計量任務。n本工程采用的是德國科隆公司本工程采用的是德國科隆公司UFM3030K型超聲波流量計。型超聲波流量計。n結構：結構：n超聲波流量計按照傳感器是否接觸流體，可分為外夾式和濕式。超聲波流量計按照傳感器

37、是否接觸流體，可分為外夾式和濕式。nKROHNE超聲波流量計為濕式超聲波流量計，其流量傳感器超聲波流量計為濕式超聲波流量計，其流量傳感器UFS3000K和信號轉換和信號轉換器器UFC030K采用一體化結構方式。傳感器為三聲道專利技術設計，采用管道對射式采用一體化結構方式。傳感器為三聲道專利技術設計，采用管道對射式安裝和弦狀通道布置，可以檢測到不同層面的流速，較好地測量非軸向對稱的流體形安裝和弦狀通道布置，可以檢測到不同層面的流速，較好地測量非軸向對稱的流體形態(tài)。態(tài)。n工作原理工作原理n科隆公司科隆公司UFM3030K超聲波流量計采用基本的聲波傳播時間法，兩個傳感器發(fā)射和接超聲波流量計采用基本的

38、聲波傳播時間法，兩個傳感器發(fā)射和接收具有時間標志的聲波脈沖。零流量時，聲波在兩個傳感器之間往返的時間是完全相收具有時間標志的聲波脈沖。零流量時，聲波在兩個傳感器之間往返的時間是完全相同的。流體開始流動時，順流方向的傳播時間較短，而逆流方向的傳播時間較長。通同的。流體開始流動時，順流方向的傳播時間較短，而逆流方向的傳播時間較長。通過測量上述順流和逆流的時間差，來確定管道內流體的流量。過測量上述順流和逆流的時間差，來確定管道內流體的流量。n性能：性能：n科隆公司科隆公司UFM3030K型超聲波流量計，具有動態(tài)增益補償功能，能實現(xiàn)全雷諾數(shù)范型超聲波流量計，具有動態(tài)增益補償功能，能實現(xiàn)全雷諾數(shù)范圍的動

39、態(tài)流態(tài)補償，能補償如介質溫度、密度、粘度等變化引起的誤差，能克服如圍的動態(tài)流態(tài)補償，能補償如介質溫度、密度、粘度等變化引起的誤差，能克服如固體顆粒、氣泡、旋渦、結垢、結蠟等引起的干擾，從而保證流量測量的高精度、固體顆粒、氣泡、旋渦、結垢、結蠟等引起的干擾，從而保證流量測量的高精度、高穩(wěn)定性和高重復性。高穩(wěn)定性和高重復性。n主要技術性能指標：主要技術性能指標：n測量精度：測量精度：+/-0.3% （流速（流速0.5m/s），），+/-0.5% （0.3m/s 流速流速 0.5m/s），），n重復性：重復性： +/-0.2%，n探頭數(shù)量：探頭數(shù)量： 3組探頭，組探頭，n測量范圍：測量范圍：020

40、m/s，n功能：瞬時流量、累積流量、質量流量、流速、聲速、流向、信號強度測量及自診功能：瞬時流量、累積流量、質量流量、流速、聲速、流向、信號強度測量及自診斷，斷，n防爆等級：防爆等級：EEx d（ib） II CT3T6 ，GB3836.13836.4.2000 ， ATEX 94/9/EC ， n防護等級：防護等級：IP67， IEC 60529/EN 60529，n測量管：碳鋼，測量管：碳鋼，n探頭：探頭：SS316L，n法蘭：碳鋼，法蘭：碳鋼，n傳感器罩：碳鋼，傳感器罩：碳鋼，n變送器：鋁，變送器：鋁，n介質溫度：介質溫度：-25+140，n環(huán)境溫度：環(huán)境溫度：-40+65，n供電電源：

41、供電電源：24VDC ，n電氣接口：電氣接口：21/2NPT，n安裝要求：直管段前安裝要求：直管段前10D、后、后5D。撬裝分析系統(tǒng)撬裝分析系統(tǒng) o 1、用途、用途o本工程采用分析系統(tǒng)橇座。安裝在各工藝站場進出站處，用于連續(xù)測量成品油密度，本工程采用分析系統(tǒng)橇座。安裝在各工藝站場進出站處，用于連續(xù)測量成品油密度，檢測檢測0#柴油、柴油、-10#柴油、柴油、90#汽油、汽油、93#汽油以及相互之間的油品界面。汽油以及相互之間的油品界面。o本工程撬裝分析系統(tǒng)選用的是英國輸力強公司的產品本工程撬裝分析系統(tǒng)選用的是英國輸力強公司的產品o結構結構o撬裝分析系統(tǒng)包括以下主要設備：撬裝分析系統(tǒng)包括以下主要設

42、備：o分析系統(tǒng)，主要設備的安裝支架，油品循環(huán)取樣泵，整個分析系統(tǒng)的附件和材料，分析系統(tǒng)，主要設備的安裝支架，油品循環(huán)取樣泵，整個分析系統(tǒng)的附件和材料，分析小屋。分析小屋。o分析系統(tǒng)所有儀表和介質接觸的連接管路部分采用不銹鋼材質，安全泄放管和排污分析系統(tǒng)所有儀表和介質接觸的連接管路部分采用不銹鋼材質，安全泄放管和排污管公用一個收集器，所有排污管線均通過管線接往污油罐。分析系統(tǒng)橇座預留光學管公用一個收集器，所有排污管線均通過管線接往污油罐。分析系統(tǒng)橇座預留光學界面檢測儀的安裝位置，配置手動采樣接口。界面檢測儀的安裝位置，配置手動采樣接口。n工作原理工作原理o分析系統(tǒng)的核心設備為密度計，密度計的關鍵

43、部件是測量振動管，當液體流經(jīng)測量振分析系統(tǒng)的核心設備為密度計，密度計的關鍵部件是測量振動管，當液體流經(jīng)測量振動管時，測量振動管在電子反饋系統(tǒng)的作用下產生諧振，振動頻率隨著管內液體密度動管時，測量振動管在電子反饋系統(tǒng)的作用下產生諧振，振動頻率隨著管內液體密度的變化而成比例的變化，密度計內置一個的變化而成比例的變化，密度計內置一個Pt100熱電阻熱電阻 o用于檢測測量振動管內介質的溫度，使密度計可以進行溫度補充和標準密度轉換，密用于檢測測量振動管內介質的溫度，使密度計可以進行溫度補充和標準密度轉換，密度計的振動頻率信號和溫度信號同時傳輸?shù)轿挥诳刂剖业男盘栟D換器，由信號轉換器度計的振動頻率信號和溫度

44、信號同時傳輸?shù)轿挥诳刂剖业男盘栟D換器，由信號轉換器轉換為密度信號并顯示。轉換為密度信號并顯示。n性能性能o分析系統(tǒng)安裝在爆炸危險場所區(qū)域內，其防爆等級不低于分析系統(tǒng)安裝在爆炸危險場所區(qū)域內，其防爆等級不低于ExdAT3，防護等級不低，防護等級不低于于IP65。分析系統(tǒng)橇座有對環(huán)境的冷、熱，以及雨淋、沙塵等的保護措施。分析系。分析系統(tǒng)橇座有對環(huán)境的冷、熱，以及雨淋、沙塵等的保護措施。分析系統(tǒng)橇座具有高精度連續(xù)測量功能和高穩(wěn)定性，對安裝位置、設備振動、流速和壓力影統(tǒng)橇座具有高精度連續(xù)測量功能和高穩(wěn)定性，對安裝位置、設備振動、流速和壓力影響不敏感，免維護。響不敏感，免維護。o密度計性能指標如下：密度

45、計性能指標如下：o精度：精度： 0.15 kg/m3，o密度范圍：密度范圍：0至至2000kg/m3，o重復性小于重復性小于0.02 kg/m3溫度影響小于溫度影響小于0.05 kg/m3/ 壓力影響小于壓力影響小于0.003 kg/m3/100kPa 供電電源：供電電源：24VDC 溫度測量：溫度測量：Pt100（四線制），（四線制）， 密度計輸出：頻率信號，密度計輸出：頻率信號， 防護等級防護等級:IP65， 接觸介質部件：接觸介質部件：Ni-Span-C， 外殼：外殼：316不銹鋼，不銹鋼， 法蘭材料：法蘭材料：316L不銹鋼。不銹鋼。o外型、結構及原理圖：外型、結構及原理圖：光學界面檢

46、測儀光學界面檢測儀o用途用途o用于檢測用于檢測0#柴油、柴油、-10#柴油、柴油、90#汽油、汽油、93#汽油以及相互之間的油品界面。汽油以及相互之間的油品界面。KAM-OID-SR-1flange -900型光學界面檢測儀安裝在各工藝站場進站處，型光學界面檢測儀安裝在各工藝站場進站處，KAM-OID-SR-2/18”flange -600/900型光學界面檢測儀安裝在分輸閥型光學界面檢測儀安裝在分輸閥室進口管道干線上。室進口管道干線上。o本工程采用美國本工程采用美國KAM-OID-SR型光學界面檢測儀。型光學界面檢測儀。o結構結構oKAM光學界面檢測儀為智能型一體式結構設計，探頭、信號傳輸光

47、纖、控制器光學界面檢測儀為智能型一體式結構設計，探頭、信號傳輸光纖、控制器集成為一體，可直接現(xiàn)場使用；每臺光學界面檢測儀帶有獨立的控制器，運行無集成為一體，可直接現(xiàn)場使用；每臺光學界面檢測儀帶有獨立的控制器，運行無干擾；光學界面檢測儀的控制器及附件均可室外安裝，不受環(huán)境影響。干擾；光學界面檢測儀的控制器及附件均可室外安裝，不受環(huán)境影響。o工作原理工作原理oKAM光學界面檢測儀利用光電學原理，采用專門開發(fā)的光學界面檢測儀利用光電學原理，采用專門開發(fā)的LED（發(fā)光二極管）光（發(fā)光二極管）光源，發(fā)射特定波長的可見光光束，可同時檢測多種光學特征，從而檢測出源，發(fā)射特定波長的可見光光束，可同時檢測多種光

48、學特征，從而檢測出0#柴柴油、油、-10#柴油、柴油、90#汽油、汽油、93#汽油以及柴油和汽油的油品界面汽油以及柴油和汽油的油品界面(包括同密度包括同密度不同油品的界面不同油品的界面)。性能性能KAM光學界面檢測儀技術先進、性能可靠，不受溫度影響，無需預校正；光學界面檢光學界面檢測儀技術先進、性能可靠，不受溫度影響，無需預校正；光學界面檢測儀與油品接觸的鏡面帶有納米材料涂層，是免清洗的，不受油品的性質和油品中的雜測儀與油品接觸的鏡面帶有納米材料涂層，是免清洗的，不受油品的性質和油品中的雜質的影響；光學界面檢測儀的防爆等級為質的影響；光學界面檢測儀的防爆等級為ExdIIBT6，環(huán)境溫度為，環(huán)境

49、溫度為-40 80 ，適，適用于油氣場合和惡劣環(huán)境。用于油氣場合和惡劣環(huán)境。o外型、結構及原理圖外型、結構及原理圖流量開關流量開關o用途用途o本工程采用美國本工程采用美國SOR T21-DF6D-CS-RRX/EAC-1E-CS-10-CB型型流量開關，用于監(jiān)測各工藝站場進、出站泄壓管線中的流量及完成低流流量開關，用于監(jiān)測各工藝站場進、出站泄壓管線中的流量及完成低流量越限報警。量越限報警。o結構結構oSOR流量開關為自行加熱的傳感器設計，采用法蘭連接方式，無任何可流量開關為自行加熱的傳感器設計，采用法蘭連接方式，無任何可能粘住或出故障的可移動部件；其電氣觸點為機械氣密式，觸點類型為能粘住或出故

50、障的可移動部件；其電氣觸點為機械氣密式，觸點類型為DPDT。o工作原理工作原理oSOR流量開關采用溫差技術原理，根據(jù)在流體中，不同流速傳熱不同的流量開關采用溫差技術原理，根據(jù)在流體中，不同流速傳熱不同的特性來測量液體流量。特性來測量液體流量。性能性能SOR流量開關操作簡單，動作準確快速，在流量開關操作簡單，動作準確快速，在27.7的溫度范圍內，的溫度范圍內，精度為開關點流速的精度為開關點流速的0.5% ，響應時間為：，響應時間為： 0.5 10 秒。并且秒。并且在參考的校準范圍內能任意調節(jié)設定值。在參考的校準范圍內能任意調節(jié)設定值。o供電電源：供電電源：24VDCo輸出：輸出：5Ao設定點范圍

51、：設定點范圍：0.904452m3/ho元件插入長度：元件插入長度：10o過程溫度范圍：過程溫度范圍：-70200o過程壓力范圍：真空過程壓力范圍：真空3000psigo防爆等級：防爆等級：CSA Class I,Groups B,C,D o防護等級：防護等級：NEMA4o接液材質：接液材質：316SSo過程連接：過程連接：1 600# 法蘭法蘭o電氣連接：電氣連接：3/4 NPT(F) 全線緊急停車按鈕（全線緊急停車按鈕（ESD）控制）控制l一、一、ESD的組成和用途的組成和用途lESD緊急停車：在管線運行時，當一些難以預料的緊急情況出現(xiàn)時，如果不及時停車，緊急停車：在管線運行時，當一些難以

52、預料的緊急情況出現(xiàn)時，如果不及時停車，很可能會造成生產事故或財產損失，以及危及人身安全，在這種情況下采取的一種緊很可能會造成生產事故或財產損失，以及危及人身安全，在這種情況下采取的一種緊急停車保護措施。西部管道成品油管線急停車保護措施。西部管道成品油管線ESD停車保護，對確保安全生產，防止輸油設停車保護，對確保安全生產，防止輸油設備和輸油管線損壞，保證財產及人身安全起著重要作用。備和輸油管線損壞，保證財產及人身安全起著重要作用。l二、西部管道成品油管線二、西部管道成品油管線ESD命令有四種命令有四種l1、中控、中控ESD命令命令 調度人在緊急情況發(fā)出的全線緊急停輸命令。調度人在緊急情況發(fā)出的全

53、線緊急停輸命令。l2、站控、站控ESD 命令命令 站控人員在緊急情況下發(fā)出的全站緊急停輸命令，輸油泵站和站控人員在緊急情況下發(fā)出的全站緊急停輸命令，輸油泵站和減壓站執(zhí)行全站緊急停輸時，會引起全線減壓站執(zhí)行全站緊急停輸時，會引起全線ESD保護動作，造成全線緊急停輸。保護動作，造成全線緊急停輸。l3、設備保護觸發(fā)、設備保護觸發(fā)ESD命令命令 工藝運行參數(shù)達到設定保護值、運行泵機組狀況工藝運行參數(shù)達到設定保護值、運行泵機組狀況 達到達到機泵保護參數(shù)值，觸發(fā)機泵保護參數(shù)值，觸發(fā)ESD執(zhí)行部分機組停車或全線停輸。執(zhí)行部分機組停車或全線停輸。l4、意外故障引起的、意外故障引起的ESD命令命令 如電網(wǎng)停電，設備閥門誤動作等觸發(fā)的如電網(wǎng)停電，設備閥門誤動作等觸發(fā)的ESD命令。命令。三、三、 全站緊急停車按鈕站控全站緊急停車按鈕站控ESD命令命令全站緊急停車按鈕（全站緊急停車按鈕（ESD），為紅色按鈕，外面有透明保護罩，該按鈕通過導線），為紅色按鈕，外面有透明保護罩，該按鈕通過導線直接連到直接連到 PLC的的DI 模板上，按鈕向上