自動化儀表基礎知識2誤差課件

自動化儀表基礎知識及在邯鋼的應用自動化儀表基礎知識及在邯鋼的應用提綱一、自動化儀表的重要性二、自動化儀表分類三、自動化儀表基礎知識四、典型儀表介紹五、儀表檢修、安裝、制圖簡介（1～3種儀表）六、邯鋼新建工程項目中對儀表的技術要求提綱一、自動化儀表的重要性一、自動化儀表的重要性1、自動化儀表是實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化必不可少的手段。生產(chǎn)過程自動化是一門綜合性的技術學科，它應用儀器儀表學科、自動控制學科及計算機學科的理論與技術服務于現(xiàn)代各類生產(chǎn)設備與生產(chǎn)過程。隨著科學技術的迅速發(fā)展，現(xiàn)代生產(chǎn)過程的自動化程度越來越高，對儀器儀表及自動化技術的依賴性越來越大，特別是對于生產(chǎn)過程連續(xù)性、大型化、復雜化的石油、化工、冶金、電力等行業(yè)，生產(chǎn)工藝、設備、控制與管理已逐漸成為一個有機的整體，儀表自動化技術顯得尤為重要。一、自動化儀表的重要性1、自動化儀表是實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化必不一、自動化儀表的重要性2、現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式對工程技術管理人員提出了更高的要求一方面，從事生產(chǎn)過程控制的技術人員必須深入了解和熟悉生產(chǎn)工藝與設備；另一方面，各行業(yè)工藝技術人員必須具有相應的儀表與自動控制的知識。現(xiàn)在，越來越多的工藝技術人員認識到：學習儀表與自動化方面的知識，對于現(xiàn)代自動化生產(chǎn)過程的設計開發(fā)、運行管理是十分重要的。通過儀表與自動化知識的學習，能了解主要工藝參數(shù)（溫度、壓力、流量及物位）的基本測量方法；掌握生產(chǎn)自動化過程中各類檢測儀表、顯示儀表、控制儀表和執(zhí)行儀器的結構原理、工作特性、選用方法；一、自動化儀表的重要性2、現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式對工程技術管理人員一、自動化儀表的重要性理解自動控制系統(tǒng)的組成原理、控制特性及各環(huán)節(jié)的作用；能根據(jù)工藝要求，在生產(chǎn)過程自動化的設計或技術改造中，與自動控制設計人員密切合作，綜合考慮工藝與控制兩個方面，為自動控制設計人員提供正確的工藝條件與工藝數(shù)據(jù)，共同討論和提出合理的自動控制方案；能在生產(chǎn)開、停車過程中，初步掌握自動控制系統(tǒng)的投運及控制器參數(shù)的工程整定；能在自動控制系統(tǒng)運行過程中，發(fā)現(xiàn)和分析出現(xiàn)的一些問題和現(xiàn)象，以便提出正確的解決辦法。對于熟悉工藝的工程技術人員，學習和掌握一些儀表與控制系統(tǒng)方面的知識，必能在生產(chǎn)、技改、管理等領域，起到事半功倍的作用。一、自動化儀表的重要性理解自動控制系統(tǒng)的組成原理、控制特性及二、自動化儀表分類1、檢測與過程控制儀表（通常稱自動化儀表）分類方法很多，根據(jù)不同原則可進行相應分類。例如按儀表所使用的能源可分為氣動儀表、電動儀表、液動儀表；按儀表組合方式，可分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置；按儀表安裝形式，可分為現(xiàn)場儀表、盤裝儀表、架裝儀表；按是否帶微處理器分為智能儀表、非智能儀表；根據(jù)儀表信號形式分為模擬儀表、數(shù)字儀表。二、自動化儀表分類二、自動化儀表分類

自動化儀表最通用的分類，是按儀表在測量與控制系統(tǒng)中的作用進行劃分，一般分為檢測儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表、執(zhí)行器4類。見表1。2、標準儀器儀表精密壓力表、臺式壓力表、補償式微壓計、標準測力儀、直流電位差計、直流電阻箱、直流電橋、標準電三表、數(shù)字多用表、數(shù)字標準信號源、數(shù)字壓力校驗儀、手持式紅外測溫儀、其它工作標準器3、衡器地中衡,軌道衡,電子汽車衡,電子軌道衡,配料電子秤,皮帶電子秤,稱重傳感器,天車電子秤其它秤

二、自動化儀表分類自動化儀表最通用的分類，是按儀表三、自動化儀表基礎知識1、測量測量就是為取得未知參數(shù)而做的，包括測量的誤差分析和數(shù)據(jù)處理等計算在內(nèi)的全部工作。從計量學的角度講，測量就是利用實驗手段，把待測量與已知的同性質(zhì)的標準量進行直接或間接的比較，將已知量作為計量單位，確定兩者的比值，從而得到被測量量值的過程。其目的是獲得被測對象的確定量值，關鍵是進行比較。L=x/bX——被測量，b——標準量，L——所得被測量值，例如：米尺量身高。三、自動化儀表基礎知識三、自動化儀表基礎知識2、誤差按誤差數(shù)值表示的方法，誤差可以分為絕對誤差、相對誤差、引用誤差。絕對誤差是指儀表的測量值與被測變量真實值之差；即絕對誤差＝測量值-真值。相對誤差是絕對誤差與實際值之比的百分數(shù)，相對誤差＝絕對誤差/實際值×100%引用誤差是指絕對誤差與測量表量程的比值，以百分比表示。引用誤差＝絕對誤差/量程×100%三、自動化儀表基礎知識2、誤差三、自動化儀表基礎知識3、精度等級儀表精確度簡言之就是儀表測量值接近真值的準確程度，通常用相對百分誤差來表示．我國目前規(guī)定的準確度等級有0.005、0.01、0.02、0.04、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0、5.0等級別。例子：有兩臺測溫儀表其測量范圍分別是0～800℃和600～1100℃，已知其最大測量誤差均為±6℃，試分別確定它們的精度等級。答案：根據(jù)基本誤差δm＝△Max/(AMax-AMin)×100%可得：δm＝6/(800－0)×100%＝0.75%δm＝6/(1100－600)×100%＝1.2%根據(jù)儀表的精度等級系列，測量范圍是0～800℃的測溫儀表應定為1級精度，測量范圍是600～1100℃的測溫儀表應定為1.5級精度。三、自動化儀表基礎知識3、精度等級三、自動化儀表基礎知識4、請翻譯Automaticmeasurementtechnology的中文表達意義。答案：自動檢測技術。5、檢定答案：檢定是為評定計量器具的計量性能(準確度、穩(wěn)定度、靈敏度等)，并確定其是否合格所進行的全部工作。6、校準答案：校準是確定計量器具示值誤差(必要時也包括確定其他計量性能)的全部工作。7、儀表的品質(zhì)指標主要包括哪些內(nèi)容？答案：主要包括量程、精度、非線性度、變差、靈敏度、動態(tài)特性等。三、自動化儀表基礎知識4、請翻譯Automaticmeas四、典型儀表介紹（一）熱電偶四、典型儀表介紹（一）熱電偶四、典型儀表介紹1、熱電偶工作原理：兩種不同成份的導體（稱為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，當接合點的溫度不同時，在回路中就會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應，而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接用作測量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端（也稱為測量端），另一端叫做冷端（也稱為補償端）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢。四、典型儀表介紹1、熱電偶工作原理：四、典型儀表介紹2、逐一說明7種工業(yè)熱電偶的型號、分度號、測量范圍。（1）鉑銠10-鉑熱電偶，分度號Ｓ，可在0～1300℃長期工作，短時可到1600℃。（2）鉑銠30-鉑銠6熱電偶，分度號Ｂ，可在0～1600℃長期工作，短時可到1800℃。（3）鎳鉻-鎳硅(鎳鉻-鎳鋁)熱電偶，分度號K，測量范圍0～

1300℃，分度曲線更接近線性，熱電動勢高。（4）銅-康銅熱電偶，分度號Ｔ，可工作在-200～400℃，特點是精度高，穩(wěn)定性好，低溫時靈敏度高。（5）鎳鉻-銅鎳熱電偶，分度號為Ｅ，測量范圍-200～900℃，特點是穩(wěn)定性好，靈敏度高和價格低廉等。（6）鐵-銅鎳熱電偶，分度號J，使用溫度-40～750℃。在700℃以下線性好，靈敏度高。（7）鉑銠13-鉑熱電偶，分度號R，使用溫度0～1300℃，短時可到

1600℃。四、典型儀表介紹2、逐一說明7種工業(yè)熱電偶的型號、分度號、測四、典型儀表介紹3、補償導線由于過程控制技術的發(fā)展，需要把熱電偶的熱電極延長接入控制室，但直接延長熱電極很不經(jīng)濟，所以人們找到了在一定溫度范圍內(nèi)熱電特性與所配熱電偶相同而且價格便宜的一對導線，叫做補償導線。4、熱電偶測溫時為什么需要進行冷端溫度補償？熱電偶熱電動勢的大小與其兩端的溫度有關，其溫度—熱電動勢關系曲線是在冷端溫度為0℃時分度的。在實際應用中，由于熱電偶冷端暴露在空間受到周圍環(huán)境溫度的影響，所以測溫中的冷端溫度不可能保持在0℃不變，也不可能固定在某個溫度不變，而熱電偶電勢既決定于熱端溫度，也決定于冷端溫度。所以如果冷端溫度自由變化，必然會引起測溫誤差。為了消除這種誤差必須進行冷端溫度補償。四、典型儀表介紹3、補償導線四、典型儀表介紹（二）熱電阻四、典型儀表介紹（二）熱電阻四、典型儀表介紹1、原理：熱電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時，其電阻也隨著發(fā)生變化的特征來測量溫度的。當阻值變化時，工作儀表便顯示出熱電勢所對應的溫度值。2、工業(yè)上常用的熱電阻有哪兩種?它們的分度號是什么?測量范圍是多少?0度時標稱電阻值R0是多少?

答案：工業(yè)上常用的熱電阻有兩種，即銅熱電阻和鉑熱電阻。四、典型儀表介紹1、原理：熱電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時，其電四、典型儀表介紹銅熱電阻測溫范圍為負50到正150度，鉑熱電阻測溫范圍為負200度到正850度，銅熱電阻的分度號是CU50和CU100，0度時的標稱電阻值分別為50歐和100歐。鉑熱電阻分為A級和B級，它們的分度號都是PT10和PT100，其0度的標稱電阻值分別為10歐和100歐3、三線制答案：為了減小熱電阻比測量儀表之間連接導線電阻因環(huán)境溫度變化所引起的測量誤差，將熱電阻比測量橋路用三根導線連接起來。四、典型儀表介紹銅熱電阻測溫范圍為負50到正150度，鉑熱電計算機監(jiān)控畫面計算機監(jiān)控畫面簡單的溫度檢測、顯示、報警系統(tǒng)

溫度變送器顯示儀表

熱電偶溫度變送器PLC、計算機

熱電偶PLC、計算機熱電偶溫度變送器顯示儀表

熱電偶PLC、計算機簡單的溫度檢測、顯示、報警系統(tǒng)溫度變送器顯示儀表四、典型儀表介紹（三）流量1、流量、瞬時流量、累積流量流量即流經(jīng)管道橫截面介質(zhì)的體積或質(zhì)量數(shù)。流體在單位時間內(nèi)通過管道某一截面的數(shù)量，按計算流體數(shù)量的方法的不同流量可分為質(zhì)量流量和體積流量。工程技術上常有瞬時流量與累積流量之說。瞬時流量是指單位時間內(nèi)流過管道橫截面介質(zhì)的體積或質(zhì)量數(shù)。累積流量是指在一定時間間隔內(nèi)流過某管道截面的介質(zhì)總量。四、典型儀表介紹（三）流量四、典型儀表介紹2、氣體流量測量為什么進行溫度壓力補償？答案：因為密度ρ是壓力和溫度的函數(shù)，當被測流體為氣體時，其密度受壓力溫度的影響更大。而節(jié)流裝置的設計是將密度作為定值處理的。因此，當被測氣體的實際壓力溫度偏離設計值時，則必須要對其被測量進行補償。3、簡述電磁流量計的測量原理？答案：電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應原理制成的一種流量計，當被測導電液體流過管道時，切割磁力線，于是在和磁場及流動方向垂直的方向上產(chǎn)生感應電勢，其值和被測流體的流速成比例。因此測量感應電勢就可以測出被測導電液體的流量。四、典型儀表介紹2、氣體流量測量為什么進行溫度壓力補償？四、典型儀表介紹電磁流量計四、典型儀表介紹電磁流量計四、典型儀表介紹4、為什么電磁流量計不能應用在脫鹽水的流量測量？答案：電磁流量計是基于電磁感應定律工作的流量測量儀表，它適用用于測量具有一定電導率的液體的體積流量，而脫鹽水的電導率低于電磁流量計對電導率的最低限，因此不能選用電磁流量計來測量脫鹽水的流量；四、典型儀表介紹四、典型儀表介紹（四）壓力檢測儀表1、概念：什么叫絕對壓力、大氣壓力、表壓及真空度？它們的相互關系是怎樣的？答案：絕對壓力是指被測介質(zhì)作用在容器單位面積上的全部壓力；地面空氣柱所產(chǎn)生的平均壓力為大氣壓力；絕對壓力與大氣壓力之差稱為表壓力；如果被測流體的絕對壓力低于大氣壓，則壓力表所測得的壓力為負壓，其值稱為真空度。四、典型儀表介紹（四）壓力檢測儀表四、典型儀表介紹2、壓力表彈簧管壓力表彈簧管壓力表屬于就地指示型壓力表，就地顯示壓力的大小，不帶遠程傳送顯示、調(diào)節(jié)功能。彈簧管壓力表通過表內(nèi)的敏感元件的彈性變形，再通過表內(nèi)機芯的轉(zhuǎn)換機構將壓力形變傳導至指針，引起指針轉(zhuǎn)動來顯示壓力。彈簧管壓力表適用測量無爆炸，不結晶，不凝固，對銅和銅合金無腐蝕作用的液體、氣體或蒸汽的壓力。四、典型儀表介紹2、壓力表四、典型儀表介紹3、壓力變送器一般意義上的壓力變送器主要由測壓元件傳感器（也稱作壓力傳感器）、測量電路和過程連接件三部分組成。它能將測壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標準的電信號(如4~20mADC等)，以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。

四、典型儀表介紹3、壓力變送器四、典型儀表介紹3、差壓變送器用于測量液體、氣體和蒸汽的液位、密度和壓力，然后將其轉(zhuǎn)變成4-20mADC的電流信號輸出。四、典型儀表介紹3、差壓變送器四、典型儀表介紹4、怎樣檢查現(xiàn)場運行中差壓變送器使其工作正常？答案：由于差壓變送器的故障多是零點漂移和導壓管堵塞，所以在現(xiàn)場很少對刻度逐點校驗，而是檢查它的零點和變化趨勢，具體方法如下：1)零點檢查：關閉正、負壓截止閥。打開平衡閥，此時電動差壓變送器電流應為4mA。2)變化趨勢檢查：零點以后，各閥門恢復原來的開表狀態(tài)，打開負壓室的排污閥。這時變送器的輸出應最大即電動差壓變送器為20mA以上。若只打開正壓室排污閥，則輸出為最小，即電動差壓變送器為4mA。打開排污閥時，被測介質(zhì)排出很少或沒有，說明導壓管有堵塞現(xiàn)象，要設法疏通。四、典型儀表介紹4、怎樣檢查現(xiàn)場運行中差壓變送器使其工作正常四、典型儀表介紹（五）雷達料位計測量原理：雷達波是一種特殊形式的電磁波，雷達料位計利用了電磁波的特殊性能來進行料位檢測。電磁波的物理特性與可見光相似，傳播速度相當于光速。其頻率為300MHz-3000GHz。電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源，遇到障礙物易于被反射，被測介質(zhì)導電性越好或介電常數(shù)越大，回波信號的反射效果越好。雷達波的頻率越高，發(fā)射角越小，單位面積上能量（磁通量或場強）越大，波的衰減越小，雷達料位計的測量效果越好。發(fā)射－反射－接收是雷達式料位計工作的基本原理。雷達傳感器的天線以波束的形式發(fā)射最小5.8GHz的雷達信號。反射回來的信號仍由天線接收，雷達脈沖信號從發(fā)射到接收的運行時間與傳感器到介質(zhì)表面的距離以及物位成比例。即：h=H–vt/2式中h為料位；H為槽高；v為雷達波速度；t為雷達波發(fā)射到接收的間隔時間四、典型儀表介紹（五）雷達料位計四、典型儀表介紹雷達料位計四、典型儀表介紹雷達料位計四、典型儀表介紹（六）數(shù)字顯示儀表是直接以數(shù)字形式顯示被測參數(shù)數(shù)量值大小的儀表，具有測量速度快、精度高、讀數(shù)直觀，并且對所監(jiān)測的參數(shù)便于進行數(shù)值控制和數(shù)字打印記錄，也便于計算機聯(lián)用。四、典型儀表介紹（六）數(shù)字顯示儀表四、典型儀表介紹（七）調(diào)節(jié)閥1、調(diào)節(jié)閥由哪幾部分組成？答案：調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機構和閥體部件兩部分組成，即調(diào)節(jié)閥＝執(zhí)行機構＋閥體部件其中，執(zhí)行機構是調(diào)節(jié)閥的推動裝置，它按信號壓力的大小產(chǎn)生相應的推力，使推桿產(chǎn)生相應的位移，從而帶動調(diào)節(jié)閥的閥芯動作．閥體部件是調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部分，它直接與介質(zhì)接觸，由閥芯的動作，改變調(diào)節(jié)閥節(jié)流面積，達到調(diào)節(jié)的目的。四、典型儀表介紹（七）調(diào)節(jié)閥四、典型儀表介紹2、調(diào)節(jié)閥的流量特性和理想流量特性是指控制介質(zhì)流過閥門的相對流量與閥門的相對開度之間的關系。閥前后壓差一定時的流量特性稱為理想流量特性或固有流量特性，調(diào)節(jié)閥的理想流量特性有快開、線性、對數(shù)等幾種。四、典型儀表介紹2、調(diào)節(jié)閥的流量特性和理想流量特性五、儀表檢修、安裝、制圖簡介（1～3種儀表）1、熱電阻元件在使用中發(fā)生的常見故障有哪些？答案：

1)熱電阻阻絲之間短路或接地；

2)熱電阻阻絲斷開；

3)保護套管內(nèi)積水；

4)電阻元件與接線盒之間引出導線斷路五、儀表檢修、安裝、制圖簡介（1～3種儀表）五、儀表檢修、安裝、制圖簡介（1～3種儀表）2、在熱控測量系統(tǒng)圖中，所用下列文字符號各表示什么取源測量點?(1)PE；(2)FE；(3)LE；(4)TE；(5)AEW答案：(1)壓力；(2)流量；(3)液位；(4)溫度；(5)分析3、一臺變送器的外殼結構為IP67，請說明它的防護含義？答案：IP代碼是IEC(國際電工委員會標準)外殼防護等級，我國頒布的外殼防護等級和它等效。67是IP代碼中第一和第二位特征數(shù)字，其中：“6”——表示塵密，即無灰塵進入殼內(nèi)；“7”——表示防短時間浸水影響，即浸入規(guī)定壓力(低于水面1000mm)的水中，經(jīng)規(guī)定時間(30分鐘)后外殼進水量不致達到有害程度。五、儀表檢修、安裝、制圖簡介（1～3種儀表）2、在熱控測量系五、儀表檢修、安裝、制圖簡介（1～3種儀表）4、用于測量流量的導壓管線、閥門組回路中，當正壓閥閥門或?qū)汗苄孤r，儀表指示什么狀態(tài)？當負壓閥閥門或?qū)汗苄孤r，儀表指示什么狀態(tài)？當平衡閥門泄漏時，儀表指示什么狀態(tài)？正壓側導壓管全部堵死，負壓側暢通時，儀表指示什么狀態(tài)？答案：當正壓閥閥門或?qū)汗苄孤r，儀表指示偏低；當負壓閥閥門或?qū)汗苄孤r，儀表指示偏高；當平衡閥門泄漏時，儀表指示偏低；正壓側導壓管全部堵死，負壓側暢通時，儀表指示跑零下。五、儀表檢修、安裝、制圖簡介（1～3種儀表）4、用于測量流量六、在工程項目中對儀表的技術要求

1.儀表安裝符合《冶金工業(yè)自動化儀表與控制裝置安裝通用圖冊》以及國家相關的標準及規(guī)范。2.所有自動化儀表在安裝調(diào)試前向業(yè)主提供廠家合格證、校驗單或檢定證書。3.孔板、調(diào)節(jié)閥等儀表的設計計算書必須完整齊全的交給業(yè)主。4.各類儀表安裝后必須經(jīng)過現(xiàn)場校驗合格后才能投運，重要儀表精度不低于0.2%，一般儀表精度不低于0.5%，廠際間計量秤精度不低于0.3%。5.高溫區(qū)域自動化儀表必須采用耐高溫設計。易燃易爆場合必須選用防爆型儀器儀表。6.煤氣流量等較臟介質(zhì)的測量孔板采用徑距取壓方式。六、在工程項目中對儀表的技術要求

1.儀表安裝符合《冶金工業(yè)六、在工程項目中對儀表的技術要求7.所有就地測量儀表必須有堅固的固定支架。（如超聲波液位計、物位計、纜式液位計等）。8.自動化設備所有電纜要按部頒標準執(zhí)行采購，規(guī)范敷設，屏蔽層接地必須良好。9.安裝在露天或環(huán)境惡劣場所的儀表，應有相應的防雨或隔熱等防護措施。10.高于2米的變送器、執(zhí)行器、氣體分析的取樣裝置、測溫元件、孔板及取壓裝置等，應設檢修平臺或梯子。11.在現(xiàn)場安裝的儀表均應考慮檢修及維護時所需的空間。12.測量介質(zhì)有引壓導壓管的變送器必須安裝在保護箱內(nèi)，并有相應的保溫伴熱措施，一般采用電伴熱方式。六、在工程項目中對儀表的技術要求7.所有就地測量儀表必須有堅六、在工程項目中對儀表的技術要求13.在接入PLC/DCS之前，調(diào)節(jié)閥的反饋信號和電磁流量計輸出的模擬量信號應加隔離器，壓力和差壓變送器應加配電器。熱電阻和熱電偶信號可不通過溫度變送器直接進入PLC/DCS系統(tǒng)。14.送入PLC/DCS的數(shù)字量輸入信號應為無源信號，數(shù)字量輸出模板一般不采用繼電器輸出方式，采用外加24V直流繼電器方式。15.所有調(diào)節(jié)閥必須有閥門位置反饋信號接入PLC/DCS系統(tǒng)。16.介質(zhì)為水的流量測量，管徑小于DN400采用電磁流量計、孔板，管徑大于等于DN400采用插入式超聲波流量計等。17.介質(zhì)為氣體的流量測量，管徑小于DN400可以采用孔板，管徑大于等于DN400采用德爾塔巴、阿牛巴流量計、渦街流量計、內(nèi)藏式文丘里管流量計等。六、在工程項目中對儀表的技術要求13.在接入PLC/DCS之六、在工程項目中對儀表的技術要求18.蒸汽流量測量孔板選用焊接式一體化孔板。19.為滿足ERP需求，單機、單爐或單臺主體設備必須有能源介質(zhì)（風、水、氣、汽、電等）投入產(chǎn)出的總管計量表，并在計算機上有瞬時流量和累積流量顯示，累積流量一般為99999999。20.對于核輻射儀表，在滿足基本性能的前提下，盡量降低射源強度。儀表維修人員的工作場所，射源端和接收端1米周圍內(nèi)，輻射安全劑量應符合《放射衛(wèi)生防護基本標準》。21.管線敷設施工時，應按GB50093—2002《自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》執(zhí)行。六、在工程項目中對儀表的技術要求18.蒸汽流量測量孔板選用焊六、在工程項目中對儀表的技術要求22.除防爆區(qū)域外，在現(xiàn)場儀表集中的地方應適當設置交流

220V電源插座，以方便維護檢修使用。23.當采用電熱帶作為現(xiàn)場儀表或管路保溫伴熱設備時，應設置單獨的供電系統(tǒng)，一般不得與儀表設備共用同一供電回路。24.重要生產(chǎn)崗位（如高爐、轉(zhuǎn)爐、TRT等）的重要儀表選型原則上采用國外原裝進口產(chǎn)品；一般性生產(chǎn)崗位（如水站、空壓站、噴煤粉等）和重要生產(chǎn)崗位的普通儀表選型原則上采用國內(nèi)知名企業(yè)產(chǎn)品。重要儀表選擇品牌見下表：六、在工程項目中對儀表的技術要求22.除防爆區(qū)域外，在現(xiàn)場儀自動化儀表基礎知識及在邯鋼的應用自動化儀表基礎知識及在邯鋼的應用提綱一、自動化儀表的重要性二、自動化儀表分類三、自動化儀表基礎知識四、典型儀表介紹五、儀表檢修、安裝、制圖簡介（1～3種儀表）六、邯鋼新建工程項目中對儀表的技術要求提綱一、自動化儀表的重要性一、自動化儀表的重要性1、自動化儀表是實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化必不可少的手段。生產(chǎn)過程自動化是一門綜合性的技術學科，它應用儀器儀表學科、自動控制學科及計算機學科的理論與技術服務于現(xiàn)代各類生產(chǎn)設備與生產(chǎn)過程。隨著科學技術的迅速發(fā)展，現(xiàn)代生產(chǎn)過程的自動化程度越來越高，對儀器儀表及自動化技術的依賴性越來越大，特別是對于生產(chǎn)過程連續(xù)性、大型化、復雜化的石油、化工、冶金、電力等行業(yè)，生產(chǎn)工藝、設備、控制與管理已逐漸成為一個有機的整體，儀表自動化技術顯得尤為重要。一、自動化儀表的重要性1、自動化儀表是實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化必不一、自動化儀表的重要性2、現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式對工程技術管理人員提出了更高的要求一方面，從事生產(chǎn)過程控制的技術人員必須深入了解和熟悉生產(chǎn)工藝與設備；另一方面，各行業(yè)工藝技術人員必須具有相應的儀表與自動控制的知識?，F(xiàn)在，越來越多的工藝技術人員認識到：學習儀表與自動化方面的知識，對于現(xiàn)代自動化生產(chǎn)過程的設計開發(fā)、運行管理是十分重要的。通過儀表與自動化知識的學習，能了解主要工藝參數(shù)（溫度、壓力、流量及物位）的基本測量方法；掌握生產(chǎn)自動化過程中各類檢測儀表、顯示儀表、控制儀表和執(zhí)行儀器的結構原理、工作特性、選用方法；一、自動化儀表的重要性2、現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式對工程技術管理人員一、自動化儀表的重要性理解自動控制系統(tǒng)的組成原理、控制特性及各環(huán)節(jié)的作用；能根據(jù)工藝要求，在生產(chǎn)過程自動化的設計或技術改造中，與自動控制設計人員密切合作，綜合考慮工藝與控制兩個方面，為自動控制設計人員提供正確的工藝條件與工藝數(shù)據(jù)，共同討論和提出合理的自動控制方案；能在生產(chǎn)開、停車過程中，初步掌握自動控制系統(tǒng)的投運及控制器參數(shù)的工程整定；能在自動控制系統(tǒng)運行過程中，發(fā)現(xiàn)和分析出現(xiàn)的一些問題和現(xiàn)象，以便提出正確的解決辦法。對于熟悉工藝的工程技術人員，學習和掌握一些儀表與控制系統(tǒng)方面的知識，必能在生產(chǎn)、技改、管理等領域，起到事半功倍的作用。一、自動化儀表的重要性理解自動控制系統(tǒng)的組成原理、控制特性及二、自動化儀表分類1、檢測與過程控制儀表（通常稱自動化儀表）分類方法很多，根據(jù)不同原則可進行相應分類。例如按儀表所使用的能源可分為氣動儀表、電動儀表、液動儀表；按儀表組合方式，可分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置；按儀表安裝形式，可分為現(xiàn)場儀表、盤裝儀表、架裝儀表；按是否帶微處理器分為智能儀表、非智能儀表；根據(jù)儀表信號形式分為模擬儀表、數(shù)字儀表。二、自動化儀表分類二、自動化儀表分類

自動化儀表最通用的分類，是按儀表在測量與控制系統(tǒng)中的作用進行劃分，一般分為檢測儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表、執(zhí)行器4類。見表1。2、標準儀器儀表精密壓力表、臺式壓力表、補償式微壓計、標準測力儀、直流電位差計、直流電阻箱、直流電橋、標準電三表、數(shù)字多用表、數(shù)字標準信號源、數(shù)字壓力校驗儀、手持式紅外測溫儀、其它工作標準器3、衡器地中衡,軌道衡,電子汽車衡,電子軌道衡,配料電子秤,皮帶電子秤,稱重傳感器,天車電子秤其它秤

二、自動化儀表分類自動化儀表最通用的分類，是按儀表三、自動化儀表基礎知識1、測量測量就是為取得未知參數(shù)而做的，包括測量的誤差分析和數(shù)據(jù)處理等計算在內(nèi)的全部工作。從計量學的角度講，測量就是利用實驗手段，把待測量與已知的同性質(zhì)的標準量進行直接或間接的比較，將已知量作為計量單位，確定兩者的比值，從而得到被測量量值的過程。其目的是獲得被測對象的確定量值，關鍵是進行比較。L=x/bX——被測量，b——標準量，L——所得被測量值，例如：米尺量身高。三、自動化儀表基礎知識三、自動化儀表基礎知識2、誤差按誤差數(shù)值表示的方法，誤差可以分為絕對誤差、相對誤差、引用誤差。絕對誤差是指儀表的測量值與被測變量真實值之差；即絕對誤差＝測量值-真值。相對誤差是絕對誤差與實際值之比的百分數(shù)，相對誤差＝絕對誤差/實際值×100%引用誤差是指絕對誤差與測量表量程的比值，以百分比表示。引用誤差＝絕對誤差/量程×100%三、自動化儀表基礎知識2、誤差三、自動化儀表基礎知識3、精度等級儀表精確度簡言之就是儀表測量值接近真值的準確程度，通常用相對百分誤差來表示．我國目前規(guī)定的準確度等級有0.005、0.01、0.02、0.04、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0、5.0等級別。例子：有兩臺測溫儀表其測量范圍分別是0～800℃和600～1100℃，已知其最大測量誤差均為±6℃，試分別確定它們的精度等級。答案：根據(jù)基本誤差δm＝△Max/(AMax-AMin)×100%可得：δm＝6/(800－0)×100%＝0.75%δm＝6/(1100－600)×100%＝1.2%根據(jù)儀表的精度等級系列，測量范圍是0～800℃的測溫儀表應定為1級精度，測量范圍是600～1100℃的測溫儀表應定為1.5級精度。三、自動化儀表基礎知識3、精度等級三、自動化儀表基礎知識4、請翻譯Automaticmeasurementtechnology的中文表達意義。答案：自動檢測技術。5、檢定答案：檢定是為評定計量器具的計量性能(準確度、穩(wěn)定度、靈敏度等)，并確定其是否合格所進行的全部工作。6、校準答案：校準是確定計量器具示值誤差(必要時也包括確定其他計量性能)的全部工作。7、儀表的品質(zhì)指標主要包括哪些內(nèi)容？答案：主要包括量程、精度、非線性度、變差、靈敏度、動態(tài)特性等。三、自動化儀表基礎知識4、請翻譯Automaticmeas四、典型儀表介紹（一）熱電偶四、典型儀表介紹（一）熱電偶四、典型儀表介紹1、熱電偶工作原理：兩種不同成份的導體（稱為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，當接合點的溫度不同時，在回路中就會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應，而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接用作測量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端（也稱為測量端），另一端叫做冷端（也稱為補償端）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢。四、典型儀表介紹1、熱電偶工作原理：四、典型儀表介紹2、逐一說明7種工業(yè)熱電偶的型號、分度號、測量范圍。（1）鉑銠10-鉑熱電偶，分度號Ｓ，可在0～1300℃長期工作，短時可到1600℃。（2）鉑銠30-鉑銠6熱電偶，分度號Ｂ，可在0～1600℃長期工作，短時可到1800℃。（3）鎳鉻-鎳硅(鎳鉻-鎳鋁)熱電偶，分度號K，測量范圍0～

1300℃，分度曲線更接近線性，熱電動勢高。（4）銅-康銅熱電偶，分度號Ｔ，可工作在-200～400℃，特點是精度高，穩(wěn)定性好，低溫時靈敏度高。（5）鎳鉻-銅鎳熱電偶，分度號為Ｅ，測量范圍-200～900℃，特點是穩(wěn)定性好，靈敏度高和價格低廉等。（6）鐵-銅鎳熱電偶，分度號J，使用溫度-40～750℃。在700℃以下線性好，靈敏度高。（7）鉑銠13-鉑熱電偶，分度號R，使用溫度0～1300℃，短時可到

1600℃。四、典型儀表介紹2、逐一說明7種工業(yè)熱電偶的型號、分度號、測四、典型儀表介紹3、補償導線由于過程控制技術的發(fā)展，需要把熱電偶的熱電極延長接入控制室，但直接延長熱電極很不經(jīng)濟，所以人們找到了在一定溫度范圍內(nèi)熱電特性與所配熱電偶相同而且價格便宜的一對導線，叫做補償導線。4、熱電偶測溫時為什么需要進行冷端溫度補償？熱電偶熱電動勢的大小與其兩端的溫度有關，其溫度—熱電動勢關系曲線是在冷端溫度為0℃時分度的。在實際應用中，由于熱電偶冷端暴露在空間受到周圍環(huán)境溫度的影響，所以測溫中的冷端溫度不可能保持在0℃不變，也不可能固定在某個溫度不變，而熱電偶電勢既決定于熱端溫度，也決定于冷端溫度。所以如果冷端溫度自由變化，必然會引起測溫誤差。為了消除這種誤差必須進行冷端溫度補償。四、典型儀表介紹3、補償導線四、典型儀表介紹（二）熱電阻四、典型儀表介紹（二）熱電阻四、典型儀表介紹1、原理：熱電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時，其電阻也隨著發(fā)生變化的特征來測量溫度的。當阻值變化時，工作儀表便顯示出熱電勢所對應的溫度值。2、工業(yè)上常用的熱電阻有哪兩種?它們的分度號是什么?測量范圍是多少?0度時標稱電阻值R0是多少?

答案：工業(yè)上常用的熱電阻有兩種，即銅熱電阻和鉑熱電阻。四、典型儀表介紹1、原理：熱電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時，其電四、典型儀表介紹銅熱電阻測溫范圍為負50到正150度，鉑熱電阻測溫范圍為負200度到正850度，銅熱電阻的分度號是CU50和CU100，0度時的標稱電阻值分別為50歐和100歐。鉑熱電阻分為A級和B級，它們的分度號都是PT10和PT100，其0度的標稱電阻值分別為10歐和100歐3、三線制答案：為了減小熱電阻比測量儀表之間連接導線電阻因環(huán)境溫度變化所引起的測量誤差，將熱電阻比測量橋路用三根導線連接起來。四、典型儀表介紹銅熱電阻測溫范圍為負50到正150度，鉑熱電計算機監(jiān)控畫面計算機監(jiān)控畫面簡單的溫度檢測、顯示、報警系統(tǒng)

溫度變送器顯示儀表

熱電偶溫度變送器PLC、計算機

熱電偶PLC、計算機熱電偶溫度變送器顯示儀表

熱電偶PLC、計算機簡單的溫度檢測、顯示、報警系統(tǒng)溫度變送器顯示儀表四、典型儀表介紹（三）流量1、流量、瞬時流量、累積流量流量即流經(jīng)管道橫截面介質(zhì)的體積或質(zhì)量數(shù)。流體在單位時間內(nèi)通過管道某一截面的數(shù)量，按計算流體數(shù)量的方法的不同流量可分為質(zhì)量流量和體積流量。工程技術上常有瞬時流量與累積流量之說。瞬時流量是指單位時間內(nèi)流過管道橫截面介質(zhì)的體積或質(zhì)量數(shù)。累積流量是指在一定時間間隔內(nèi)流過某管道截面的介質(zhì)總量。四、典型儀表介紹（三）流量四、典型儀表介紹2、氣體流量測量為什么進行溫度壓力補償？答案：因為密度ρ是壓力和溫度的函數(shù)，當被測流體為氣體時，其密度受壓力溫度的影響更大。而節(jié)流裝置的設計是將密度作為定值處理的。因此，當被測氣體的實際壓力溫度偏離設計值時，則必須要對其被測量進行補償。3、簡述電磁流量計的測量原理？答案：電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應原理制成的一種流量計，當被測導電液體流過管道時，切割磁力線，于是在和磁場及流動方向垂直的方向上產(chǎn)生感應電勢，其值和被測流體的流速成比例。因此測量感應電勢就可以測出被測導電液體的流量。四、典型儀表介紹2、氣體流量測量為什么進行溫度壓力補償？四、典型儀表介紹電磁流量計四、典型儀表介紹電磁流量計四、典型儀表介紹4、為什么電磁流量計不能應用在脫鹽水的流量測量？答案：電磁流量計是基于電磁感應定律工作的流量測量儀表，它適用用于測量具有一定電導率的液體的體積流量，而脫鹽水的電導率低于電磁流量計對電導率的最低限，因此不能選用電磁流量計來測量脫鹽水的流量；四、典型儀表介紹四、典型儀表介紹（四）壓力檢測儀表1、概念：什么叫絕對壓力、大氣壓力、表壓及真空度？它們的相互關系是怎樣的？答案：絕對壓力是指被測介質(zhì)作用在容器單位面積上的全部壓力；地面空氣柱所產(chǎn)生的平均壓力為大氣壓力；絕對壓力與大氣壓力之差稱為表壓力；如果被測流體的絕對壓力低于大氣壓，則壓力表所測得的壓力為負壓，其值稱為真空度。四、典型儀表介紹（四）壓力檢測儀表四、典型儀表介紹2、壓力表彈簧管壓力表彈簧管壓力表屬于就地指示型壓力表，就地顯示壓力的大小，不帶遠程傳送顯示、調(diào)節(jié)功能。彈簧管壓力表通過表內(nèi)的敏感元件的彈性變形，再通過表內(nèi)機芯的轉(zhuǎn)換機構將壓力形變傳導至指針，引起指針轉(zhuǎn)動來顯示壓力。彈簧管壓力表適用測量無爆炸，不結晶，不凝固，對銅和銅合金無腐蝕作用的液體、氣體或蒸汽的壓力。四、典型儀表介紹2、壓力表四、典型儀表介紹3、壓力變送器一般意義上的壓力變送器主要由測壓元件傳感器（也稱作壓力傳感器）、測量電路和過程連接件三部分組成。它能將測壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標準的電信號(如4~20mADC等)，以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。

四、典型儀表介紹3、壓力變送器四、典型儀表介紹3、差壓變送器用于測量液體、氣體和蒸汽的液位、密度和壓力，然后將其轉(zhuǎn)變成4-20mADC的電流信號輸出。四、典型儀表介紹3、差壓變送器四、典型儀表介紹4、怎樣檢查現(xiàn)場運行中差壓變送器使其工作正常？答案：由于差壓變送器的故障多是零點漂移和導壓管堵塞，所以在現(xiàn)場很少對刻度逐點校驗，而是檢查它的零點和變化趨勢，具體方法如下：1)零點檢查：關閉正、負壓截止閥。打開平衡閥，此時電動差壓變送器電流應為4mA。2)變化趨勢檢查：零點以后，各閥門恢復原來的開表狀態(tài)，打開負壓室的排污閥。這時變送器的輸出應最大即電動差壓變送器為20mA以上。若只打開正壓室排污閥，則輸出為最小，即電動差壓變送器為4mA。打開排污閥時，被測介質(zhì)排出很少或沒有，說明導壓管有堵塞現(xiàn)象，要設法疏通。四、典型儀表介紹4、怎樣檢查現(xiàn)場運行中差壓變送器使其工作正常四、典型儀表介紹（五）雷達料位計測量原理：雷達波是一種特殊形式的電磁波，雷達料位計利用了電磁波的特殊性能來進行料位檢測。電磁波的物理特性與可見光相似，傳播速度相當于光速。其頻率為300MHz-3000GHz。電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源，遇到障礙物易于被反射，被測介質(zhì)導電性越好或介電常數(shù)越大，回波信號的反射效果越好。雷達波的頻率越高，發(fā)射角越小，單位面積上能量（磁通量或場強）越大，波的衰減越小，雷達料位計的測量效果越好。發(fā)射－反射－接收是雷達式料位計工作的基本原理。雷達傳感器的天線以波束的形式發(fā)射最小5.8GHz的雷達信號。反射回來的信號仍由天線接收，雷達脈沖信號從發(fā)射到接收的運行時間與傳感器到介質(zhì)表面的距離以及物位成比例。即：h=H–vt/2式中h為料位；H為槽高；v為雷達波速度；t為雷達波發(fā)射到接收的間隔時間四、典型儀表介紹（五）雷達料位計四、典型儀表介紹雷達料位計四、典型儀表介紹雷達料位計四、典型儀表介紹（六）數(shù)字顯示儀表是直接以數(shù)字形式顯示被測參數(shù)數(shù)量值大小的儀表，具有測量速度快、精度高、讀數(shù)直觀，并且對所監(jiān)測的參數(shù)便于進行數(shù)值控制和數(shù)字打印記錄，也便于計算機聯(lián)用。四、典型儀表介紹（六）數(shù)字顯示儀表四、典型儀表介紹（七）調(diào)節(jié)閥1、調(diào)節(jié)閥由哪幾部分組成？答案：調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機構和閥體部件兩部分組成，即調(diào)節(jié)閥＝執(zhí)行機構＋閥體部件其中，執(zhí)行機構是調(diào)節(jié)閥的推動裝置，它按信號壓力的大小產(chǎn)生相應的推力，使推桿產(chǎn)生相應的位移，從而帶動調(diào)節(jié)閥的閥芯動作．閥體部件是調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部分，它直接與介質(zhì)接觸，由閥芯的動作，改變調(diào)節(jié)閥節(jié)流面積，達到調(diào)節(jié)的目的。四、典型儀表介紹（七）調(diào)節(jié)閥四、典型儀表介紹2、調(diào)節(jié)閥的流量特性和理想流量特性是指控制介質(zhì)流過閥門的相對流量與閥門的相對開度之間的關系。閥前后壓差一定時的流量特性稱為理想流量特性或固有流量特性，調(diào)節(jié)閥的理想流量特性有快開、線性、對數(shù)等幾種。四、典型儀表介紹2、調(diào)節(jié)閥的流量特性和理想流量特性五、儀表檢修、安裝、制圖簡介（1～3種儀表）1、熱電阻元件在使用中發(fā)生的常見故障有哪些？答案：

1)熱電阻阻絲之間短路或接地；

2)熱電阻阻絲斷開；

3)保護套管內(nèi)積水；

4)電阻元件與接線盒之間引出導線斷路五、儀表檢修、安裝、制圖簡介（1～3種儀表）五、儀表檢修、安裝、制圖簡介（1～3種儀表）2、在熱控測量系統(tǒng)圖中，所用下列文字符號各表示什么取源測量點?(1)PE；(2)FE；(3)LE；(4)TE；(5)AEW答案：(1)壓力；(2)流量；(3)液位；(4)溫度；(5)分析3、一臺變送器的外殼結構為IP67，請說明它的防護含義？答案：IP代碼是IEC(國際電工委員會標準)外殼防護等級，我國頒布的外殼防護等級和它等效。67是IP代碼中第一和第二位特征數(shù)字，其中：“6”——表示塵密，即無灰塵進入殼內(nèi)；“7”——表示防短時間浸水影響，即浸入規(guī)定壓力(低于水面1000mm)的水中，經(jīng)規(guī)定時間(30分鐘)后外殼進水量不致達到有害程度。