化工儀表基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

劉興兵儀表基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)當(dāng)前第1頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)目錄儀表的分類溫度壓力液位流量閥門控制系統(tǒng)當(dāng)前第2頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)1儀表的分類檢測(cè)儀表-----將檢測(cè)元件、變送器及顯示裝置統(tǒng)稱為檢測(cè)儀表。一次儀表-----一般為將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為便于計(jì)量的物理量所使用的儀表，即為檢測(cè)元件。一次測(cè)量?jī)x表是與介質(zhì)直接接觸，是在室外就地安裝的。（即所謂的現(xiàn)場(chǎng)傳感器）二次儀表-----將測(cè)得的信號(hào)變送轉(zhuǎn)換為可計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)電氣信號(hào)并顯示的儀表。即包括變送器和顯示裝置。

當(dāng)前第3頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)2溫度按使用的測(cè)量范圍分：常把測(cè)量600℃以上的測(cè)溫儀表叫高溫計(jì)；測(cè)量600℃以下的測(cè)溫儀表叫溫度計(jì)；

按工作原理分：分為膨脹式溫度計(jì)、熱電偶溫度計(jì)、熱電阻溫度計(jì)和輻射高溫計(jì)；當(dāng)前第4頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)2.1膨脹式溫度計(jì)

膨脹式溫度計(jì)是基于物體受熱時(shí)體積膨脹的性質(zhì)而制成的。玻璃管溫度計(jì)屬于液體膨脹式溫度計(jì)，雙金屬溫度計(jì)屬于固體膨脹式溫度計(jì)。雙金屬溫度計(jì)工作原理雙金屬溫度計(jì)中的感溫元件是用兩片膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊在一起而制成的。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，溫度越高產(chǎn)生的膨脹長(zhǎng)度差就越大，因而引起彎曲的角度就越大。雙金屬溫度計(jì)就是基于這一原理而制成的，它是用雙金屬片制成螺旋形感溫元件，外加金屬保護(hù)套管，當(dāng)溫度變化時(shí)，螺旋的自由端便圍繞著中心軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)指針在刻度盤上指示出相應(yīng)的溫度數(shù)值。

當(dāng)前第5頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)2.1雙金屬溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)是一種測(cè)量中低溫度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表?？梢灾苯訙y(cè)量各種生產(chǎn)過(guò)程中的-80℃～+500℃范圍內(nèi)液體、蒸汽和氣體介質(zhì)溫度。其適用于就地顯示特點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)顯示溫度，直觀方便；安全可靠，使用壽命長(zhǎng)；多種結(jié)構(gòu)形式，可滿足不同要求。

當(dāng)前第6頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)2.2熱電阻

熱電阻測(cè)溫原理及材料：熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。熱電阻大都由金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑。熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的組成：熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和數(shù)碼溫度控制顯示表等組成。

當(dāng)前第7頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)2.3一體化溫度變送器溫度變送器就是基于熱電阻原理開(kāi)發(fā)的，它是將電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出并顯示。當(dāng)前第8頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)2.3.2一體化溫變的選型：（1）測(cè)量范圍，也就是量程（2）被測(cè)介質(zhì)（3）是否需要就地顯示（4）插入深度（5）安裝場(chǎng)所（6）現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境當(dāng)前第9頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)3.壓力(壓力變送器、差壓變送器)3.1壓力變送器工作原理：介質(zhì)壓力直接作用于敏感膜片上，分布于敏感膜片上的電阻組成的惠斯通電橋，利用壓阻效應(yīng)實(shí)現(xiàn)了壓力量向電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，通過(guò)電子線路將敏感元件產(chǎn)生的毫伏信號(hào)放大為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。應(yīng)用:用于測(cè)量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力，然后將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成4-20mADC信號(hào)輸出。主要有電容式壓力變送器和擴(kuò)散硅壓力變送器，陶瓷壓力變送器，應(yīng)變式壓力變送器等。當(dāng)前第10頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)3.2.差壓變送器工作原理：差壓變送器的基本原理是將一個(gè)空間用敏感元件（多用膜盒）分割成兩個(gè)腔室，分別向兩個(gè)腔室引入壓力時(shí)，傳感器在兩方壓力共同作用下產(chǎn)生位移（或位移的趨勢(shì)），這個(gè)位移量和兩個(gè)腔室壓力差（差壓）成正比，將這種位移轉(zhuǎn)換成可以反映差壓大小的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。特點(diǎn)：差壓變送器是丈量變送器兩端壓力之差的變送器,輸出規(guī)范信號(hào)(如4~20mA,1~5V)。差壓變送器與普通的壓力變送器不同的是它們均有2個(gè)壓力接口,差壓變送器普通分為正壓端和負(fù)壓端,普通狀況下,差壓變送器正壓端的壓力應(yīng)大于負(fù)壓段壓力當(dāng)前第11頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)差壓變送器有兩個(gè)接口，分別為高壓側(cè)和低壓側(cè)主要測(cè)兩個(gè)口之間的差壓，壓力變送器就一個(gè)接口壓力變送器是將實(shí)踐的壓力值轉(zhuǎn)換成規(guī)范的電信號(hào)輸出，而差壓變送器是比較兩個(gè)壓力值之間的壓力差，將這個(gè)差值轉(zhuǎn)換成規(guī)范信號(hào)輸出(實(shí)踐就是做減法，然后輸出差值)。3.3壓力變送器于差壓變送器的區(qū)別當(dāng)前第12頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)3.4壓力變送器于差壓變送器的用途壓力測(cè)量1、正壓2、負(fù)壓（真空度）液位測(cè)量計(jì)算公司：P=ρghP：壓力ρ：密度（水的密度1000kg/m3）g：重力加速度9.8N/kg≈10N/kgh：高度例子：

十米高水罐壓力計(jì)算

已知：

ρ=1000kg/m3

g=10N/kg

h=10MP=1000kg/m3×10N/kg×10M=100000Pa=100KPa=0.1MPa0.1MPa=1公斤壓力=10米水柱當(dāng)前第13頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)3.5壓力變送器于差壓變送器的選型壓力選型1、被測(cè)介質(zhì)（液體、氣體、蒸汽）2、安裝場(chǎng)所3、量程范圍4、輸出信號(hào)及工作電壓5、不適合粘稠狀液體、固體、液體與固體的混合物質(zhì)的測(cè)量備注：一般選擇壓力變送器液位選型1、同上2、被測(cè)容器的樣式（敞口罐還是密閉罐也叫常壓罐和高壓罐）備注：一般選擇差壓變送器當(dāng)前第14頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)4.液位磁翻板液位計(jì)工作原理：根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當(dāng)被測(cè)容器中的液位升降時(shí)，液位計(jì)本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過(guò)磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅(qū)動(dòng)紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)180°，當(dāng)液位上升時(shí)翻柱由白色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，當(dāng)液位下降時(shí)翻柱由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨甘酒鞯募t白交界處為容器內(nèi)部液位的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位清晰的指示。當(dāng)前第15頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)4.1磁翻板液位計(jì)特點(diǎn)可就地顯示也可遠(yuǎn)傳信號(hào)液位顯示直觀不局限于被測(cè)容器的樣式測(cè)量精度不高（精度在10毫米左右）不適合粘稠狀液體、固體、液體與固體的混合物質(zhì)的測(cè)量當(dāng)前第16頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)4.2超聲波液位計(jì)超聲波液位計(jì)是采用超聲波測(cè)距原理

超聲波測(cè)距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測(cè)量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來(lái)的時(shí)間，根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間差計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實(shí)際距離。超聲波液位計(jì)適用于粘稠狀液體、固體、液體與固體的混合物質(zhì)的測(cè)量當(dāng)前第17頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)4.3超聲波液位計(jì)與磁翻板液位計(jì)的安裝方式磁翻板安裝方式超聲波安裝方式當(dāng)前第18頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)5.流量?jī)x表按原理分：力學(xué)：差壓式（孔板流量計(jì)）、浮子式、靶式、渦街等；聲學(xué)：超聲波電學(xué)：電磁流量計(jì)等當(dāng)前第19頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)5.1孔板流量計(jì)當(dāng)充滿管道的流體流經(jīng)孔板時(shí)，將產(chǎn)生局部收縮，流束集中，流速增加，靜壓力降低，于是在孔板前后產(chǎn)生一個(gè)靜壓力差，該壓力差與流量存在著一定的函數(shù)關(guān)系，流量越大，壓力差就越大。通過(guò)導(dǎo)壓管將差壓信號(hào)傳遞給差壓變送器，轉(zhuǎn)換成4～20mA.DC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，經(jīng)流量顯示儀，便顯示出管道內(nèi)的瞬時(shí)和累積流量。適用介質(zhì)

：各種液體、氣體、飽和蒸汽,過(guò)熱蒸汽

當(dāng)前第20頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)5.3.電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)所依據(jù)的基本理論是法拉第電磁感應(yīng)定律。當(dāng)導(dǎo)體切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)該原理，可測(cè)量管內(nèi)流動(dòng)的導(dǎo)電流體的體積，導(dǎo)電流體流動(dòng)的方向與電磁場(chǎng)的方向垂直，在導(dǎo)管垂直方向施加一個(gè)交變的磁場(chǎng)，并在有絕緣襯里的導(dǎo)管內(nèi)壁兩側(cè)安裝一對(duì)電極，兩電極的連線既與導(dǎo)管軸線垂直，又與磁場(chǎng)方向垂直，當(dāng)導(dǎo)電液體流經(jīng)導(dǎo)管時(shí)，因切割磁力線，兩個(gè)電極上就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

當(dāng)前第21頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)電磁流量計(jì)的特點(diǎn)

1、測(cè)量不受液體密度、粘度、溫度、壓力變化的影響。

2、測(cè)量管內(nèi)無(wú)節(jié)流裝置，無(wú)壓損、不堵塞，可測(cè)量含有纖維、固體顆粒和懸浮物的液體。

3、儀表反映靈敏，量程范圍可以任意選定

4、儀表不受液體流動(dòng)方向的影響，正反向安裝均可測(cè)量，并安裝方便，對(duì)直管段要求不高。

5、電磁流量計(jì)的電極及內(nèi)襯材料耐腐性和耐磨性極好，壽命長(zhǎng)?？砂从脩籼厥夤r要求生產(chǎn)電磁流量計(jì)。

6、儀表不能測(cè)量氣體及不導(dǎo)電液體。當(dāng)前第22頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)5.4金屬浮子流量計(jì)

當(dāng)流體向上流經(jīng)管子時(shí)。浮子向上移動(dòng)，在某一位置浮子所受升力與浮子重力達(dá)到平衡，此時(shí)浮子與孔板（或錐管）間的流通環(huán)隙面積保持一定。環(huán)隙面積與浮子的上升高度成比例，即浮子的某一高度代表流量的大小。浮子上下移動(dòng)時(shí)，以磁耦合的形式將位置傳遞到外部指示器，使指示器的指針跟隨浮子移動(dòng)，并借助凸輪板使指針線性地指示流量值的大小。

當(dāng)前第23頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)金屬浮子流量計(jì)特點(diǎn)1、金屬浮子流量計(jì)適用于小管徑和低流速2、大部分浮子流量計(jì)沒(méi)有上游直管段要求，或者說(shuō)對(duì)上游直管段要求不高。3、大部分結(jié)構(gòu)浮子流量計(jì)只能用于自下向上垂直流的管道安裝。4、測(cè)量不受液體密度、溫度、壓力變化的影響5、不適合蒸汽、氣體、粘稠狀液體、固體、液體與固體的混合物質(zhì)的測(cè)量6、但是比較適合不導(dǎo)電液體（乙醇、甲醇、純凈水等等）當(dāng)前第24頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)5.5渦街流量計(jì)渦街流量計(jì)是應(yīng)用流體振蕩原理來(lái)測(cè)量流量的，流體在管道中經(jīng)過(guò)渦街流量變送器時(shí)，在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦，通過(guò)測(cè)量旋渦頻率就可以計(jì)算出流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度

當(dāng)前第25頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)渦街流量計(jì)特點(diǎn)1、壓力損失小、量程范圍大、精度高2、在測(cè)量流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響3、安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)十分方便4、應(yīng)用范圍廣，蒸汽、氣體、液體的流量均可測(cè)量5、要求有一定的前后直管路距離當(dāng)前第26頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)5.6超聲波流量計(jì)

超聲波流量計(jì)的基本原理

利用超聲波可以透過(guò)物體的特性，在流體管道外設(shè)置超聲波發(fā)送裝置，測(cè)量管內(nèi)流體流速，超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)就載上流體流速的信息。因此通過(guò)接收到的超聲波就可以檢測(cè)出流體的流速，從而換算成流量。

當(dāng)前第27頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)5.6超聲波流量計(jì)特點(diǎn)1、超聲波流量計(jì)是一種非接觸式儀表，它既可以測(cè)量大管徑的介質(zhì)流量也可以用于不易接觸和觀察的介質(zhì)的測(cè)量。2、它的測(cè)量準(zhǔn)確度很高，尤其可以解決其它儀表不能的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性、高粘度及易燃易爆介質(zhì)的流量測(cè)量問(wèn)題3、目前我國(guó)只能用于測(cè)量200℃以下的流體當(dāng)前第28頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)6.閥門6.1電磁閥當(dāng)前第29頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)6.1電磁閥當(dāng)前第30頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)6.1電磁閥當(dāng)前第31頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)6.2氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥當(dāng)前第32頁(yè)\共有36頁(yè)\編于星期日\(chéng)20點(diǎn)6.2氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥氣