儀表培訓(xùn)講義1

自動(dòng)化儀表培訓(xùn)講義豫皖管理處儀表專業(yè)第一章誤差理論由于在檢測(cè)過(guò)程中使用的工具本身的準(zhǔn)確性有高低之分，檢測(cè)環(huán)境等因素發(fā)生變化也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，使得從檢測(cè)儀表獲得的被測(cè)值與被測(cè)變量真實(shí)值之間會(huì)存在一定的差距，這一差距稱為測(cè)量誤差.測(cè)量誤差分為絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差在理論上是指測(cè)量值與真值之間的差值，即△＝x－x0

由于x0

是指被測(cè)量客觀存在的真實(shí)數(shù)值，它是無(wú)法真正得到的。因此，在一臺(tái)檢測(cè)儀表的量程范圍內(nèi)，各點(diǎn)讀數(shù)的絕對(duì)誤差是指該檢測(cè)儀表（精確度較低）與標(biāo)準(zhǔn)表（精確度較高）同時(shí)對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量時(shí)得到的兩個(gè)讀數(shù)之差。相對(duì)誤差相對(duì)誤差通常有三種表示方法：實(shí)際相對(duì)誤差；標(biāo)稱相對(duì)誤差；相對(duì)百分誤差（相對(duì)引用誤差或引用誤差）我們用的是相對(duì)百分誤差，表示如下：

檢測(cè)儀表的主要性能指標(biāo)評(píng)價(jià)一臺(tái)檢測(cè)儀表性能的優(yōu)劣通常可以根據(jù)以下指標(biāo)進(jìn)行衡量。⊙精確度和儀表的精度等級(jí)⊙非線性誤差⊙變差⊙靈敏度和分辨率⊙動(dòng)態(tài)誤差這些指標(biāo)中，我們主要講述一下精確度和精度等級(jí)。精確度和儀表的精度等級(jí)

儀表的精確度簡(jiǎn)稱精度，它是用來(lái)表示儀表測(cè)量結(jié)果可靠程度最重要的指標(biāo)。絕對(duì)誤差不能作為儀表精確度的比較尺度。在自動(dòng)化儀表中，通常是以最大相對(duì)百分誤差來(lái)定義儀表的精度等級(jí)。最大相對(duì)百分誤差是把最大絕對(duì)誤差折合成測(cè)量范圍的百分?jǐn)?shù)表示，表示如下：

儀表的精度等級(jí)（精確度等級(jí)）是指儀表在規(guī)定的工作條件下允許的最大相對(duì)百分誤差。把儀表允許的最大相對(duì)百分誤差去掉“±”和“％”，便可以用來(lái)確定儀表的精度等級(jí)。我們常用的精度等級(jí)有：0.02；0.05；0.5；1.0；1.5；2.5。所謂的2.5級(jí)的儀表，就是表示該儀表允許的最大相對(duì)百分誤差為±2.5％，表示符號(hào)為或。儀表的精度等級(jí)是衡量?jī)x表質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)之一。精度等級(jí)數(shù)值越小，表示儀表的精度越高。精確度和儀表的精度等級(jí)2.52.5舉例1某壓力測(cè)量?jī)x表的測(cè)量范圍是0～1000KPa，校驗(yàn)該表時(shí)得到的最大絕對(duì)誤差為＋8KPa，試確定該表的精度等級(jí)。解：該儀表的最大相對(duì)百分誤差是：

去掉“＋”和“％”，得到的數(shù)值是0.8，由于儀表的精度等級(jí)中沒(méi)有0.8級(jí)，而且該儀表超過(guò)了0.5級(jí)儀表所規(guī)定的最大允許誤差，所以該儀表的精度等級(jí)為1.0級(jí)。某壓力參數(shù)的測(cè)量范圍要求0～1000KPa，根據(jù)工藝要求，壓力測(cè)量的絕對(duì)誤差不能超過(guò)±8KPa，試問(wèn)選擇何種精度等級(jí)的壓力測(cè)量?jī)x表才能滿足要求。解：根據(jù)工藝要求，被選儀表的最大相對(duì)百分誤差是：得到的數(shù)值是0.8，介于0.5和1.0之間。如果選1.0級(jí)的儀表，其允許的最大相對(duì)百分誤差為±1.0％，超過(guò)了工藝上允許的數(shù)值，因此，只能選擇0.5級(jí)儀表才能滿足工藝要求。舉例2

從以上兩個(gè)例子中可以看出，根據(jù)儀表的校驗(yàn)結(jié)果來(lái)確定儀表精度等級(jí)和根據(jù)工藝要求來(lái)選擇儀表的精度等級(jí)，二者是不一樣的。另外，儀表的精度還和量程有關(guān)。在儀表精度等級(jí)一定的情況下，適當(dāng)減小量程，可以減小測(cè)量誤差，提高測(cè)量精度。第一章小結(jié)一、測(cè)量值和真實(shí)值之間的差異稱測(cè)量誤差。二、測(cè)量誤差分為絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。三、絕對(duì)誤差能反映出誤差的大小和方向。四、相對(duì)誤差是一個(gè)比值，其數(shù)值與被測(cè)量所取的單位無(wú)關(guān)，是為了描述測(cè)量的準(zhǔn)確程度而引出的。五、絕對(duì)誤差結(jié)果表述由正負(fù)號(hào)、數(shù)值和單位三部分組成，相對(duì)誤差或引用誤差結(jié)果表述應(yīng)由正負(fù)號(hào)、數(shù)值和百分號(hào)三部分組成。第二章測(cè)量測(cè)量的概念：是指用實(shí)驗(yàn)的方法，將被測(cè)量（未知量）與已知的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，以得到被測(cè)量大小的過(guò)程；是對(duì)被測(cè)量定量認(rèn)識(shí)的過(guò)程。測(cè)量分類測(cè)量的分類：

組合測(cè)量:某些可測(cè)量的不同組合，然后測(cè)出這些組合的數(shù)值，解聯(lián)立方程求出未知的被測(cè)量。比較測(cè)量:指被測(cè)量與已知的同類度量器在比較器上進(jìn)行比較，從而求得被測(cè)量的一種方法。偏位法：被測(cè)量直接作用于測(cè)量機(jī)構(gòu)使指針等偏轉(zhuǎn)或位移以指示被測(cè)量大小。替代法：替代發(fā)是將被測(cè)量與已知量先后接入同一測(cè)量?jī)x器，在不改變儀器的工作狀態(tài)下，使兩次測(cè)量?jī)x器的示值相同，則認(rèn)為被測(cè)量等于已知量。曹沖稱象測(cè)量單位測(cè)量結(jié)果表述：測(cè)量結(jié)果+測(cè)量單位計(jì)量：實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的活動(dòng)。國(guó)際單位制單位：長(zhǎng)度：米M；質(zhì)量：千克（公斤）Kg；時(shí)間秒S；電流安[培]A；熱力學(xué)溫度開(kāi)[爾文]K；物質(zhì)的量摩[爾]Mol；發(fā)光強(qiáng)度坎[德拉]cd

比對(duì)計(jì)量比對(duì)：是指在規(guī)定條件下，對(duì)相同準(zhǔn)確度等級(jí)或者規(guī)定不確定度范圍內(nèi)的同種計(jì)量基準(zhǔn)、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)之間所復(fù)現(xiàn)的量值進(jìn)行傳遞、比較、分析的過(guò)程。比對(duì)有嚴(yán)格條件要求。對(duì)于我們的站場(chǎng)來(lái)說(shuō)，2臺(tái)流量計(jì)雖然精度等級(jí)相同，但壓力和溫度來(lái)自不同的儀表，只能進(jìn)行粗略比對(duì)，和下游用戶之間只能稱之為比較。

第二章小結(jié)測(cè)量結(jié)果由測(cè)量結(jié)果和測(cè)量單位2部分組成。計(jì)量指實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的活動(dòng)。比對(duì)有嚴(yán)格條件要求。用戶1用戶2分輸站下游門(mén)站分輸站下游門(mén)站日供氣量填表人日供氣量填表人日供氣量填表人日供氣量填表人8.0614萬(wàn)標(biāo)方xx8.35萬(wàn)標(biāo)方xx10.0980萬(wàn)標(biāo)方xx10.2368萬(wàn)標(biāo)方xx正確為8.3500萬(wàn)標(biāo)方第三章溫度檢測(cè)儀表

在生產(chǎn)過(guò)程中，溫度是一個(gè)很重要的工藝參數(shù)。工業(yè)上，檢測(cè)溫度的方法有兩種：接觸式儀表和非接觸式儀表。它們的只要區(qū)別是看檢測(cè)元件是否和被測(cè)介質(zhì)接觸。我們使用的溫度檢測(cè)儀表都是接觸式的，這里著重講述一下接觸式儀表。溫度單位：開(kāi)爾文攝氏度=開(kāi)爾文+273.15接觸式儀表接觸式儀表可分為三類：基于物體受熱體積膨脹性質(zhì)的膨脹式檢測(cè)儀表。如：水銀玻璃溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體電阻隨溫度變化的熱電阻溫度檢測(cè)儀表。如鉑電阻溫度計(jì)基于熱電效應(yīng)的熱電偶溫度檢測(cè)儀表。如熱電偶溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)

雙金屬溫度計(jì)是基于物體受熱的時(shí)候體積膨脹的性質(zhì)制成的，用兩片膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊在一起制成感溫元件，成為雙金屬片。雙金屬片受熱后由于兩金屬片的膨脹長(zhǎng)度不同而產(chǎn)生彎曲，自由端帶動(dòng)指針指示出相應(yīng)的溫度數(shù)值。雙金屬溫度計(jì)是一種適合測(cè)量中、低溫的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工業(yè)儀表，可用來(lái)直接測(cè)量并顯示氣體、液體和蒸汽的溫度。雙金屬溫度計(jì)具有無(wú)汞害、易讀數(shù)、防水、防腐蝕、耐震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。雙金屬溫度計(jì)分為普通型、戶外型、防腐型三種，從其結(jié)構(gòu)又可分為徑向型、軸向型、135°型、萬(wàn)向型。

雙金屬溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)的測(cè)溫范圍是：－80～600℃特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊，可靠；耐振動(dòng)，刻度較水銀溫度計(jì)清晰，量程和使用范圍有限。但準(zhǔn)確度等級(jí)較低。雙金屬溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)目前我們大量使用北京布萊迪公司生產(chǎn)的WSSF系列溫度計(jì)，插入深度有50、100、150、200、250mm等型號(hào)，根據(jù)管線半徑的可以初步判斷插入深度。萬(wàn)向型雙金屬溫度計(jì)型號(hào)：WSS－581F精度：1.0級(jí)外殼材質(zhì)：全不銹鋼保護(hù)管：Φ10，Cr18Ni9TI刻度盤(pán)：Φ150連接螺紋：M27Χ2可動(dòng)外螺紋，帶墊片測(cè)量范圍：－20～80℃（可選）插入深度：50～

250mm雙金屬溫度計(jì)北京布萊迪溫度計(jì)型號(hào)

WSS□□□□

0軸向

1徑向

8多角向3Φ604Φ1005Φ1256Φ150溫度測(cè)量?jī)x表金屬膨脹式雙金屬片F(xiàn)、w防護(hù)型0無(wú)固定1可動(dòng)外螺紋2可動(dòng)內(nèi)螺紋3固定外螺紋4活動(dòng)法蘭雙金屬溫度計(jì)熱電阻溫度計(jì)熱電阻的測(cè)溫原理是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測(cè)量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測(cè)出感溫電阻的阻值變化，就可以測(cè)量出被測(cè)溫度。目前，熱電阻主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類。我們常使用的熱電阻溫度計(jì)是鉑電阻溫度計(jì)。從電阻隨溫度的變化來(lái)看，大部分金屬導(dǎo)體都有這種性質(zhì)，但并不是都能用作測(cè)溫?zé)犭娮瑁鳛闊犭娮璧慕饘俨牧弦话阌幸韵乱螅罕M可能大而且有穩(wěn)定的溫度系數(shù)、電阻率要大、在使用的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的化學(xué)和物理性能、材料的復(fù)制性好、電阻值隨溫度變化要有單值函數(shù)關(guān)系（最好呈線性關(guān)系）。熱電阻溫度計(jì)目前，應(yīng)用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅。我們常用的是鉑電阻溫度計(jì)，分度號(hào)為Pt100。在檢測(cè)溫度是0℃

時(shí)的電阻值是100Ω。鉑電阻的測(cè)溫范圍是：－200～850℃鉑電阻溫度計(jì)鉑電阻溫度計(jì)

鉑電阻溫度計(jì)具有以下特點(diǎn)：測(cè)量精度高；適用于中性和氧化性介質(zhì)；穩(wěn)定性好，具有一定的非線性，溫度越高電阻變化率越小；便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中檢測(cè)和自動(dòng)控制；不能測(cè)高溫；價(jià)格較貴。鉑電阻溫度計(jì)鉑電阻溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)是將一定電阻值的細(xì)鉑絲繞成螺旋狀，再將其雙繞在絕緣骨架上，然后放進(jìn)套管(通常用鉑、玻確或石英材料制作)中，充人氦(或其他惰性氣體)和干燥空氣，然后密封。鉑電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)化為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號(hào)通過(guò)引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或其他二次儀表上，工業(yè)用鉑電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，與控制室之間存在一定的距離，因此鉑電阻的引線對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)有較大的影響。鉑電阻的引線方式主要有三種方式：二線制三線制四線制鉑電阻的信號(hào)連接方式在鉑電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來(lái)引出電阻信號(hào)的方式稱為二線制。這種引線方式最簡(jiǎn)單，但由于連接導(dǎo)線存在引線電阻r，r的大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長(zhǎng)度等因素有關(guān)。因此，這種引線方式只適用于測(cè)量精度要求較低的場(chǎng)合。鉑電阻的二線制連接方式在鉑電阻根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制。這種方式通常與電橋配套使用可以較好地消除引線電阻的影響，是工業(yè)過(guò)程中最常用的引線方式。在壓縮機(jī)機(jī)中廣泛采用。鉑電阻的三線制連接方式電橋在鉑電阻根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制。其中兩根引線為鉑電阻提供恒定電流，把電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，再通過(guò)另兩根引線把電壓信號(hào)引至二次儀表。這種引線方式可以完全消除引線電阻的影響，主要用于高精度的溫度檢測(cè)。缺點(diǎn)費(fèi)用高。鉑電阻的四線制連接方式鉑電阻的結(jié)構(gòu)型式工業(yè)上常用的鉑電阻主要有普通型鉑電阻和鎧裝型鉑電阻兩種型式。普通型鉑電阻是由感溫體、不銹鋼外保護(hù)管、接線盒以及各種用途的固定裝置組成。鎧裝鉑電阻外保護(hù)套管采用不銹鋼，內(nèi)充高密度氧化物絕緣體，具有很強(qiáng)的抗污染性能和優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度。和普通型鉑電阻相比，鎧裝鉑電阻具有直徑小、易彎曲、抗震性好、熱響應(yīng)時(shí)間快、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。熱電偶溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)是另一種檢測(cè)溫度的儀表，它是根據(jù)熱電效應(yīng)的原理檢測(cè)溫度的。熱電偶的測(cè)溫范圍是：－200～1800℃。熱電偶的工作特點(diǎn)：測(cè)溫范圍廣，測(cè)量精度高，便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中檢測(cè)和自動(dòng)控制，應(yīng)用廣泛；需自由端溫度補(bǔ)償，在低溫段測(cè)量精度較低。目前壓縮機(jī)儀表涉及到熱電偶溫度計(jì)，在這里不詳細(xì)介紹。溫度變送器鉑電阻是用于溫度信號(hào)檢測(cè)的一次元件，它需要和顯示單元、控制單元配合，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的顯示、控制。很多控制裝置可以直接把電阻信號(hào)直接接在控制儀表上，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)溫度的顯示和控制。但是，在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)中，也存在很多利用信號(hào)轉(zhuǎn)換儀表先將傳感器輸出的電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，再把標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接入到其他顯示、控制單元，這種信號(hào)轉(zhuǎn)換儀表就是溫度變送器。溫度變送器過(guò)去，傳統(tǒng)的溫度測(cè)量方式是采用傳感器直接接線方式，熱電阻或熱電偶輸出一個(gè)歐姆或毫伏信號(hào)送至DCS或二次表。一般現(xiàn)場(chǎng)的溫度測(cè)量點(diǎn)遠(yuǎn)離控制室，需要較長(zhǎng)的補(bǔ)償導(dǎo)線，同時(shí)DCS必須配置特殊的溫度I/O卡。這種傳統(tǒng)測(cè)量方式的測(cè)量精度及性能較差，取溫點(diǎn)與DCS間的補(bǔ)償導(dǎo)線越長(zhǎng)，溫度測(cè)量的總體性能越差；熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線比普通的4-20mA用銅導(dǎo)線的價(jià)格貴很多，補(bǔ)償導(dǎo)線的費(fèi)用是溫度測(cè)量總成本中不可忽略的一部分；熱電偶的毫伏信號(hào)極易受干擾，據(jù)統(tǒng)計(jì)，常見(jiàn)工業(yè)噪聲等級(jí)為10mV，這會(huì)引起K型熱電偶一個(gè)約28℃的尖峰信號(hào)，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致過(guò)程停車。目前工業(yè)過(guò)程中使用廣泛的一類模擬式溫度變送器是DDZ－Ⅲ

型溫度變送器。它與各種類型的熱電阻、熱電偶配套使用，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成4～20mA或1～5VDC的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。溫度變送器鉑電阻溫度變送器鉑電阻溫度變送器是由輸入電路、反饋電路和放大及輸出等幾部分電路組成，采用三線制或四線制的連接方式，在輸入電路中包含了線性化的功能。一體化溫度變送器一體化溫度變送器是指將變送器模塊安裝在測(cè)溫元件接線盒內(nèi)的一種溫度變送器。其變送器和測(cè)溫元件形成一個(gè)整體，可以直接安裝在被測(cè)工藝設(shè)備上，輸出為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。一體化溫度變送器具有體積小、質(zhì)量輕、現(xiàn)場(chǎng)安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。一體化溫度變送器由測(cè)溫元件和變送器模塊兩部分構(gòu)成。變送器模塊把測(cè)溫元件的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，主要是4～20mA的直流電流信號(hào)。由于一體化溫度變送器直接安裝在現(xiàn)場(chǎng)，在一般情況下變送器模塊內(nèi)部集成電路的正常工作溫度為－20～80℃，超過(guò)這一范圍，電子器件的性能會(huì)發(fā)生變化，變送器將不能正常工作，因此在使用中應(yīng)特別注意變送器模塊所處的環(huán)境溫度。一體化溫度變送器智能式溫度變送器智能式溫度變送器主要有采用HART協(xié)議通信方式和采用現(xiàn)場(chǎng)總線通信方式。

HART協(xié)議通信方式比較成熟，產(chǎn)品的種類也比較多。3144溫度變送器溫度檢測(cè)儀表的選用溫度檢測(cè)儀表的種類很多，在儀表的選用上，應(yīng)注意每種儀表的特點(diǎn)和適用范圍，這是確保溫度測(cè)量精度的第一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。雙金屬溫度計(jì)一般用于溫度信號(hào)的就地檢測(cè)和指示，測(cè)量精度不高。熱電阻和熱電偶是工業(yè)上兩種最常用的測(cè)溫儀表，熱電阻適合于測(cè)量500℃以下的中、低溫，熱電偶適合于500～1800℃的中、高溫。在選用溫度檢測(cè)儀表時(shí)，除了要考慮測(cè)量精度、信號(hào)制、穩(wěn)定性等技術(shù)要求之外，還應(yīng)該注意工作環(huán)境等因素的影響，例如環(huán)境溫度、介質(zhì)特性（氧化性、還原性、腐蝕性）等，選擇適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)套管、連接導(dǎo)線等附件。溫度檢測(cè)儀表的選用溫度檢測(cè)儀表的安裝溫度檢測(cè)儀表的正確安裝是保證儀表正常使用的另一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一般來(lái)說(shuō)，溫度檢測(cè)儀表的安裝需要遵循以下原則：1、檢測(cè)元件的安裝應(yīng)確保測(cè)量的準(zhǔn)確性，選擇有代表性的安裝位置。對(duì)于接觸式檢測(cè)元件來(lái)說(shuō)，檢測(cè)元件應(yīng)該有足夠的插入深度，不應(yīng)該把檢測(cè)元件插入介質(zhì)的死角，以確保檢測(cè)元件與被測(cè)介質(zhì)能進(jìn)行充分的熱交換；測(cè)量管道中的介質(zhì)溫度時(shí)，檢測(cè)元件工作端應(yīng)位于管道中心流速最大處，（續(xù)下頁(yè)）（接上頁(yè)）檢測(cè)元件應(yīng)該迎著流體流動(dòng)方向安裝，非不得已時(shí)，切勿與被測(cè)介質(zhì)順流安裝，否則容易產(chǎn)生測(cè)量誤差；測(cè)量負(fù)壓管道（設(shè)備）上的溫度時(shí)，必須保證有密封性，以免外界空氣的吸入而降低精度。溫度檢測(cè)儀表的安裝2、檢測(cè)元件的安裝應(yīng)確保安全、可靠。為避免檢測(cè)元件的損壞，接觸式測(cè)量?jī)x表的保護(hù)套管應(yīng)該具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，在使用時(shí)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的工作壓力、溫度、腐蝕性等特性，合理地選擇保護(hù)套管的材質(zhì)、壁厚；當(dāng)介質(zhì)壓力超過(guò)10MPa時(shí)，必須安裝保護(hù)外套，確保安全；為了減小測(cè)量的滯后，可在保護(hù)套管內(nèi)部填充傳熱良好的填充物，如硅油、石英砂等；接線盒出線口應(yīng)該朝下，以免因密封不良使水汽、灰塵等進(jìn)入而降低測(cè)量精度。溫度檢測(cè)儀表的安裝3、檢測(cè)元件的安裝應(yīng)綜合考慮儀表維修、校驗(yàn)的方便。溫度檢測(cè)儀表的安裝管理處溫度變送器吉化集團(tuán)一體化溫度變送器FRC系列范圍：－20～100℃連接螺紋：1/2NPT測(cè)溫元件：鉑電阻輸入電壓：24VDC輸出電流：4～20mA負(fù)載電阻：500歐插入深度：50～

200mm傳輸導(dǎo)線：小于100歐一般用于常規(guī)溫度檢測(cè)管理處溫度變送器羅斯蒙特溫度變送器3144系列以3144PD1A1E51Q4XA為例：3144P指溫度變送器D指雙室結(jié)構(gòu)，室外安裝1指1/2－14NPTA1指4－20mA單傳感器輸入E5指防爆和阻燃工廠認(rèn)證Q4指標(biāo)定證書(shū)3點(diǎn)標(biāo)定XA指變送器和傳感器組裝精度和穩(wěn)定性好，用于計(jì)量第三章小結(jié)我們使用雙金屬溫度計(jì)和一體化溫度變送器。雙金屬溫度計(jì)利用是利用兩種金屬受熱膨脹系數(shù)不同而制成的測(cè)溫儀表，檢定周期和溫度變送器一樣一般不超過(guò)1年。我們常使用的一體化溫度變送器采用鉑電阻測(cè)溫元件。測(cè)溫元件的感溫點(diǎn)應(yīng)處于管道中流速最大處。連體式溫度變送器最大的特點(diǎn)是防干擾。變送器輸入電壓24VDC,輸出4～20mA直流電。HART協(xié)議HART協(xié)議即高速尋址遠(yuǎn)程變送協(xié)議，使用1個(gè)1200波特率的頻移鍵控信號(hào)（FSK），在傳統(tǒng)的4～20mA電流環(huán)上傳遞信息。是1個(gè)定義智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和控制系統(tǒng)間通信接口的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。是過(guò)程工業(yè)中使用最廣泛的協(xié)議之一。優(yōu)點(diǎn)：保護(hù)現(xiàn)有的控制策略；提供安裝和調(diào)試重要信息，編號(hào)、量程、測(cè)量值、滿刻度、產(chǎn)品信息和診斷數(shù)據(jù)；易于管理。第四章壓力檢測(cè)儀表所謂壓力是指均勻而垂直作用于單位面積上的力，用符號(hào)P表示。在國(guó)際單位制中，壓力的單位是帕斯卡（簡(jiǎn)稱帕，用符號(hào)Pa表示，1Pa＝1N/㎡）。在工程上，還在使用其他一些壓力單位：工程大氣壓、巴、毫米汞柱、毫米水柱。壓力的表示方法有三種：絕對(duì)壓力、表壓力、負(fù)壓或真空度。工程上采用的壓力為表壓力。部分壓力單位的換算關(guān)系

1MPa=1000KPa=10bar＝145PSI壓力檢測(cè)的主要方法和分類根據(jù)敏感元件和轉(zhuǎn)換原理的不同，可分為以下四類：1、液柱式壓力檢測(cè)。它是根據(jù)流體靜力學(xué)原理，把被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度，一般采用充有水或水銀等液體的玻璃U

形管或單管進(jìn)行測(cè)量。2、彈性式壓力檢測(cè)。它是根據(jù)彈性元件受力變形的原理，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成位移進(jìn)行測(cè)量的。常用的彈性元件有彈簧管、膜片和波紋管等。我們常用的是彈簧管式壓力表。壓力檢測(cè)的主要方法和分類3、電氣式壓力檢測(cè)。它是利用敏感元件將被測(cè)壓力直接轉(zhuǎn)換成各種電量進(jìn)行測(cè)量的儀表。我們常用的是電容式壓力變送器。壓力檢測(cè)的主要方法和分類4、活塞式壓力檢測(cè)。它是根據(jù)液壓機(jī)液體傳送壓力的原理，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成活塞面積上所加平衡砝碼的質(zhì)量來(lái)進(jìn)行測(cè)量?；钊綁毫τ?jì)的測(cè)量精度較高，允許誤差可以小到0.05％～0.02％，普遍被用作標(biāo)準(zhǔn)儀器對(duì)壓力檢測(cè)儀表進(jìn)行檢定。壓力檢測(cè)的主要方法和分類彈簧管

彈簧管：彈簧管是彎成圓弧形的空心管子（中心角θ通常為270°），其橫截面積呈非圓形（橢圓或扁圓形）。彈簧管一端是開(kāi)口的，另一端是封閉的。開(kāi)口端作為固定端，被測(cè)壓力從開(kāi)口端接入到彈簧管內(nèi)腔；封閉端作為自由端，可以自由移動(dòng)。彈簧管的檢測(cè)原理

當(dāng)被測(cè)壓力從彈簧管的固定端輸入時(shí)，由于彈簧管的非圓橫截面，使它有變成圓形并伴有伸直的趨勢(shì)，使自由端產(chǎn)生位移并改變中心角△θ。由于輸入壓力p與彈簧管自由端的位移成正比，所以只要測(cè)得自由端的位移量就能夠反映壓力p的大小。彈簧管的分類彈簧管有單圈和多圈之分。單圈中心角變化量較小，而多圈彈簧管的中心角變化量較大，二者的測(cè)壓原理是相同的。彈簧管通用的材料有錫青銅、磷青銅、合金鋼、不銹鋼等，適用于不同的壓力測(cè)量范圍和測(cè)量介質(zhì)。彈簧管式壓力表

彈簧管壓力表是一種指示儀表。被測(cè)壓力由接頭9輸入，是彈簧管1的自由端產(chǎn)生位移，通過(guò)拉桿2使扇形齒輪3做逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，于是指針5通過(guò)同軸的中心齒輪4的帶動(dòng)而作順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，在面板6的刻度標(biāo)尺上顯示出被測(cè)壓力的數(shù)值。游絲7是用來(lái)克服因扇形齒輪和中心齒輪的間隙所產(chǎn)生的儀表變差。改變調(diào)節(jié)螺釘8的位置（即改變機(jī)械傳動(dòng)的放大倍數(shù)），可以實(shí)現(xiàn)壓力表的量程調(diào)節(jié)。

彈簧管式壓力表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉、測(cè)量范圍寬，因此應(yīng)用十分廣泛。一般的工業(yè)用彈簧管壓力表的精度等級(jí)為1.5級(jí)或2.5級(jí)彈簧管式壓力表電容式差壓變送器

電容式差壓變送器采用差動(dòng)電容作為檢測(cè)元件，主要包括測(cè)量部件和轉(zhuǎn)換放大電路兩部分。主要利用通過(guò)中心感壓膜片（可動(dòng)電極）和左右兩個(gè)弧形電容極板（固定電極）把差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為差動(dòng)電容信號(hào)，中心感壓膜片分別與左右兩個(gè)弧形電容極板形成電容C1和C2。當(dāng)正、負(fù)壓力（差壓）由正、負(fù)壓室導(dǎo)壓口加到膜盒兩邊的隔離膜片上時(shí)，通過(guò)腔內(nèi)的硅油液體傳遞到中心感壓膜片，中心感壓膜片產(chǎn)生位移，使可動(dòng)電極和左右兩個(gè)固定電極之間的間距不再相等，形成差動(dòng)電容。電容式差壓變送器

測(cè)量部件的測(cè)壓原理差動(dòng)電容的相對(duì)變化值與差壓呈線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，與腔內(nèi)硅油的介電常數(shù)無(wú)關(guān)，從原理上消除了介電常數(shù)的變化給測(cè)量帶來(lái)的誤差。差動(dòng)電容的相對(duì)變化值通過(guò)電容－電流轉(zhuǎn)換、放大和輸出限幅等電路，最終輸出一個(gè)4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。電容式差壓變送器具有高精度、高穩(wěn)定性和高可靠性的特點(diǎn)，其精度等級(jí)可達(dá)0.2級(jí)，是工業(yè)上普遍使用的一類變送器。電容式差壓變送器智能式壓力變送器智能式壓力變送器是在模擬的電容式差壓變送器基礎(chǔ)上，結(jié)合HART通信技術(shù)開(kāi)發(fā)的一種智能式變送器，具有數(shù)字微調(diào)、數(shù)字阻尼、通信報(bào)警、工程單位轉(zhuǎn)換和有關(guān)變送器信息的存儲(chǔ)等功能，同時(shí)又可傳輸4～20mADC電流信號(hào)，適用于工業(yè)的自動(dòng)化控制。壓力檢測(cè)儀表的選用

壓力檢測(cè)儀表的選用是一項(xiàng)重要工作，如果選用不當(dāng)，不僅不能正確、及時(shí)地反映被測(cè)對(duì)象壓力的變化，還可能引起事故。選用時(shí)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝對(duì)壓力檢測(cè)的要求、被測(cè)介質(zhì)的特征、現(xiàn)場(chǎng)使用的環(huán)境等條件，本著節(jié)約的原則合理地考慮儀表的量程、精度、類型等。1、儀表量程的選擇

在被測(cè)壓力較穩(wěn)定的情況下，最大工作壓力不應(yīng)超過(guò)儀表滿量程的3/4；在被測(cè)壓力波動(dòng)較大或脈動(dòng)壓力時(shí)，最大工作壓力不應(yīng)超過(guò)儀表滿量程的2/3；在測(cè)量高壓壓力時(shí)，最大工作壓力不應(yīng)超過(guò)儀表滿量程的3/5。為了保證測(cè)量準(zhǔn)確度，最小工作壓力不應(yīng)低于滿量程的1/3。當(dāng)被測(cè)壓力變化范圍大，最大和最小壓力不能同時(shí)滿足時(shí)，選擇儀表量程首先要滿足最大工作壓力條件。

簡(jiǎn)單說(shuō)：壓力表滿量程刻度為容器或容器系統(tǒng)最高工作壓力的1.5—3.0倍，最好選用1.5～2倍。2、儀表精度的選擇

壓力檢測(cè)儀表的精度主要根據(jù)生產(chǎn)允許的最大誤差來(lái)確定，即要求實(shí)際被測(cè)壓力允許的最大絕對(duì)誤差應(yīng)小于儀表的基本誤差。另外，在選擇時(shí)應(yīng)堅(jiān)持節(jié)約的原則，只要測(cè)量精度能滿足生產(chǎn)的要求，就不必追求用過(guò)高精度的儀表。表盤(pán)上最好有指示容器系統(tǒng)的最高工作壓力的最高工作壓力的紅線刻度儀表的材料。壓力檢測(cè)的特點(diǎn)是壓力敏感元件往往要與被測(cè)介質(zhì)直接接觸，因此在選擇儀表材料的時(shí)候要綜合考慮儀表的工作條件。如，對(duì)腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)應(yīng)使用像不銹鋼之類的彈性元件或敏感元件；氧壓力表在結(jié)構(gòu)和材質(zhì)上可以與普通壓力表完全相同，但要禁油，因?yàn)橛瓦M(jìn)入氧氣系統(tǒng)極易引起爆炸。3、儀表類型的選擇3、儀表類型的選擇儀表的輸出信號(hào)：對(duì)于只需要壓力變化的情況，應(yīng)選用如彈簧管壓力表直接指示型的儀表；如需將壓力信號(hào)遠(yuǎn)傳到控制室或其他電動(dòng)儀表，則可選用電氣式壓力檢測(cè)儀表或其他具有電信號(hào)輸出的儀表；如果控制系統(tǒng)要求能進(jìn)行數(shù)字量通信，則可選用智能式壓力檢測(cè)儀表。3、儀表類型的選擇儀表的使用環(huán)境：對(duì)爆炸性較強(qiáng)的環(huán)境，應(yīng)選擇防爆型壓力儀表；對(duì)于溫度特別高或特別低的環(huán)境，應(yīng)選擇溫度系數(shù)小的敏感元件以及其他變換元件。壓力檢測(cè)儀表的安裝

1、一般壓力檢測(cè)儀表的安裝壓力儀表必須經(jīng)檢驗(yàn)合格后才能安裝。壓力儀表的連接處，應(yīng)根據(jù)被測(cè)壓力的高低和被測(cè)介質(zhì)性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)牟牧献鳛槊芊鈮|圈，以防泄漏。壓力儀表盡可能安裝在室溫、相對(duì)濕度小于80％、振動(dòng)小、灰塵少、沒(méi)有腐蝕性物質(zhì)的地方，對(duì)于電氣式壓力儀表應(yīng)盡可能免受到電磁的干擾。壓力儀表應(yīng)垂直安裝。一般情況下，安裝高度應(yīng)與人的視線齊平，對(duì)于高壓壓力儀表，其安裝高度應(yīng)高于一般人的頭部。1、一般壓力檢測(cè)儀表的安裝測(cè)量液體或蒸氣介質(zhì)壓力時(shí)，應(yīng)避免液柱產(chǎn)生的誤差，壓力儀表應(yīng)安裝在與取壓口同一水平的位置上，否則必須對(duì)壓力儀表的示值進(jìn)行修正。導(dǎo)壓管的粗細(xì)合適，一般為6～10mm，長(zhǎng)度盡可能短，否則會(huì)引起壓力測(cè)量的遲緩。壓力儀表與取壓口之間應(yīng)安裝切斷閥，以便維修。2、測(cè)量特殊介質(zhì)時(shí)儀表的安裝測(cè)量高溫（60℃以上）流體介質(zhì)的壓力時(shí)，為防止熱介質(zhì)與彈性元件直接接觸，壓力儀表之前應(yīng)加裝U形管或盤(pán)旋管等形式的冷凝器，避免因溫度變化對(duì)測(cè)量精度和彈性元件產(chǎn)生的影響。測(cè)量高壓流體介質(zhì)的壓力時(shí)，安裝時(shí)壓力儀表表殼應(yīng)朝向墻壁或者無(wú)人通過(guò)之處，以防發(fā)生意外。2、測(cè)量特殊介質(zhì)時(shí)儀表的安裝測(cè)量腐蝕性介質(zhì)的壓力時(shí)，除選擇具有防腐能力的壓力儀表之外，還可加裝隔離裝置，利用隔離罐中的隔離液將被測(cè)介質(zhì)和彈性元件分離開(kāi)來(lái)。測(cè)量波動(dòng)劇烈（如泵、壓縮機(jī)的出口壓力）的壓力時(shí)，應(yīng)在壓力儀表之前加裝針形閥和緩沖器，必要時(shí)還應(yīng)加裝阻尼器，使用耐震型壓力表。2、測(cè)量特殊介質(zhì)時(shí)儀表的安裝測(cè)量黏性大或易結(jié)晶的介質(zhì)壓力時(shí)，應(yīng)在取壓裝置上安裝隔離罐，使罐內(nèi)和導(dǎo)壓管內(nèi)充滿隔離液，必要時(shí)可采取保溫措施。測(cè)量含塵介質(zhì)壓力時(shí)，最好在取壓裝置后安裝一個(gè)除塵器。3、差壓表管理處差壓表主要用于過(guò)濾分離器上量程0～200KPa，0

～500KPa目前使用北京布迪公司的雙膜片高靜壓差壓表注意：高低壓側(cè)有標(biāo)記，+/-號(hào)或H/L

3、差壓表差壓表通過(guò)3閥組和管線引壓管連接運(yùn)行：1、打開(kāi)平衡閥。2、緩慢打開(kāi)高壓側(cè)截止閥。3、關(guān)閉平衡閥4、緩慢打開(kāi)低壓側(cè)截止閥。5、肥皂水之類的液體檢查過(guò)程接口等連接處是否有泄漏。L低壓側(cè)H高壓側(cè)平衡閥3、差壓表差壓表通過(guò)3閥組和管線引壓管連接停止：1、緩慢關(guān)閉低壓側(cè)截止閥。2、打開(kāi)平衡閥。3、緩慢關(guān)閉高壓側(cè)截止閥。4、用肥皂水之類液體檢查過(guò)程接口等連接處是否有泄漏。

L低壓側(cè)H高壓側(cè)平衡閥4、差壓變送器差壓變送器也屬于壓力測(cè)量?jī)x表，因此差壓變送器的安裝要遵循一般壓力測(cè)量?jī)x表的安裝原則。然而，差壓變送器與取壓口之間必須通過(guò)引壓管連接，才能把被測(cè)壓力正確地傳遞到變送器的正負(fù)壓室，如果取壓口選擇不當(dāng)，引壓管安裝不正確，或者引壓管有堵塞、滲漏現(xiàn)象，或者差壓變送器的安裝和操作不正確，都會(huì)引起較大的測(cè)量誤差。差壓變送器的安裝1、取壓口的選擇：取壓口的選擇與被測(cè)介質(zhì)的特性有很大關(guān)系，不同的介質(zhì)，取壓口的位置應(yīng)符合如下規(guī)定。被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí)，取壓口應(yīng)位于管道下半部與管道水平線成0～45o

內(nèi)。取壓口位于管道下半部的目的是保證引壓管內(nèi)沒(méi)有氣泡，這樣由兩根引壓管內(nèi)液柱所附加在差壓變送器正、負(fù)壓室的壓力可以互相抵消；取壓口不宜從底部引出，是為了防止液體介質(zhì)中可能夾帶的固體雜質(zhì)會(huì)沉積在引壓管中引起堵塞。差壓變送器的安裝被測(cè)介質(zhì)為氣體時(shí)，取壓口應(yīng)位于管道上半部與管道垂直中心線成0～45o內(nèi)，其目的是為了保證引壓管中不積聚和滯留液體。被測(cè)介質(zhì)為蒸氣時(shí)，取壓口應(yīng)位于管道上半部與管道水平線成

0～45o內(nèi)，以便蒸氣冷凝后液體能排除引壓管。差壓變送器的安裝2、引壓管的安裝：引壓管應(yīng)按最短距離敷設(shè)，引壓管的管路應(yīng)保持垂直，或者與水平線之間不小于1：10的傾斜度，必要時(shí)要加裝氣體、凝液、微粒收集器等設(shè)備，并定期排除收集物。差壓變送器的安裝3、差壓變送器的安裝：差壓變送器是用來(lái)測(cè)量差壓的，但如果正、負(fù)引壓管上的兩個(gè)切斷閥不能同時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)，就會(huì)造成差壓變送器單向受很大的靜壓力，有時(shí)會(huì)使儀表產(chǎn)生附加誤差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使儀表?yè)p壞。差壓變送器的安裝由引壓導(dǎo)管接至變送器前，必須安裝切斷閥1、2（低壓側(cè)）和平衡閥3，構(gòu)成三閥組。在啟用差壓變送器時(shí)，應(yīng)先打開(kāi)平衡閥3，使正、負(fù)壓室連通，受壓相同，然后在打開(kāi)切斷閥1、關(guān)平衡閥3，最后在打開(kāi)切斷閥2，變送器即可投入運(yùn)行。差壓變送器需要停